[发明专利]一种高结合强度镁铝复合薄板带差温异步轧制复合方法

说明书

本发明提供一种高结合强度镁铝复合薄板差温异步轧制复合方法，采用镁、铝带卷经卷取机温态开卷的方式，并根据轧制复合需求分别对镁、铝卷在线单独加热补温，将板材分别加热到不同温度，为防止加热后的板材发生氧化，影响后续复合界面的结合效果，坯料的加热过程通有惰性气体保护；此外，镁、铝带材加热后随即进入惰性气体保护箱中，直至进入轧制区域；轧制过程采用差温‑异步的轧制方法，提高轧制过程两种金属的变形协调性，极大的提升了镁、铝板材间的界面结合强度；并充分考虑残余应力对轧后板材结合强度和板形的影响，采用在线多向弯曲微变形的方式，对复合后的板材进行轧制，极大的弱化了镁铝复合板残余应力的峰值。

技术领域

本发明属于镁铝复合薄板轧制领域，具体涉及一种高结合强度镁铝复合薄板带差温异步轧制复合方法。

背景技术

镁及镁合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料，具有比强度高、比刚度高、阻尼减震性好、尺寸稳定性好、电磁屏蔽性好、机加工方便、易于回收等优点，被誉为“21世纪绿色工程金属结构材料”。镁及镁合金在构件减重方面优势突出，在航空航天、汽车、高铁、电子3C等高尖端技术领域需求广泛。但是目前镁合金应用率并不高，应用进展相对缓慢，其主要制约因素是镁合金的加工变形能力差、耐腐蚀能力低；现阶段通过大塑性变形的方式已对镁合金的性能有较大提升；但镁合金活泼的化学特性，以及疏松的氧化膜，使镁合金同其他金属构件连接时往往充当负极，氧化腐蚀现象严重。为了解决上面的问题，国内外的学者和科研单位做了很多的尝试，目前人们发现是在镁合金板/卷表面包覆铝材的镁铝复合板，可较好解决上述问题。由于铝合金具有塑性好、耐腐蚀能力强的特点，同时铝合金的质量相对较轻。采用镁铝复合的方式，能够阻止镁合金与环境中的介质直接接触，同时利用铝合金氧化膜致密的特点，保证镁铝复合板材具有较好的抗氧化能力。

国内外关于制造镁铝复合板制备技术，多以爆炸复合和挤压复合为主。随着绿色化进程的推进，传统的爆炸复合的方式，危险性较高，环境危害性较大；挤压的复合方式，受制于挤压速度，往往要求大挤压比，设备负载极高，生产效率较低。到目前为止，这些方法都很难被镁铝复合板制造企业所接受。轧制作为短流程高速率的成形方式，广泛用于板带材的轧制生产，但常规的轧制手段对镁-铝直接轧制复合（现多采用钛Ti作为中间层，采用镁-钛-铝组合的方式，或焊合包覆的组坯方式）而言存在诸多问题，如下：

一、相同温度下变形过程中，镁铝层变形不协调问题，板材翘曲严重；

二、成形过程中对单层板材的复合温度较高/较低，同等温度下另一种材料的板材软化严重/塑性较差，无法复合成形；

三、以及轧制复合后，镁铝层间界面强度较低，达不到板材的后续成型要求；

四、 复合后镁、铝层板材间残余应力较大，轧后复合板/卷开裂现象严重。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于：提供一种高结合强度镁铝复合薄板带差温异步轧制复合方法；以提高轧制过程的工艺精度与稳定性，提高镁-铝卷材在轧制变形区的应变协调性，且可提高复合后卷材的界面结合强度，消除轧后板材的翘曲缺陷。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种高结合强度镁铝复合薄板带差温异步轧制复合方法，其在镁、铝带材经卷取机温态开卷后，采用在线单独加热补温的方式，将板材分别加热到不同温度，为防止加热后的板材发生氧化，影响后续复合界面的结合效果，加热炉中通有惰性气体保护，并直接进入轧制区域；通过差温-异步的方法，有效保证两种材料间的变形协调性；并充分考虑对轧后板材内部的残余应力，通过弯曲降应力辊，使复合带材发生局部的微塑性变形，从而减小残余应力的峰值。

本发明提供一种高结合强度镁铝复合薄板带差温异步轧制复合方法，具体实施过程为：

S1，带材预处理，对镁、铝带材结合表面进行砂带磨削处理，磨削处理后用高压水冲洗磨削表面，并用冷风机吹干，在线卷曲成卷；