專利名稱：通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造金屬?gòu)?fù)合板的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用對(duì)金屬板材的綜合性能要求越來(lái)越高，同時(shí)要最大程度的降 低生產(chǎn)成本。金屬?gòu)?fù)合板在滿足表面性能與整體性能的同時(shí)最大程度的降低了 金屬板材的生產(chǎn)成本。金屬?gòu)?fù)合板一般由覆板與基板組成，覆板是覆蓋于基板 之上的一層金屬薄板，主要用于提高復(fù)合板的各種表面性能，諸如耐腐蝕性和 耐磨性，金屬?gòu)?fù)合板一般兼具基板材料與覆板材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免了他們的 缺點(diǎn)。目前生產(chǎn)金屬?gòu)?fù)合板的方法主要有爆炸焊、堆焊和熱壓軋制等。爆炸焊 是利用炸藥的沖擊力使覆板與基板結(jié)合，但危險(xiǎn)性高，大面積生產(chǎn)需要在遠(yuǎn)離
人煙的地方進(jìn)行；堆焊是在電弧熱的作用下在基板上熔敷一層表面材料，但熱 輸入大，易引起基板的變形，而且堆焊層的表面不平整，堆焊之后仍需要大量 的機(jī)械加工；熱壓軋制是用軋機(jī)將疊放在一起的覆板與基板軋制在一起，該方 法適用面窄，不便于生產(chǎn)各種小批量、圓形等特殊形狀的復(fù)合板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的制造金屬?gòu)?fù)合板的方法存在焊層表面不 平整、工序復(fù)雜以及適用范圍窄的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種通過(guò)攪拌摩擦制造金 屬?gòu)?fù)合板的方法。
本發(fā)明的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的 步驟一、將金屬覆板置于金屬基板的上端面上，將金屬覆板與金屬基板均
固定在工作臺(tái)上，金屬覆板的厚度為0. 3 10咖，金屬基板的厚度為0. 3 100 咖；
步驟二、將攪拌頭置于金屬覆板的上表面上的任意位置，攪拌頭與豎直方 向的夾角a為0 10。，攪拌頭以200 3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速穿過(guò)金屬覆板扎入 金屬基板內(nèi)，攪拌頭的下扎速度為1 5mm/分鐘，扎入金屬基板的深度為0. l 100 mm;步驟三、當(dāng)攪拌頭達(dá)到設(shè)定的下扎深度時(shí)，攪拌頭3以10 1000 mm/分 的速度沿水平方向移動(dòng)，直到金屬覆板與金屬基板復(fù)合完畢為止。
本發(fā)明的有益效果是 一、本發(fā)明通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板，由于產(chǎn) 生的熱量小，因此熱變形小，金屬?gòu)?fù)合板的表面平整；二、本發(fā)明通過(guò)攪拌 摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法操作簡(jiǎn)單、成本低，加工過(guò)程不產(chǎn)生污染物；三、 本發(fā)明不僅可以制造水平板面的復(fù)合板，還可以制造圓柱板面的復(fù)合板，應(yīng)用 范圍廣。


圖1是本發(fā)明的加工過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一如圖l所示，本實(shí)施方式所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬 復(fù)合板的方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的
步驟一、將金屬覆板1置于金屬基板2的上端面上，將金屬覆板1與金屬 基板2均固定在工作臺(tái)上，金屬覆板l的厚度為0.3 10咖，金屬基板2的厚
度為0.3 100咖；
步驟二、將攪拌頭3置于金屬覆板1的上表面上的任意位置，攪拌頭3 與豎直方向的夾角a為0 10° ，攪拌頭3以200 3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速穿過(guò)金屬 覆板1扎入金屬基板2內(nèi)，攪拌頭3的下扎速度為1 5 mm/分鐘，扎入金屬 基板2的深度為0.1 mm 100mm;
步驟三、當(dāng)攪拌頭3達(dá)到設(shè)定的下扎深度時(shí)，攪拌頭3以10 1000 mm/ 分的速度沿水平方向移動(dòng)，直到金屬覆板1與金屬基板2復(fù)合完畢為止。
攪拌頭3為現(xiàn)有技術(shù)。
具體實(shí)施方式
二如圖1所示，本實(shí)施方式步驟一中所述的金屬覆板1 為鋁板或鋁合金板，金屬基板2為鎂板或鎂合金板?？梢愿鶕?jù)具體應(yīng)用情況選 擇復(fù)合板的材料。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三如圖1所示，本實(shí)施方式步驟一中所述的金屬覆板1 為鎂板或鎂合金板，金屬基板2為不銹鋼板。可以根據(jù)具體應(yīng)用情況選擇復(fù)合 板的材料。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四如圖1所示，本實(shí)施方式步驟一中所述的金屬覆板1為鋁板或鋁合金板，金屬基板2為不銹鋼板?？梢愿鶕?jù)具體應(yīng)用情況選擇復(fù)合 板的材料。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五如圖1所示，本實(shí)施方式步驟一中所述的金屬覆板1 為鋁板或鋁合金板，金屬基板2為銅板或銅合金板?？梢愿鶕?jù)具體情況選擇復(fù) 合板的材料。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六如圖1所示，本實(shí)施方式步驟一中所述的金屬覆板1 為不銹鋼板，金屬基板2為碳鋼板?？梢愿鶕?jù)具體情況選擇復(fù)合板的材料。其 它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七如圖1所示，本實(shí)施方式步驟二中所述的攪拌頭3與豎 直方向的夾角a為2 5。?？