[发明专利]一种免焊包套热轧复合方法

说明书

本发明公开了一种免焊包套热轧复合方法，属于轧制技术领域。本发明分别或同时采用单张形式的上包套材料和下包套材料对单张形式的原材料进行包套处理，对上包套材料或下包套材料的侧边贴合部分以及头部贴合部分和尾部贴合部分分别进行冷轧压合，接着抽真空至负压后密封，然后加热，再进行轧制，在此基础上低成本高效制备高质量的厚板材料或异种层状复合材料等制品。本发明制备厚板材料或异种层状复合材料等制品时无需焊接、工艺流程短、自动化程度高、生产成本低、原材料规格品种和材质适用范围广以及制品质量的一致性、稳定性和重复性高，特别适用于采用单张形式的尺寸长的板材、带材或箔材为原材料的制品的轧制复合制备。

技术领域

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种免焊包套热轧复合方法。

背景技术

厚板材料或异种层状复合材料等制品在国民经济和国防军工等领域具有广泛用途，传统的热轧复合法和包套轧制复合法是制备上述制品的典型方法。

传统的热轧复合法是对由原材料(包括同种组元材料或异种组元材料)以层状方式叠合在一起的层叠材料进行热轧实现复合的加工工艺，在厚板材料或异种层状复合材料等制品的制备方面发挥着重要作用。传统的热轧复合法通常需要首先采用焊接工艺对层叠材料的待复合界面四周进行焊合，然后抽真空，再加热后进行轧制复合。采用传统的热轧复合法制备厚板材料或异种层状复合材料等制品时存在着一系列问题。例如，对原材料、焊接环境(有时需要在昂贵的真空室中进行焊接)及焊接材料等要求高，焊接过程本身易产生裂纹、气孔或未熔合等缺陷，易导致后续抽真空失败；原材料组合自由度受限，特别是含有活性较高元素的组元材料之间焊接时易生成脆性金属间化合物，导致焊接过程中以及后续加热或轧制过程中易开裂产生裂纹或气孔，致使无法抽真空或难以达到所需真空度；厚度薄的原材料之间层叠后难以实施焊接；需要在大型真空或保护性气氛环境中制备。

传统的包套轧制复合法是选用与原材料(包括同种组元材料或异种组元材料)综合力学性能相近的一种金属材料做成包套，把由原材料以层状方式叠合在一起的层叠材料置于包套中，然后焊接封口，抽真空到一定程度后密封并保持内部负压，再将其加热后进行轧制的复合工艺。采用传统的包套轧制复合法制备制品时，除了存在传统的热轧复合法中因焊接导致的问题之外，还存在着其他一些问题。例如，难以制备厚度大且宽厚比大的板材制品，不易采用尺寸长的板材、带材或箔材为原材料制备制品；需要事先预制特殊设计的包套，并与上压板和下压板配合，然后焊接四周封口，再进行加热轧制；往往还要采取若干措施增加原材料的抗氧化保护能力[见：马志新，李德富，胡捷，等.包套轧制复合法制备TA1/LY12复合板[J].金属成形工艺，2004，22(1)：34-36；缪家士，林均品，王艳丽，等.高铌钛铝基合金板材的高温包套轧制[J].稀有金属材料与工程，2004，33(4)：436-438]。

另外，传统的热轧复合法和包套轧制复合法还存在着工艺繁琐，生产流程长，自动化程度低，制品的一致性、稳定性和重复性较差，制品质量难以保证，成材率和生产效率低，生产成本高等问题，而且难以采用尺寸长的板材、带材或箔材为原材料进行生产。

上述传统的热轧复合法和包套轧制复合法相关问题的存在严重影响了厚板材料或异种层状复合材料等制品的制备和推广应用。因此，开发工艺流程简单、生产自动化程度高、原材料规格品种和材质适用范围广以及制品质量一致性、稳定性和重复性高的厚板材料或异种层状复合材料等制品的制备新方法，具有十分重要的意义。

发明内容