铝与金属或其合金复合双金属材料的制造方法.pdf

本发明与制造复合（双金属）材料的工艺过程直接相关。1966年英国专利（1046798）提出了以铝为中间夹层使金属复合的工艺，这种工艺是将带有惰性气体的液态铝或其合金喷射到基体金属表面上，然后再将金属与上述覆有铝的基体金属在（1～8）%的压下率和（290～310）℃温度的热变形状态下压合。1981年日本专利（56-26687）提出了用镍箔（0.2mm）为中间夹层，通过冷轧将镍箔覆盖在铝材上，冷轧一道次的压下率为50.5%，然后将上述铝材退火再与经退火的铜材通过冷轧并退火得到中间夹层为镍的铝-铜复合材，第二次冷轧的压下率为57.1%。
    上述第一种工艺的主要缺点是：（1）由于喷射的铝与基体金属结合较差，使复合金属的强度也低;（2）用喷射方法，金属消耗量很大。上述第二种工艺的问题是：（1）冷轧道次的压下率很高，故对轧制设备要求很高;（2）轧制与退火反复进行，使工艺复杂化并提高了产品成本。上述两种方法制造的都是有中间夹层的复合材料，并不是双金属材料。

    本发明便是为解决上述问题而提出的。本发明的工艺过程分为两个阶段，第一阶段通过先温轧（室温至300℃）使铝箔覆盖到基体金属上，第二阶段在（300至550）℃温度范围内轧制，将铝带复合到基体金属已覆有铝箔的表面上。第一阶段只需要较小的压下率便将铝箔覆盖在基体金属上，由于温度不高，基体金属表面没有氧化，仅铝箔表面出现一层氧化铝薄膜，当第二阶段轧制时，这层薄膜很快破裂而不影响复合过程，同时，这时是同种金属接触复合，由于温度较高，也不需要高地压下率便能结合得很好。

    本发明的工艺过程详见图1所示。经过脱脂处理的铝箔（2）与退火后的基体金属（1）经过表面清理装置（3）清理后，一起由加热装置（4）加热，再经轧机（5）低温轧制使铝箔覆盖在基体金属上成为覆有铝箔的基体金属（6），见图2。然后，用同样的设备及同样的处理方法，将上述覆有铝箔的基体金属（6）与铝带（7）一起加热，经轧制使铝带（7）复合在基体金属覆有铝箔的表面上成为铝与金属复合的（双金属）材料（8），见图3。

    本发明对以铜、铁、银、金、镍、钛、锆、铂、铯、钴或其合金以及铝合金等作为基体金属制造复合材料都是有效的。其实施例如下：

    1.将厚2毫米宽60毫米的铜带退火，表面清理干净，与脱脂后的铝箔（厚0.01毫米）一起加热至200℃，用二辊轧机一道次轧制至1.7毫米厚，便得到覆有铝箔的铜带。再将此带与2毫米厚经退火及表面清理的铝带一起加热到500℃，经一道次轧制至2.2毫米，便得到铜-铝复合材料，这种复合材料结合界面的剪切强度达到铝金属抗拉强度的0.7倍。

    2.将厚2.2毫米，宽60毫米的45号钢带退火，表面清理干净，与脱脂后的铝箔（厚0.01毫米）一起加热至280℃，用二辊轧机一道次轧至1.9毫米厚，得到覆有铝箔的钢带，再将此带与2毫米厚经退火并表面清理的铝带一起加热到480℃，一道次轧至2毫米厚，便得到铝-钢复合材料。这种复合材料结合界面的剪切强度也达到铝金属抗拉强度的0.7倍。