梢愿鶕?jù)復(fù)合板的材料的具體情況選擇夾角a的 大小，使攪拌頭3易于扎入金屬基板2。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式步驟二中所述的攪拌頭3的轉(zhuǎn)速為500 2000轉(zhuǎn)/分?？梢愿鶕?jù)復(fù)合板材料的具體情況選擇攪拌頭3的轉(zhuǎn)速大小，使攪 拌頭3易于扎入金屬基板2。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式步驟二中所述的攪拌頭3的下扎速度為2 4mm/分?？梢愿鶕?jù)復(fù)合板材料的具體情況選擇攪拌頭3下扎速度的大小，使 攪拌頭3易于扎入金屬基板2。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式步驟三中所述的攪拌頭3以100 500mm/ 分的速度沿水平方向移動(dòng)。可以根據(jù)復(fù)合板材料的具體情況選擇攪拌頭3的水 平移動(dòng)速度，以增加金屬?gòu)?fù)合板的結(jié)合強(qiáng)度。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
實(shí)施例
步驟一、將LF6鋁合金板置于AZ31B鎂合金板的上端面上，將鋁合金板與 鎂合金板均固定在工作臺(tái)上，鋁合金板的厚度為3 mm，鎂合金板的厚度為10 mm;
步驟二、將攪拌頭3置于鋁合金板的上表面上的任意位置，攪拌頭3與豎 直方向的夾角a為3。，攪拌頭3以600轉(zhuǎn)/分的速度穿過(guò)鋁合金板扎入鎂合 金板，攪拌頭3的下扎速度為2. 5 mm/分，扎入鎂合金板的深度為4. 2mm;
步驟三、當(dāng)攪拌頭3達(dá)到設(shè)定的下扎深度時(shí)，攪拌頭3以50 mm /分的速 度沿水平方向移動(dòng)，在攪拌頭的攪拌摩擦作用下鋁合金板與鎂合金板結(jié)合在一起形成了鎂鋁復(fù)合板<
權(quán)利要求
1、一種通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征在于它是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟一、將金屬覆板(1)置于金屬基板(2)的上端面上，將金屬覆板(1)與金屬基板(2)均固定在工作臺(tái)上，金屬覆板(1)的厚度為0.3～10mm，金屬基板(2)的厚度為0.3～100mm；步驟二、將攪拌頭(3)置于金屬覆板(1)的上表面上的任意位置，攪拌頭(3)與豎直方向的夾角a為0～10°，攪拌頭(3)以200～3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速穿過(guò)金屬覆板(1)扎入金屬基板(2)內(nèi)，攪拌頭(3)的下扎速度為1～5mm/分鐘，扎入金屬基板(2)的深度為0.1mm～100mm；步驟三、當(dāng)攪拌頭(3)達(dá)到設(shè)定的下扎深度時(shí)，攪拌頭(3)以10～1000mm/分的速度沿水平方向移動(dòng)，直到金屬覆板(1)與金屬基板(2)復(fù)合完畢為止。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟一中所述的金屬覆板(1)為鋁板或鋁合金板，金屬基板(2)為鎂 板或鎂合金板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟一中所述的金屬覆板(1)為鎂板或鎂合金板，金屬基板(2)為不 銹鋼板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟一中所述的金屬覆板(1)為鋁板或鋁合金板，金屬基板(2)為不 銹鋼板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟一中所述的金屬覆板(1)為鋁板或鋁合金板，金屬基板(2)為銅 板或銅合金板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟一中所述的金屬覆板(1)為不銹鋼板，金屬基板(2)為碳鋼板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟二中所述的攪拌頭(3)與豎直方向的夾角(a)為2 5° 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟二中所述的攪拌頭(3)的轉(zhuǎn)速為500 2000轉(zhuǎn)/分。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟二中所述的攪拌頭(3)的下扎速度為2 4mm/分。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，其特征 在于步驟三中所述的攪拌頭(3)以100 500mm/分的速度沿水平方向移動(dòng)。
全文摘要
通過(guò)攪拌摩擦制造金屬?gòu)?fù)合板的方法，它涉及一種制造金屬?gòu)?fù)合板的方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的制造金屬?gòu)?fù)合板的方法存在焊層表面不平整、工序復(fù)雜以及適用范圍窄的問(wèn)題。將金屬覆板置于金屬基板的上端面上，將金屬覆板與金屬基板均固定在工作臺(tái)上；將攪拌頭置于金屬覆板的上表面上的任意位置，攪拌頭與豎直方向的夾角a為0～10°，攪拌頭以200～3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速穿過(guò)金屬覆板扎入金屬基板內(nèi)，攪拌頭的下扎速度為1～5mm/分鐘，扎入金屬基板的深度為0.1～100mm；當(dāng)攪拌頭達(dá)到設(shè)定的下扎深度時(shí)，攪拌頭以10～1000mm/分的速度沿水平方向移動(dòng)，直到金屬覆板與金屬基板復(fù)合完畢為止。本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單、成本低，加工過(guò)程不產(chǎn)生污染物。
文檔編號(hào)B23K20/12GK101579784SQ200910072390
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者超 劉, 劉會(huì)杰, 張超群, 沈俊軍, 黃永憲 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)