一種新型金屬復(fù)合工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是金屬復(fù)合材料的制備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)金屬復(fù)合工藝采用的主要有3種工藝，水下復(fù)合、爆炸復(fù)合及軋制復(fù)合工藝。水下爆炸復(fù)合，雖然能在深水中爆炸復(fù)合，但是只能適用于面積小，厚度不大的材料。且原材料成本較高。無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要。爆炸復(fù)合對環(huán)境的影響最為嚴重(沖擊波，噪音，粉塵，及有毒氣體的排放)，而且對環(huán)境中濕度的要求也很高。單純的軋制復(fù)合無法滿足復(fù)合材料冶金結(jié)合總面積> 95%、單個不結(jié)合區(qū)面積小于等于60c m2的要求。
[0003]現(xiàn)有常用的方式為爆炸復(fù)合與軋制復(fù)合相結(jié)合的方式，從而生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。但是工藝復(fù)雜，工藝環(huán)節(jié)多，不便于操作成為生產(chǎn)的瓶頸。批量生產(chǎn)速度較慢。
[0004]根據(jù)檢索，中國專利99115772.9公開了一種金屬復(fù)合板的制造方法，將基板鋼坯打磨、拋光與覆板焊接組合制坯后壓延軋制成金屬復(fù)合板。同時98112018.0公開一種金屬復(fù)合板的制造方法。其步驟為1、將基層坯料1和復(fù)層坯料2清潔干凈，2、將基層、復(fù)層坯料重合，將重合面四周邊緣封閉連接，從小孔將重合面抽氣到負壓0.5公斤以下，封閉小孔，得復(fù)合單坯，3、將數(shù)塊單坯重疊，在重疊面上均布隔離材料層，得復(fù)合坯，4、將復(fù)合坯加熱軋制到所需厚度，剪去邊緣連接部分即成。這些金屬復(fù)合方法仍然屬于軋制的改進，還存在結(jié)合密度不夠理想的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種新型鈦材復(fù)合工藝，以克服現(xiàn)有金屬復(fù)合工藝的缺陷。
[0006]具體地說，一種新型金屬復(fù)合工藝，其特征是按照如下步驟實施:
(1)表面粗糙化處理:將基材層金屬和復(fù)合層金屬表面在加熱狀態(tài)下均勻涂抹金屬化合物或催化劑或可腐蝕兩種金屬的酸，使結(jié)合層表面溶解粗糙；
(2)復(fù)合體制備:在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入低熔點高導(dǎo)電性的夾層金屬材料，加熱使得該夾層金屬材料在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間融化，滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬之間形成冶金結(jié)合；
(3)在軋制機上軋制復(fù)合體，將基材層金屬和復(fù)合層金屬緊密結(jié)合。
[0007]本發(fā)明從生產(chǎn)環(huán)境中省略爆炸復(fù)合環(huán)節(jié)，減少爆炸復(fù)合對環(huán)境的危害。節(jié)約生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)周期。加熱金屬滲入結(jié)合面形成冶金結(jié)合面，通過軋制結(jié)合，使得結(jié)合緊密度更好，提高了復(fù)合金屬的強度。
[0008]結(jié)合表面粗糙化、高溫融合、感應(yīng)加熱等工藝手段，復(fù)合效果好。
【具體實施方式】
[0009]一種新型金屬復(fù)合工藝，其特征是按照如下步驟實施:
(1)表面粗糙化處理:將基材層金屬和復(fù)合層金屬表面在加熱狀態(tài)下均勻涂抹金屬化合物或催化劑或可腐蝕兩種金屬的酸，使結(jié)合層表面溶解粗糙；
(2)復(fù)合體制備:在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入低熔點高導(dǎo)電性的夾層金屬材料，加熱使得該夾層金屬材料在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間融化，滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬之間形成冶金結(jié)合；
(3)在軋制機上軋制復(fù)合體，將基材層金屬和復(fù)合層金屬緊密結(jié)合。
[0010]金屬表面粗糙化處理時，加熱溫度為室溫至800±100°C ;并且根據(jù)不同材料選擇加熱溫度:金屬化合物為500-800°C、催化劑為300至500°C、酸性物質(zhì)為室溫至300°C。
