一種層壓金屬復(fù)合板坯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種層壓金屬復(fù)合板坯，屬于層壓金屬復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]熱乳復(fù)合是制造層壓金屬復(fù)合材料的常用方法，是讓兩種表面潔凈的金屬相互接觸，通過加熱和塑性變形時原子間高度擴(kuò)散作用達(dá)到連續(xù)的冶金結(jié)合的復(fù)合方法。熱乳復(fù)合坯的制坯步驟一般包括:基層、復(fù)層基板結(jié)合面的打磨，基板、復(fù)板的疊合，隨后四周焊合，端口開孔及安裝排氣管，抽真空后密封。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，熱乳復(fù)合坯內(nèi)難免有少量氣體殘留，這些氣體在密閉的板坯內(nèi)加熱時會受熱膨脹，導(dǎo)致復(fù)合坯鼓泡，板坯變形，嚴(yán)重時導(dǎo)致焊縫開裂，板坯報(bào)廢，或造成乳制設(shè)備的損壞。對于熱乳復(fù)合來說，在加熱和乳制過程中能夠有效排出板坯內(nèi)的殘留氣體，是保證復(fù)合坯乳制成功的關(guān)鍵。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)《真空組坯-非真空乳制層壓金屬復(fù)合材料卷板的方法》(ZL201210531128.1)，通過在復(fù)合坯的尾端上間隔開孔，每一孔中插入鋁質(zhì)空心管段，使鋁質(zhì)空心管段的內(nèi)端置于復(fù)合坯的中空體的乳制延伸空間，而外端通過孔并通過管道與真空栗相連，在孔與管之間進(jìn)行密封。復(fù)合坯在加熱爐內(nèi)常規(guī)加熱時，隨著坯溫上升至高于鋁質(zhì)空心管熔點(diǎn)時，鋁質(zhì)空心管段熔斷，使開孔敞開，以首端在前，尾端在后的位置，送入常規(guī)乳機(jī)上進(jìn)行乳制時，復(fù)合板坯內(nèi)部剩余的空氣，會在乳制碾壓過程中從其尾端的敞開的排氣孔處排出，即得到層壓金屬復(fù)合材料板卷。
[0004]然而，上述的技術(shù)方案也存在下列兩個問題:一是，鋁質(zhì)空心管與坯端頭的孔之間進(jìn)行密封時，為使其粘接牢固，使之在抽真空條件下不被彈出，需要采用焊接的方法，但因鋁質(zhì)空心管為有色金屬，孔為黑色金屬，存在異種金屬之間焊接困難的問題，要使用特殊的焊條，成本很高。二是，鋁質(zhì)空心管段的內(nèi)端要置于復(fù)合坯中空體的乳制延伸空間內(nèi)，在復(fù)合坯加熱過程中，隨著坯溫上升至高于鋁質(zhì)空心管熔點(diǎn)時，處于延伸空間內(nèi)的鋁質(zhì)空心管熔化后會熔入復(fù)合坯內(nèi)污染復(fù)合坯，對復(fù)合坯的質(zhì)量帶來不利影響。因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中熱乳復(fù)合坯的排氣管設(shè)置所存在的問題，本實(shí)用新型提供一種層壓金屬復(fù)合板坯，以便在熱乳過程中避免上述技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種層壓金屬復(fù)合板坯，包括上、下兩塊基材層，和設(shè)置在上、下兩塊基材層之間的兩塊復(fù)材層，以及設(shè)置在兩塊復(fù)材層之間的隔離層，上、下兩塊基材層通過四周的側(cè)壁固定，并在復(fù)材層四周設(shè)置延伸空間，其特征在于:在首端的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個與延伸空間連通的高熔點(diǎn)空心直管，在尾端的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個與延伸空間連通的高熔點(diǎn)空心彎管。
[0007]所述高熔點(diǎn)空心彎管的外端自管中部向下彎曲10?90°，并在向下彎曲的端口上設(shè)置封堵件。
[0008]所述高熔點(diǎn)空心直管和高熔點(diǎn)空心彎管插入側(cè)壁上對應(yīng)的通孔中，與空腔連通的內(nèi)端止于側(cè)壁內(nèi)壁面。
[0009]所述封堵件為封堵塞，封堵塞的材質(zhì)為鋅、錫、鋁、鉛錫合金(鉛38.14%，錫61.86%)、錫鋅合金(錫91%，鋅9%)或鉍合金(鉍58%，錫42%)。
[0010]所述封堵塞在高熔點(diǎn)空心彎管中的長度為5?30mm。
[0011]所述封堵件端部所在的位置高于復(fù)合板坯的底邊，以方便乳制時封堵件熔化流出。
[0012]所述基材層的材質(zhì)為碳素鋼或合金鋼。
[0013]所述復(fù)材層的材質(zhì)為不銹鋼或鈦鋼。
