m；
[0068]步驟二、將表面處理后的固態(tài)6101鋁合金預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置；
[0069]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化工業(yè)純鋁后澆入模具型腔內(nèi)，利用壓力鑄造的加工工藝，澆注溫度為750°C，使鋁和鋁之間形成冶金結(jié)合；
[0070]步驟四、將得到的6101-純鋁鋁鋁雙金屬乳制坯料進行乳制前退火處理，退火溫度為300°C，時間為lOmin，然后繼續(xù)進行冷乳加工，壓下率為10%，乳制溫度為-100°C，乳制速度為 0.0lm/s;
[0071]步驟五、將得到的鋁鋁雙金屬復(fù)合材料放入退火爐中進行乳制后退火處理，退火溫度為400°C，退火時間為50min。
[0072]6101鋁合金和純鋁固液結(jié)合后在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷；兩種鋁合金之間沒有明顯的界面，形成了冶金結(jié)合，利用表面保護鋅層很好的解決了氧化膜阻礙冶金結(jié)合形成的難題。經(jīng)檢測，鋁鋁雙金屬復(fù)合材料力學(xué)性能良好，剝離強度為15N/mm η
[0073]實施例6
[0074]本實施例涉及一種固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，包括如下步驟:
[0075]步驟一、對待連接固態(tài)固態(tài)6101擠壓鋁合金預(yù)置材料進行電鍍鋅表面處理，鋅層厚度為0.1ym;
[0076]步驟二、將表面處理后的固態(tài)固態(tài)6101擠壓鋁合金預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置；
[0077]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化Α356鑄造鋁合金后澆入模具型腔內(nèi)，利用擠壓鑄造的加工工藝，澆注溫度為680°C，擠壓鑄造壓力為120MPa，使鋁和鋁之間形成冶金結(jié)合；
[0078]步驟四、將得到的6101-A356鋁鋁雙金屬乳制坯料進行乳制前退火處理，退火溫度為100°C，時間為10min，然后繼續(xù)進行熱乳加工，壓下率為40%，乳制溫度為100°C，乳制速度為10m/s;
[0079]步驟五、將得到的鋁鋁雙金屬復(fù)合材料放入退火爐中進行乳制后退火處理，退火溫度為200°C，退火時間為5min。
[0080]6101鋁合金和A356鋁合金固液結(jié)合后在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷;兩種鋁合金之間沒有明顯的界面，形成了冶金結(jié)合，A356枝晶直接從6101基體上開始生長;利用表面保護鋅層很好的解決了氧化膜阻礙冶金結(jié)合形成的難題。經(jīng)檢測，鋁鋁雙金屬復(fù)合材料力學(xué)性能良好，剝離強度為28N/mm。
[0081 ] 對比例I
[0082]本實施例涉及一種固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，技術(shù)方案與實施例1相同，不同之處僅在于鍍鋅層厚度為80μπι。
[0083]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域出現(xiàn)了氧化夾渣、氣孔等缺陷。兩種材料之間不能形成冶金結(jié)合，界面區(qū)域沒有形成連續(xù)均勻的金屬間化合物，且鋅元素在界面處聚集，在界面上有明顯的裂紋出現(xiàn)。經(jīng)檢測，招鎂雙金屬復(fù)合材料力學(xué)性能較差，剝離強度小于3N/mm。
[0084]對比例2
[0085]本實施例涉及一種固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，技術(shù)方案與實施例1相同，不同之處僅在于固液復(fù)合鑄造之后不進行乳制工序。
[0086]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結(jié)合，界面區(qū)域有連續(xù)分布的金屬間化合物，說明兩金屬間形成了冶金結(jié)合，但是兩種金屬之間形成硬厚的中間化合物，嚴重影響連接性能及導(dǎo)電性能。經(jīng)檢測，鋁鎂雙金屬復(fù)合材料力學(xué)性能較差，剝離強度為4N/mm。
[0087]對比例3
[0088]本實施例涉及一種固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，技術(shù)方案與實施例1相同，不同之處僅在于乳制坯料是未經(jīng)固液復(fù)合鑄造連接的鋁材和鎂材，機械拼合在一起進行乳制工序。
