[发明专利]一种中频感应加热金属复合材质成型方法

说明书

技术领域

本发明属于金属加工领域，具体来说，涉及一种中频感应加热金属复合材质(铜包钛、铜包镍、铜包锆等金属复合材质)成型技术。

背景技术

金属复合材料：是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能、重量减轻等诸多性能，因而被广泛应用到工业各个邻域。

金属复合材料与传统材料相比，具有比强度高、质量轻、比模量高、抗疲劳性能好及减振性能好、重量轻等诸多优点。复合材料的各个组成材料在性能上起协同作用，具有单一材料无法比拟的优越综合性能。为解决金属复合材料大量量产化生产工艺，将金属复合材料广泛推广应用到工业各个邻域而设计。

现有生产金属复合材料的生产方式主要有：爆炸复合法、爆炸复合+热轧制法、热挤压+拉伸法。由于钛-铜复合型材断面尺寸一般较小，采用爆炸法生产效率低，成本较高。爆炸复合+热轧制法虽可提高效率，但轧制加工量不宜过大，不太适合大批量生产，而且对于矩形复合棒，其角部不易充满。热挤压+拉伸法在拉伸变形量不大时，钛-铜界面结合紧密程度差，复合强度低；变形量过大时，由于冷作硬化以及变形不均匀的影响，造成钛-铜不易结合，甚至不结合的现象，使得钛-铜复合型材在使用时导电性能不理想。

现有工艺缺点：金属复合材料成型工艺复杂，材料成本昂贵，导致利用邻域不广泛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有技术的缺点，提供了一种中频感 应加热金属复合材质成型方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种中频感应加热金属复合材质成型方法，包括：(1)选取坯料步骤；(2)组坯步骤；(3)工件感应加热步骤；(4)挤压复合步骤中，包括：将挤压底垫涂敷润滑剂后装入挤压筒中，再将垫片加热至300～650℃，涂敷润滑剂后装入挤压筒中，然后将已加热至700～850℃的工件装入挤压筒中，在挤压模具上涂敷润滑剂，按照80～150mm/s的挤压速度通过挤压模具，由此，使得界面局部温度达到共晶点温度以上，从而使两种金属产生深度冶金结合，最终达到成型复合管材。

进一步地，优选的是，步骤(1)，坯料为紫铜棒材和钛管。

进一步地，优选的是，步骤(2)中，包括： 

先将钛管内外壁及铜皮表面彻底清洁，钛管、铜棒装配，将铜棒完全置于一头部密封的钛管中，再用铜皮给装配好的钛铜棒包套，其中，铜皮厚度一般2mm，由此组成挤压工件

进一步地，优选的是，步骤(3)中，具体包括：

将钛铜复合工件加热至700-850℃，整个加热工艺过程采用全自动化控制，温度闭环检测控制加热过程。

进一步地，优选的是，步骤(1)中，选择φ120mm×460mm钛-铜坯料及尺寸为φ120mm×14mm的垫片。

本发明采取了上述方案以后在加热和挤压共同作用下，复合界面会发生一系列物理、化学变化，两种金属再界面发生相互扩散，界面局部温度达到共晶点温度以上，从而使两种金属产生深度冶金结合，由此一次挤压出钛－铜金属复合型材，具有很好的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书中所特别指出的方法、步骤来实现和获得。

具体实施方式

以下将结合实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

具体来说，本发明中的材料为新型复合材料(铜包钛、铜包镍、铜包锆等复合材质)生产方式及工艺而设计。如：钛钢复合板、钛铜复合管、锆铜复合管等金属复合材料。

以下简单以钛-铜金属复合材质为例讲解其工艺流程及原理.钛铜金属复合材质是在金属铜棒周围包覆一定厚度金属钛层(一般使用厚度为2mm)的复合金属材料，通过特殊的加工成型工艺，使金属钛与铜的界面达到冶金结合，并使其截面的几何形状可成为圆型、鼓型、矩型、方型、扁型等.

具体来说，该方法的步骤具体包括：