[0014]所述隔離層的材質(zhì)為氧化鎂、氧化鋁、石墨、二硫化鉬或氮化硼。
[0015]所述隔離層的厚度為0.2?0.4_。
[0016]所述側(cè)壁為用焊條焊接形成的焊縫。
[0017]所述高熔點(diǎn)空心直管和高熔點(diǎn)空心彎管的材質(zhì)要求與復(fù)材層的材質(zhì)有良好焊接性，且其熔點(diǎn)高于復(fù)合板坯乳制加熱時的最高加熱溫度，保證高熔點(diǎn)空心管在復(fù)合板坯加熱乳制過程中不被熔化，其材質(zhì)為鐵質(zhì)、SUS201或SUS304材質(zhì)。
[0018]將高熔點(diǎn)空心管的管內(nèi)壁以機(jī)械方式清理至潔凈；然后將低熔點(diǎn)金屬或合金(SP鋅、錫、鋁、鉛錫合金、錫鋅合金或鉍合金)加熱使其融化成液體后，自高熔點(diǎn)空心管的外端緩慢倒入管內(nèi)，控制管口處低熔點(diǎn)金屬或合金的長度為5?30mm，待低熔點(diǎn)金屬或合金冷卻后即形成封堵塞，充氣檢漏并合格后，將高熔點(diǎn)空心管外端彎曲成10?90°，得到高熔點(diǎn)空心彎管。
[0019]本實(shí)用新型提供的熱乳復(fù)合板坯在熱乳前，通過首端的高熔點(diǎn)空心直管對復(fù)合板坯內(nèi)部抽真空至-1 X 10 2?-1 X 10 3Pa,并保壓2?3小時后，封堵該首端的高熔點(diǎn)空心直管的管口，之后將真空復(fù)合板坯送入熱乳加熱爐內(nèi)，進(jìn)行常規(guī)加熱，在加熱過程中尾端的封堵件熔化，并自內(nèi)向外沿著向下彎曲的高熔點(diǎn)空心彎管流出，使空心彎管的管口打開，進(jìn)而使復(fù)合坯開口，之后以首端在前、尾端在后的位置，送入常規(guī)乳機(jī)上進(jìn)行乳制，在乳制碾壓過程中坯內(nèi)殘余氣體自開口處排出。
[0020]本實(shí)用新型具備的有益效果:采用上述方案，可方便地通過首端的空心直管對板坯抽真空，之后在板坯加熱過程中，使尾端空心彎管中的封塞件熔化并沿彎管向外流出，使尾端開口，從而在乳制過程中既可使板坯內(nèi)殘留的空氣順利排出，避免熱膨脹導(dǎo)致的板坯鼓泡、變形，又可解決低熔點(diǎn)金屬或合金的封塞件留在其中而污染板材的問題，現(xiàn)再加上空心管材質(zhì)的熔點(diǎn)高于復(fù)合坯乳制加熱時的最高加熱溫度，使空心管在復(fù)合坯乳制過程中不被熔化，最終獲得高質(zhì)量的層壓金屬復(fù)合卷板。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的剖面圖；
[0023]圖中，1-基材層，2-復(fù)材層，3-隔離層，4-延伸空間，5-尾端的側(cè)壁，6_高熔點(diǎn)空心直管，7-高熔點(diǎn)空心彎管，8-封堵件，9-首端的側(cè)壁。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1、2所示，本實(shí)用新型提供的層壓金屬復(fù)合板坯包括:上、下兩塊基材層1，以及設(shè)置在上、下兩塊基材層I之間的兩塊復(fù)材層2，以及設(shè)置在兩塊復(fù)材層2之間的隔離層3，上、下兩塊基材層I通過四周的側(cè)壁固定，并使復(fù)材層2四周形成延伸空間4，其中，在首端的側(cè)壁9上設(shè)有數(shù)個與延伸空間4連通的高熔點(diǎn)空心直管6，在尾端的側(cè)壁5上設(shè)有數(shù)個與延伸空間4連通的高熔點(diǎn)空心彎管7 ;所述高熔點(diǎn)空心彎管7的外端自管中部向下彎曲10?90°，并在向下彎曲的端口上設(shè)置封堵件8;所述高熔點(diǎn)空心直管6和高熔點(diǎn)空心彎管7插入側(cè)壁上對應(yīng)的通孔中，與延伸空間4連通的內(nèi)端止于側(cè)壁內(nèi)壁面；封堵件8為封堵塞，封堵塞的材質(zhì)為鋅、錫、鋁、鉛錫合金(鉛38.14%，錫61.86%)、錫鋅合金(錫91%，鋅9%)或鉍合金(鉍58%，錫42%);封堵塞在高熔點(diǎn)空心彎管中的長度為5?30mm ;所述封堵件8端部所在的位置高于復(fù)合板坯的底邊，以方便乳制時封堵件8熔化流出；基材層I的材質(zhì)為碳素鋼或合金鋼；復(fù)材層2的材質(zhì)為不銹鋼或鈦鋼；隔離層3的材質(zhì)為氧化鎂、氧化鋁、石墨、二硫化鉬或氮化硼；隔離層3的厚度為0.2?0.4mm ;側(cè)壁為用焊條焊接形成的焊縫；高熔點(diǎn)空心直管6和高熔點(diǎn)空心彎管7的材質(zhì)要求與復(fù)材層的材質(zhì)有良好焊接性，且其熔點(diǎn)高于復(fù)合板坯乳制加熱時的最高加熱溫度，保證高熔點(diǎn)空心管在復(fù)合板坯加熱乳制過程中不被熔化，其材質(zhì)為鐵質(zhì)、SUS201或SUS304材質(zhì)。
