[发明专利]基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法

说明书

本申请提出一种基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法，包括以下步骤：在钢板上铺放钛铝混合粉末；将钛板放置在钛铝混合粉末上；将轧辊压在钛板上；将轧辊加热至大于或等于667℃；当钛板的表面温度大于或等于680℃时，启动轧辊，轧制钛板，直至钛板与钢板复合在一起。利用自蔓延反应为钛钢复合板的制备过程提供足够的热量，降低钛钢结合所需要的温度；钛粉和铝粉的自蔓延反应在燃烧过程中有较大的热梯度和较快的冷凝速度，能够使钛板和钢板的界面形成良好的冶金结合，提高界面的结合强度；基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法，可以降低钛板和钢板结合所需的轧制压力和温度，有助于制备薄复合层的钛钢复合板。

技术领域

本申请涉及钛钢复合板制备领域，特别是一种基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法。

背景技术

金属复合板是由两层或者多层异质金属经过特殊工艺加工叠合在一起，实现界面冶金结合的复合材料。钢材具有强度高、成本低等优点，成为如今在各领域中应用相当广泛的一种金属材料；钛及钛合金具有耐腐蚀性良好，比强度高、耐高温、韧性好、导热性能优良、抗疲劳性能良好的特点，广泛应用于化工、航空航天、海洋工程等领域。但是钢的耐腐蚀性能较差且钛相较于钢材价格更贵，因此，制备兼具高强度，抗疲劳，耐腐蚀性好的钛钢复合板可以节省稀贵材料，降低生产成本。

常用的钛钢复合板的制备工艺有爆炸复合法和热轧复合法。爆炸复合法存在有噪声大，工作环境差，且炸药爆炸会产生一定的环境污染，制备的复合板其界面的结合强度较低等问题；热轧制复合法制备钛钢复合板的过程中，由于受热过程不均匀，轧制过程中会出现翘边和头部撕裂等现象，影响复合板制备过程中的成材率和生产效率，同时会对工艺设备造成损坏，此外，由于热轧制的温度不够，制备钛钢复合板时需要的轧制力较大，容易使钛板受损，难以用于制备薄复合层的钛钢复合板。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法，基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法能够降低钛钢结合所需的轧制压力和轧制温度，有助于制备薄复合层的钛钢复合板。

根据本申请提供的基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法，包括以下步骤：

在钢板上铺放钛铝混合粉末；

将钛板放置在所述钛铝混合粉末上；

将轧辊压在所述钛板上；

将所述轧辊加热至大于或等于667℃；

当所述钛板的表面温度大于或等于680℃时，启动所述轧辊，轧制所述钛板，直至所述钛板与所述钢板复合在一起。

根据本申请提供的基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法，至少具有如下技术效果：利用自蔓延反应一经引燃便不需要对其进一步提供能量便可持续进行的特性，为钛钢复合板的制备过程提供足够的热量，降低钛钢结合所需要的温度；钛粉和铝粉的自蔓延反应在燃烧过程中有较大的热梯度和较快的冷凝速度，能够避免钛与铁的结合，减少自蔓延反应中生成钛铁脆性化合物的数量，使钛板和钢板的界面形成良好的冶金结合，提高界面的结合强度；基于钛铝混合中间层的钛钢复合板制备方法，可以降低钛板和钢板结合所需的轧制压力和温度，有助于制备薄复合层的钛钢复合板。

根据本申请的一些实施例，所述钢板包括边缘区域和中心区域，所述边缘区域由所述钢板的边缘向所述钢板的内侧延伸；

其中，在所述钢板上铺放钛铝混合粉末这一步骤，包括：

在所述边缘区域铺放铝粉含量为55%-60%的所述钛铝混合粉末；

在所述中心区域铺放铝粉含量为40%-55%的所述钛铝混合粉末。