[0089]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)夾渣、吸氣、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結(jié)合，界面區(qū)域有金屬間化合物，說明兩金屬間形成了冶金結(jié)合，但是金屬間化合物并不連續(xù)，且兩種金屬之間存在氧化皮，正是由于氧化皮的存在影響了兩種金屬之間形成連續(xù)的金屬間化合物，導(dǎo)致連接性能及導(dǎo)電性能比實施例一中結(jié)果差。經(jīng)檢測，鋁鎂雙金屬復(fù)合材料力學(xué)性能較差，剝離強度為6N/mm。
[0090]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述方法包括固液復(fù)合鑄造制備雙金屬乳制坯料的步驟、乳制所述坯料制備雙金屬復(fù)合材料的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，固液復(fù)合鑄造制備雙金屬乳制坯料的步驟具體包括: 處理預(yù)置:對待連接固態(tài)鋁預(yù)置材料進行表面處理，處理后預(yù)置在模具型腔內(nèi)； 鑄造結(jié)合:將液態(tài)待澆注材料澆注入所述模具型腔內(nèi)，鑄造形成雙金屬乳制坯料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述預(yù)置固態(tài)鋁材料包括純鋁、鑄造鋁合金或變形鋁合金； 所述澆注材料為熔點低于或等于固態(tài)鋁材料的金屬或合金。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，處理預(yù)置的步驟中，所述表面處理具體指鍍鋅保護層。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，鑄造結(jié)合的步驟中，所述鑄造的方法包括砂型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、高壓鑄造、真空鑄造、擠壓鑄造或離心鑄造;所述澆注溫度為450?800°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，乳制所述坯料制備雙金屬復(fù)合材料的步驟中，所述乳制的方式為雙層乳制或三層乳制； 所述乳制為冷乳、溫乳或熱乳； 所述乳制的溫度為-100?澆注材料熔點以下100°C; 所述乳制的壓下率為10?75%， 所述乳制的速度為0.01?10m/s。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，乳制所述坯料制備雙金屬復(fù)合材料的步驟還包括對所得雙金屬復(fù)合材料進行乳制后退火處理。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述退火處理的溫度為100?澆注材料熔點以下100°C，退火處理的時間為5?300min。9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，乳制所述坯料制備雙金屬復(fù)合材料的步驟還包括對所得雙金屬乳制坯料進行乳制前退火處理。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)鋁材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述退火處理的溫度為100?澆注材料熔點以下100°C，退火處理的時間為O?300min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固態(tài)鋁材固液復(fù)合及軋制組合制備雙金屬復(fù)合材料的方法，所述方法包括固液復(fù)合鑄造制備雙金屬軋制坯料的步驟、軋制所述坯料制備雙金屬復(fù)合材料的步驟。本發(fā)明特征在于利用表面鋅層保護后固液連接的工藝手段，解決了傳統(tǒng)焊接方法連接鋁和其它材料時容易出現(xiàn)的氧化夾渣、吸氣、熱裂、成分偏析等一系列的問題，克服了鋁材在高溫下表面易形成氧化膜阻礙鋁和其它材料之間冶金結(jié)合形成的難題，然后通過軋制方法成型，破碎固液復(fù)合過程中銅鋁之間形成的中間化合物，提高雙金屬復(fù)合材料以及基體材料的力學(xué)性能和物理性能。本發(fā)明方無需氣體保護、復(fù)合技術(shù)簡單、工藝條件寬泛易操作、工藝設(shè)備要求簡單、界面結(jié)合強度高、導(dǎo)電性能好。
【IPC分類】B22D19/16, C22F1/04, B21B1/38
【公開號】CN105537564
【申請?zhí)枴緾N201510980370
【發(fā)明人】王渠東, 劉騰, 劉國平
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月23日