[发明专利]一种金属层状复合板带材的短流程高效制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属层状复合板带材制备技术领域，具体涉及一种金属层状复合板带材的短流程高效制备方法。

技术背景

随着国民经济高新技术领域和国防军工领域的快速发展，特别是各种新技术、新产业的不断涌现，对金属材料性能的要求日益提高，在某些工况条件下单一组元金属材料的性能已经很难满足使用要求。因此，研制开发新型金属复合材料（特别是金属层状复合材料）及其制品成为了材料科学与工程领域中的一个重要发展方向。金属层状复合板带材是由两种或两种以上组元金属材料通过特殊的制备加工方法，在基体金属板带材上复合一层、两层或两层以上（以下简称“多层”）复层金属板带材而成的，与单一组元金属材料相比，经过合理设计复合成形的金属层状复合板带材结合了两种或两种以上组元金属材料各自的优点，不仅可以节约贵金属用量，而且可以获得单一组元金属材料所不具有的物理、化学、力学及可焊接等性能[黄伯云，李成功，石力开，邱冠周，左铁镛. 中国材料工程大典（第5卷 有色金属材料工程（下））[M]. 北京：化学工业出版社，2006]。

近年来，金属层状复合板带材的研制、生产和应用越来越受到重视，成了世界各国竞相研制的高性能新金属材料。迄今为止，金属层状复合板带材已在航空航天、石油化工、冶金机械、汽车轮船、建筑核能以及电力电子等领域得到了广泛应用[屠海令主编. 有色金属进展（第七卷）[M]. 长沙：中南工业大学出版社，1995]。

目前，金属层状复合板带材主要有三种生产方法：爆炸复合法、爆炸-轧制复合法、轧制复合法。

爆炸复合法属于固相焊接成形方法，是利用炸药的高速引爆和冲击作用，在瞬间内使两种金属材料的待复合表面发生微熔化，并在两表面间形成一层薄的塑性变形区的同时，实现微扩散，从而完成两种金属材料的焊接成形，是集压力焊、熔化焊和扩散焊三位于一体的复合成形方法[Akbari Mousavi S A A，Barrett L M，Al Hassani S T S. Explosive welding of metal plates[J]. Journal of Materials Processing Technology，2008，202（1-3）：224-239]。爆炸复合法一般都是通过人工在野外实施，自动化程度低、工作环境差、劳动强度大，爆炸产生的冲击波及烟雾对环境有很大的污染，存在着安全隐患，且成形的金属层状复合板材面积有限，不能用于厚度较薄的金属层状复合带材的制备，难以满足使用中对“大面积、薄覆层”金属层状复合板带材的要求，无法实现连续化高效生产。

爆炸-轧制复合法是将爆炸复合制备的金属层状复合板材再后续轧制成形，以进一步提高金属层状复合板材的界面结合强度，获得较为平整的界面，并减少金属层状复合板材的厚度，生产厚度较薄的金属层状复合板带材。爆炸-轧制复合法不仅同样存在着爆炸复合法具有的缺点，而且工序繁琐，不能实现连续化生产，成本高。