[0011]復(fù)合體制備時利用銅或鋁或鋅或錫熔點低，導(dǎo)電系數(shù)高的特點，在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入銅或鋁或鋅或錫作為夾層金屬材料，并接通電流加熱使夾層金屬融化后融入滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬內(nèi)。
[0012]本發(fā)明利用低熔點金屬如銅、鋁、鋅、錫等金屬材料，導(dǎo)電系數(shù)高的特點，在復(fù)合與被復(fù)合材料中加入銅材料，接通電流，采用高頻、中頻、低頻、工頻加熱使銅在兩者之間融化，融入滲入復(fù)合與被復(fù)合材料中形成冶金結(jié)合，成為復(fù)合材料。
[0013]也可以采用酸性腐蝕手段將復(fù)合與被復(fù)合材料表面粗糙化，加熱室溫至至800°C，在復(fù)合面均勻涂抹金屬化合物焊劑、催化劑、一種酸或多種酸結(jié)合(如硝酸、鹽酸、氫氟酸)對金屬結(jié)合面腐蝕，使結(jié)合層表面溶解粗糙，通過軋制將復(fù)合與被復(fù)合材料緊密結(jié)合。達到冶金結(jié)合的目的。
[0014]本發(fā)明可以制備的復(fù)合金屬可用于制備:鈦/鋼、鈦/銅、鈦/鋁、鋼/鋼、鎢/鑰等復(fù)合材料。
[0015]以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型金屬復(fù)合工藝，其特征是按照如下步驟實施: (1)表面粗糙化處理:將基材層金屬和復(fù)合層金屬表面在加熱狀態(tài)下均勻涂抹金屬化合物或催化劑或可腐蝕兩種金屬的酸，使結(jié)合層表面溶解粗糙； (2)復(fù)合體制備:在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入低熔點高導(dǎo)電性的夾層金屬材料，加熱使得該夾層金屬材料在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間融化，滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬之間形成冶金結(jié)合； (3)在軋制機上軋制復(fù)合體，將基材層金屬和復(fù)合層金屬緊密結(jié)合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型金屬復(fù)合工藝，其特征是金屬表面粗糙化處理時，加熱溫度為室溫至800±100°C ;并且根據(jù)不同材料選擇加熱溫度:金屬化合物為500-800°C、催化劑為300至500°C、酸性物質(zhì)為室溫至300°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型金屬復(fù)合工藝，其特征是復(fù)合體制備時利用銅或鋁或鋅或錫熔點低，導(dǎo)電系數(shù)高的特點，在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入銅或鋁或鋅或錫作為夾層金屬材料，并接通電流加熱使夾層金屬融化后融入滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型金屬復(fù)合工藝，其特征是復(fù)合體制備時，在兩種金屬結(jié)合面軋制凹槽，在凹槽內(nèi)均勻涂抹金屬化合物或催化劑或可腐蝕兩種金屬的酸，迅速加熱至80°C至800°C使介質(zhì)與金屬復(fù)合面產(chǎn)生強烈的腐蝕效應(yīng)，將金屬表面完全粗糙化，通過軋制將酸與多余的空氣排出并將金屬復(fù)合面互相緊密貼合。
【專利摘要】一種新型金屬復(fù)合工藝，其通過（1）表面粗糙化處理使結(jié)合層表面溶解粗糙；（2）復(fù)合體制備：在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入低熔點高導(dǎo)電性的夾層金屬材料，滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬之間形成冶金結(jié)合；（3）在軋制機上軋制復(fù)合體，將基材層金屬和復(fù)合層金屬緊密結(jié)合。本發(fā)明從生產(chǎn)環(huán)境中省略爆炸復(fù)合環(huán)節(jié)，減少爆炸復(fù)合對環(huán)境的危害。節(jié)約生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)周期。而且將全部結(jié)合面的焊接和軋制結(jié)合，使得結(jié)合緊密度更好。
【IPC分類】B32B37/10, B32B37/00
【公開號】CN105313422
【申請?zhí)枴緾N201410334812
【發(fā)明人】匡永剛
【申請人】匡永剛
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月15日