[发明专利]一种铝/镁/铝合金复合材料及其制备工艺

说明书

本发明提供一种铝/镁/铝合金复合材料及其制备工艺，包括步骤：S1、材料设计，所述材料包括轻质材料、耐腐蚀材料和高塑性材料，设计原则是耐腐蚀材料表面作为复合材料的外表面，轻质材料在保证复合材料强度的前提下尽可能地占比大，高塑性材料设计在塑性要求高的部位；S2、材料准备，将拟复合的材料表面进行清洁处理，保证材料表面无氧化物、油污；S3、将拟复合的材料的表面贴合后，整体进行简单复合；S4、放入炉中预热；S5、进行多次热轧复合，直到材料达到目标厚度；S6、轧制完成后进行热扩散退火处理。本发明通过材料形状和尺寸的设计，可以实现复合材料与铝合金一样的塑性成型能力，降低塑性成型工艺难度，从而降低产品成本。

技术领域

本发明涉及复合材料的制备领域，具体涉及一种铝/镁/铝合金复合材料及其制备工艺。

背景技术

铝合金具有较高的强度、优异的耐腐蚀及表面处理性能，在航空航天、武器装备、3C产品等领域得到广泛应用，随着新产品、新技术的发展，对产品减重的要求越来越迫切。镁合金作为目前最轻的金属结构材料，在产品轻量化领域的应用越来越来广泛。但镁合金由于其表面处理性能及耐腐蚀性能较铝合金相差甚远，尤其是在一些外观要求高的产品上，镁合金表面处理性能差、装饰效果差的缺点尤为突出，因而限制了镁合金的进一步应用。在一些薄壁冲压件的制备方面，常规的变形铝合金可以在常温下冲压成型，而镁合金由于其常温塑性差，必须在高温下才能冲压成型，导致镁合金的成型工艺难度大、成本高，而限制了镁合金的应用。

发明内容

针对目前现有技术的缺点，满足轻量化、防腐蚀和外观装饰的需求，本发明提供一种镁/铝合金复合材料及其制备工艺，可以通过前期复合板材中镁合金复合位置的设计，制备出高塑性的镁/铝合金复合材料。

本发明提供了一种高结合强度的镁/铝合金复合材料及其制备工艺，铝合金板和镁合金板热轧复合后，结合强度好，成型容易，且具有较好的轻量化和耐蚀性能。

本发明的一种铝/镁/铝合金复合材料制备工艺，包括以下步骤：

S1、材料设计，所述材料包括轻质材料、耐腐蚀材料和高塑性材料，设计原则是耐腐蚀材料表面作为复合材料的外表面，轻质材料在保证复合材料强度的前提下尽可能地占比大，高塑性材料设计在塑性要求高的部位；

S2、材料准备，将拟复合的材料表面进行清洁处理，保证材料表面无氧化物、油污等杂质；

S3、将拟复合的材料的表面贴合后，整体进行简单复合；

S4、放入炉中预热；

S5、进行多次热轧复合，直到材料达到目标厚度；

S6、轧制完成后进行热扩散退火处理。

进一步地，所述轻质材料为镁合金，所述耐腐蚀材料和高塑性材料为铝合金。

进一步地，所述步骤S1中，所述材料设计保证镁合金完全被铝合金夹在中间，四周没有镁合金直接露出。

进一步地，所述镁合金包括AZ31、AZ42、ZK61、MB2等变形镁合金，铝合金包括1系、5系、6系等耐蚀性、塑性及表面装饰性优良的铝合金。

进一步地，所述步骤S2中，所述表面清洁包括喷砂、喷丸、机械砂除和溶液浸泡工艺。

进一步地，所述步骤S3中，所述简单复合工艺包括焊合、销/铆结合、机械嵌合。

进一步地，所述步骤S4中，所述预热温度为350～480℃，预热时间0.5～3h。

进一步地，所述步骤S5中，所述热轧第一道次压下量为61％～80％；后续道次压下量控制在30～50％，但为多向轧制，即前一次的轧制方向与后一次的轧制方向成90°夹角；轧制速度7～15m/min，所述热轧温度为350～480℃，道次间的保温时间为10～30min。