[发明专利]镁基包铝复合板带的反铸造制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁基包铝复合板带材的生产方法，尤其涉及采用反铸造法制备镁基包铝复合板带材的方法，属于有色金属复合板带材生产技术领域。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、导热性和电磁屏蔽性好、易回收等优点，在航空、航天、汽车、3C领域具有广阔的应用前景，被誉为“21世纪的绿色工程材料”。近年来镁合金的研究和应用日益受到材料学界和工业界的重视，汽车、电子、通信等行业对镁合金薄板带材产品的需求也越来越强烈。传统镁合金板带制备工艺主要有热轧开坯、挤压供坯辅以后续热温轧制的方法，在制备板厚为0.4～2.0mm镁合金薄板带材时，存在板坯边裂、板形差以及板带产品极易氧化腐蚀等问题，限制了镁合金薄板带材大规模工业应用。

目前，已有科研团队及企业采用热轧覆合方式制备镁基包覆铝材的复合板带，其目的主要是提高镁合金板材耐蚀性能，此外，也可大幅度改善镁合金薄板带材热温轧制过程中边裂缺陷。但是，该工艺需准备好包覆铝材带卷，热轧覆合过程中开卷、直头、包覆板预处理、在线加热、热轧覆合等工序复杂，流程较长，相应辅助设备繁多，工艺参数控制困难，最终导致采用该工艺制备的镁基包覆铝材复合板材成本较高，复合界面结合力较差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种制备包覆铝材的镁基复合板带材的方法，旨在解决传统工艺制备镁合金薄板带材存在的工序复杂、成材率低及成品耐蚀性差的问题；通过冶金结合方式，进一步提高镁基包铝复合板带的界面结合能力。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

镁基包铝复合板带的反铸造制备方法，具体包括以下步骤：

1)母带开卷：母带开卷时，由加热保温装置对镁合金带卷进行均匀加热和保温，使镁合金带卷的温度控制在250～450℃；

2)母带在线表面处理：采用机械方法或化学方法对母带表面进行处理，去除母带表面的氧化皮，并将母带表面粗糙化；

3)母带在线加热：在防氧化气氛中对母带进行温度调整，控制其温度在100～450℃；

4)母带与复合层金属液热复合：镁合金板带经夹送辊进入凝固器，母带和复合层金属液在凝固器内进行热复合；

5)热复合板带平整：热复合板带出凝固器后经平整轧辊进行平整；

6)热复合板带在线加热：对平整后的热复合板带进行加热，温度控制在350～400℃；

7)热复合板带热轧：在热轧机上对热复合板带进行变形率在10～50％的轧制，使基材和包覆材进一步结合；

8)复合板带卷取：热轧后的镁基包铝复合板带经剪切、导料辊夹送、钳口咬入卷取机后，进行卷取；卷取机配有加热保温装置，控制带坯卷取温度在250～450℃。

进一步地，上述的镁基包铝复合板带的反铸造制备方法，其中，所述镁合金带卷为纯镁系列、Mg-Al系列合金、Mg-Zn系列合金、Mg-Y系列合金、Mg-Re系列合金、Mg-Ca系列合金、Mg-Ag系列合金或Mg-Cu系列合金的铸轧卷或挤压卷，厚度为3～6mm；所述包覆铝材为纯铝系列、Al-Mn系列合金或Al-Mg系列合金。

更进一步地，上述的镁基包铝复合板带的反铸造制备方法，其中，步骤4)母带与复合层金属液热复合，镁合金板带经夹送辊进入凝固器，凝固器分为复合层金属液注入区和板带复合区，由挡渣墙隔开，熔池温度为复合层金属液相线以上10～50℃，母带在池时间为0.5～20s；所述凝固器配有加热装置，并设有放液口。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

针对传统镁合金板带塑性加工性能差和耐蚀性差的缺点，本发明利用铝合金塑性加工性能好、表面防护简单的特点，提高镁合金板带塑性加工性能，改善镁合金板带的耐蚀性能。本方法制备的包覆铝材的镁基复合板带，可有效地实现基材和包覆材的冶金结合，二者结合力强，结合牢固，成材率高。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：反铸造法制备镁基包铝复合板带材的原理图。

图中各附图标记的含义见下表：

1-开卷机，2-镁合金带卷加热保温装置，3-母带，4-母带表面处理装置，5-母带在线加热装置，6-夹送辊，7-凝固器，8-复合层金属液供给系统，9-放液口，10-废料箱，11-平整轧辊，12-热复合板带在线加热装置，13-热复合板带导料辊，14-热轧机，15-剪切装置，16-复合板带导料辊，17-卷取机，18-复合板带加热保温装置

具体实施方式