[发明专利]一种两步法轧制制备钢铝复合板的方法

说明书

本发明公开了一种两步法轧制制备钢铝复合板的方法，其包括以下步骤：S1初始板材待复合表面预处理、组坯和固定；S2第一步轧制：加热后的板坯立刻送入轧机进行热轧或者异温轧制；S3退火及矫直；S4板材的二次处理、组坯和固定；S5第二步轧制：对二次处理组装后的板坯进行冷轧；S6精整。本发明的两步法轧制生产钢铝复合板的方法，大大降低了厚尺寸板坯直接冷轧对轧机的能力要求，并解决了直接热轧法制备钢铝复合板铝层厚度控制困难的问题，实现了能准确控制的多厚度尺寸和比例规格的钢铝复合板，获得的钢铝复合板具备高的结合性能和良好的抗弯曲性能，为工业上实现以市场需求为主导的多品种多规格高性能复合板材的生产提供了可行办法。

技术领域

本发明属于金属层状复合板制备技术领域，具体涉及一种两步法轧制制备多规格多品种高性能钢铝复合板的方法。

背景技术

钢/铝复合板具有钢的高强度和良好塑性，铝的良好导电性、导热性、耐蚀性和密度小等优点。钢/铝复合板用在轨道交通领域的地铁接触轨，汽车、高速列车的车身材料，以及发动机的轴瓦材料；利用铝的良好导热性，市场上还推出了多种钢/铝复合材质的散热片和锅具。此外，钢/铝复合板在机械、船舶、核能、电力等许多领域也得到了广泛的应用。

但是由于钢和铝材料之间的材料性能(变形抗力、塑性、导热性、熔点等)差异较大，钢铝复合板的制备具有一定的难度。目前的制备方法主要有爆炸复合法、钎焊复合法和轧制复合法。相对于爆炸复合法和钎焊复合法，轧制复合法产品质量稳定，设备简单，易于大规模生产和自动化的实现。

目前钢铝复合板轧制复合法主要有冷轧和热轧两种方式。但冷轧钢/铝界面初步结合需要50％以上的首道次压下率，存在复合强度不高以及对轧机能力要求高的问题，尤其对于中厚尺寸或者厚尺寸复合板轧制问题更为突出。为了提高钢铝复合板的结合强度，降低复合临界压下率，研究人员采用热轧法制备钢铝复合板，由于受到铝熔点的限制，钢铝复合板的热轧温度通常在500℃以下，此时铝板的变形抗力急剧下降，而钢板的变形抗力变化较小，导致钢的变形量特别小，相对于铝的变形基本没有变化，使得成品钢铝复合板的铝层厚度难以控制。因此单次轧制钢铝复合板不管是在冷轧工艺还是热轧工艺，主要存在在获得高结合强度的前提下难以实现对铝层厚度的控制以满足市场对成品钢铝复合板的不同尺寸需求。

为了降低对轧机的能力要求和提高对成品钢铝复合板铝层厚度的控制，实现制备多品种多规格的钢铝复合板，并且使钢铝复合板具备高的结合性能和良好的抗弯曲性能，需要一种分步轧制制备钢铝复合板的方法。

发明内容

为了克服现有钢铝复合板热轧和冷轧技术的缺陷，使钢铝复合板的铝层厚度实现可控，并且使钢铝复合板具备高的结合性能和良好的抗弯曲性能，获得多品种多规格市场需求的高性能复合板材，本文提出一种两步法轧制制备钢铝复合板的方法。该方法第一步先利用热轧或者异温轧制工艺使钢板与一层薄规格铝板在较小压下率达到良好的复合效果；因为铝板和铝板同种材质可以实现小压下率下冷轧复合，所以第二步再利用第一步制备的钢铝复合板和不同厚度规格的铝板进行冷轧复合，最终得到高结合强度的不同铝层厚度规格的钢铝复合板。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种两步法轧制制备钢铝复合板的方法，其包括以下步骤：

S1、初始板材待复合表面预处理、组坯和固定：截取长和宽尺寸相同，钢铝厚度比例为5:1～20:1的钢板和铝板做倒角处理后，将钢板和铝板分别进行退火处理，去除钢板和铝板待复合面的油污和氧化膜，将钢板和铝板对齐贴紧叠合放置，或者在钢板和铝板之间通过垫片留出0.5mm～2.5mm间隙，然后将板坯的四个角进行钻孔并铆接，获得第一次轧制所需的无间隙的组装板坯或有间隙的组装板坯；

S2、第一步轧制：选择一定的轧制速度、压下率和加热温度将无间隙的钢铝组装板坯立刻送入轧机进行热轧，或者选择利用感应加热对有间隙的组装板坯以一定的温差进行异温轧制，得到钢铝复合板；