[0027]將高熔點(diǎn)空心管的管內(nèi)壁以機(jī)械方式清理至潔凈；然后將低熔點(diǎn)金屬或合金(SP鋅、錫、鋁、鉛錫合金、錫鋅合金或鉍合金)加熱使其融化成液體后，自高熔點(diǎn)空心管的外端緩慢倒入管內(nèi)，控制管口處低熔點(diǎn)金屬或合金的長度為5?30mm，待低熔點(diǎn)金屬或合金冷卻后即形成封堵塞8，充氣檢漏并合格后，將高熔點(diǎn)空心管外端彎曲成10?90°，得到高熔點(diǎn)空心彎管7。
[0028]本實(shí)用新型提供的層壓金屬復(fù)合板坯在熱乳前，通過首端的高熔點(diǎn)空心直管6對復(fù)合板坯內(nèi)部抽真空至-1X 10 2?-1X 10 3Pa,并保壓2?3小時后，封堵該首端的高熔點(diǎn)空心直管6的管口，之后將真空復(fù)合板坯送入熱乳加熱爐內(nèi)，進(jìn)行常規(guī)加熱，在加熱過程中尾端的封堵件8熔化，并自內(nèi)向外沿著向下彎曲的高熔點(diǎn)空心彎管7流出，使空心彎管7的管口打開，進(jìn)而使復(fù)合坯開口，之后以首端在前、尾端在后的位置，送入常規(guī)乳機(jī)上進(jìn)行乳制，在乳制碾壓過程中坯內(nèi)殘余氣體自開口處排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種層壓金屬復(fù)合板坯，包括上、下兩塊基材層，以及設(shè)置在上、下兩塊基材層之間的兩塊復(fù)材層，以及設(shè)置在兩塊復(fù)材層之間的隔離層，上、下兩塊基材層通過四周的側(cè)壁固定，并在復(fù)材層四周形成延伸空間，其特征在于:在首端的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個與延伸空間連通的空心直管，在尾端的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個與延伸空間連通的空心彎管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓金屬復(fù)合板坯，其特征在于:所述空心彎管的外端自管中部向下彎曲10?90°，并在向下彎曲的端口上設(shè)置封堵件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓金屬復(fù)合板坯，其特征在于:所述空心直管和空心彎管插入側(cè)壁上對應(yīng)的通孔中，且與延伸空間連通的內(nèi)端止于側(cè)壁內(nèi)壁面。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓金屬復(fù)合板坯，其特征在于:所述封堵件為封堵塞，該封堵塞在空心彎管中的長度為5?30mm。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓金屬復(fù)合板坯，其特征在于:所述封堵件端部所在的位置高于復(fù)合板坯的底邊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓金屬復(fù)合板坯，其特征在于:所述隔離層的厚度為.0.2 ?0.4mm.
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種層壓金屬復(fù)合板坯，包括上、下兩塊基材層，以及設(shè)置在上、下兩塊基材層之間的兩塊復(fù)材層，以及設(shè)置在兩塊復(fù)材層之間的隔離層，上、下兩塊基材層通過四周的側(cè)壁固定，并在復(fù)材層四周形成延伸空間，其中在首端的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個與空腔連通的空心直管，在尾端的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個與空腔連通的空心彎管。本實(shí)用新型的復(fù)合板坯制作簡便，其排氣管安裝方便，成本低，封堵物熔化后能沿傾斜的排氣管流出，不會倒流進(jìn)入復(fù)合坯內(nèi)，污染復(fù)合坯，能獲得高質(zhì)量的層壓金屬復(fù)合卷板。
【IPC分類】B32B15/04, B32B3/18, B32B37/06, B32B3/08, B32B37/10
【公開號】CN204936371
【申請?zhí)枴緾N201520716224
【發(fā)明人】杜順林, 張竹明, 鄧增勇, 張躍, 尹正培, 張鳳珍, 史停停, 張曉鋒
【申請人】云南昆鋼新型復(fù)合材料開發(fā)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月16日