[发明专利]一种对称衬板轧制制备镁/铝/钛合金复合板的方法

说明书

本发明涉及一种对称衬板轧制制备镁/铝/钛复合板的方法，由于钛合金强度明显优于镁合金和铝合金，轧制复合时朝变形小的钛合金一侧弯曲，严重时甚至无法复合。为此，本发明将两组镁/铝/钛合金板材按照镁/铝/钛/钛/铝/镁的次序叠放后，用上、下两块硬质合金衬板加持，两层钛合金板间涂覆高温隔离剂，将叠放的两组合金板材和衬板一起加热后轧制复合，制得两组镁/铝/钛复合板。将两组镁/铝/钛合金板材对称轧制可有效防止复合板弯曲，一次轧制出两块复合板，采用衬板轧制可增大轧制压下量，且无需将多层合金板材连接便可咬入，故该方法具有工艺简单、复合效率高，复合板界面质量好、强度高等优点，该方法也适用于其它金属复合板轧制复合。

技术领域

本发明涉及一种对称衬板轧制制备镁/铝/钛合金复合板的方法，属于金属复合板制备领域。

背景技术

金属复合板是利用各种复合技术，将性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料。通过选择合适的材料、合理的结构设计以及复合方法，金属复合板能够极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、韧性、耐磨损性、耐腐蚀性、电性能、磁性能等诸多性能，同时满足结构材料的结构与功能特性要求，节省贵金属的使用，显著降低各种装备材料的成本，因而被广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、电力、水利、交通、环保、食品、制药等工业领域。

在各种金属材料中，钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特征，镁合金又具有质量轻、减振性能和电磁屏蔽性能好等优点，因此，将镁合金和钛合金复合可以获得优良的结构性能与功能特性，大幅度降低材料成本。镁/钛复合板制备常用的方法主要有爆炸复合法、轧制复合法等。爆炸复合是利用炸药作能源，在炸药的高速引爆和冲击作用下将不同金属大面积焊接在一起。爆炸复合可以生产多种金属的复合板，但爆炸产生的振动、噪声和烟尘污染会对环境造成影响，且生产效率较低。轧制复合是一定温度下，利用轧机的轧制力将待复合的金属进行轧制，进而形成冶金结合，轧制复合法产品质量稳定性好，生产效率高，工艺简单，易于实现工业化批量生产。然而，由于镁和钛之间不会形成金属间化合物，室温下镁、钛相互固溶的固溶度均比较小，这将会影响两者原子间的扩散，不利于复合。此外，钛合金的锻造温度一般为750℃～900℃，而大多数镁合金的锻造温度为290℃～415℃，两者的锻造温度范围相差较大，在相同温度下轧制时，钛合金变形抗力明显大于镁合金和铝合金，这将导致轧制时超钛合金板侧弯曲，严重时甚至无法复合。

发明内容

本发明的目的在于针对强度差异很大的镁/铝/钛合金板材在轧制复合时，复合板朝变形抗力大的钛合金板材一侧弯曲问题，提供一种能够有效防止复合板弯曲，复合界面质量好、强度高，且工艺简单、生产效率高的镁/铝/钛复合板轧制方法。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种对称衬板轧制制备镁/铝/钛复合板的方法，取两组镁/铝/钛合金，每一组包含镁合金、铝合金和钛合金板材各一块，将两组镁/铝/钛合金对称叠放后采用衬板轧制复合，具体步骤如下：

1)备料，以一块镁合金板材、一块铝合金板材、一块钛合金板材为一组，取两组镁/铝/钛合金板材，同类合金板材的尺寸相同，钛合金板材长度大于铝合金板材和镁合金板材的长度，以确保轧制后三种合金的长度基本相同；

2)待复合面清理，将两组镁/铝/钛合金板材的待复合面用钢丝刷打磨粗糙至粗糙度均匀，用酒精清洗打磨面后吹干；待复合面指钛合金板材和镁合金板材朝向铝合金板材的一面，以及铝合金板材的两面；

3)按次序叠放后衬板夹持，将两组镁/铝/钛合金板材按照镁合金板、铝合金板、钛合金板、钛合金板、铝合金板、镁合金板的次序叠放，所有合金板材的一端对齐，两层钛合金之间涂覆高温隔离剂，两组镁/铝/钛合金板材的上方和下方分别用两块硬质合金衬板加持；