[发明专利]金属复合板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属板复合技术，特别是一种以铜质板与厚钢质板相复合的制备方法，属于金属复合技术领域。

背景技术

金属复合板属于一种功能性材料，在现代工业中有很多应用。根据不同的工业用途，有选择地将不同材质的金属板进行复合。现代工业中已有多种金属复合板制备方法，最常用的制备方法有爆炸法、熔铸造法、轧制法、滚焊法和溅射等方法，这些方法主要在高温或高压条件下，实现相复合金属板接触面之间的原子键合或相互渗透，促使相复合的界面达到充分结合。现有金属板复合技术已很成熟，能够实现工业化生产。例如，中国专利申请号：200510060839.5公开的一种Cu/Ag双金属复合板制备方法，该方法采用分步实施的预复合、轧制复合及扩散退火等工艺，有效地控制基体层塑性变形能力、表面啮合水平、界面结合方式、显微组织及扩散层状态等，制备出具有良好界面结合性能的Cu/Ag双金属复合板。尽管此项技术工艺成熟，但工序多，技术条件要求高，而且仅适合作薄板类复合，不适合作厚钢质基层板上复合一层铜质复层板。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种金属复合板的制备方法，该方法在还原性气体保护下加热，将低熔点铜质复层板烧结到厚钢质基层板上，形成冶金结合的界面。本发明通过烧结方法实现金属板的复合，其烧结工艺简单，制备条件要求低，生产效率高，复合界面质量好。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

双金属复合板的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

1)去油处理：

分别将钢质基层板和铜质复层板的复合面作常规去油处理；

2)装炉：

在去油处理后1小时内，首先将钢质基层板平置加热炉内，被复合面朝上，接着将铜质复层板平置叠加在钢质基层板上，复合面相接触，周边对齐；

3)注入还原性气体：

装炉结束即向封闭的加热炉炉腔内注入还原性气体；

4)烧结：

加热炉经4～6小时缓慢加热升温至铜质复层板的临界熔点±15℃温度，在此温度范围内保温2～4小时；

5)降温：

保温之后，加热炉以每小时65～75℃的下降速度降温，工件随炉冷却至常温出炉；

6)成形加工：

按设计尺寸及精度作机械切削成形加工。

本发明中所述钢质基层板面积在3m²以下，铜质复合板面积与相复合的钢质基层板相等。钢质基层板厚度为15～35mm，铜质复层板厚度为10mm以下。

本发明中所述还原性气体为分解氨气或氢气。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、采用烧结方法实现金属板复合，对前置的净化处理要求不高，工艺简单、操作简便、净化成本低；

2、在块状厚钢质基层板上用烧结方法比轧制方法更易实现异种金属的复合，而且投资省，生产效率高；

3、在还原性气体保护下加热，复合面不易产生氧化层，复层板在熔融状态下直接复合到基层板上，冶金结合界面组织均匀、晶粒小，界面厚度一致、结合力强；

4、在复层板的临界熔温度下绕结，有效成分无损失，仍保持材料原有的抗腐能力。

附图说明

附图是本发明实施例局部剖面立体示意图。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明。

实施例1：应用本发明生产的圆形金属复合板如附图所示。图中位于底层的钢质基层板厚度为35mm，直径为Φ1500mm，面积1.76m²，材质为A3钢；位于上层的铜质复层板厚度为3mm，直径Φ1500mm，面积1.76m²，材质为CuZn59铜。复合时具体操作按下列步骤实施：

1、去油处理

分别将钢质基层板和铜质复层板的复合面作常规去油处理。

2、装炉

在去油处理后约30分钟内，首先将钢质基层板平置加热炉内，被复合面朝上，接着将铜质复层板平置到钢质基层板上，复合面相接触，周边对齐；

3、注入还原性气体

装炉结束即向封闭的加热炉腔内注入分解氨气；

4、烧结

本实施例中，铜质复层板的理论临界熔点温度为950℃，加热炉经5小时30分±15分缓慢加热升温至950±15℃，在此温度范围内保温2小时；

5、降温

保温之后，加热炉以每小时70～75℃的下降速度降温，工件随炉冷却至常温出炉；

6、成形加工

取出工件，按设计尺寸及精度作必要的机械切削加工，直至成形。