[发明专利]一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材

说明书

本发明公开了一种金属复合长材的制造方法，其包括步骤：将芯棒套设于等长的管材内，将二者的端部对齐后，对轴向方向两端的芯棒和管材结合处进行焊接密封，并将密封腔体抽真空，以制得复合坯；将复合坯加热，保温均热后，利用孔型轧机进行开坯轧制，孔型轧机的轧辊的轧制面上设有上凹槽和下凹槽，复合坯的上端和下端分别对应容置在上凹槽和下凹槽内；在开坯轧制过程中，先对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯上、下结合面的复合；然后进行翻钢后再次对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯侧结合面的复合，在压下轧制过程中，上凹槽和下凹槽的内侧壁对复合坯的相对侧面具有约束作用；进行成品轧制或挤压，以得到金属复合长材。

技术领域

本发明涉及一种金属材料的制造方法及金属材料，尤其涉及一种金属复合材料的制造方法及金属复合材料。

背景技术

在能源化工、桥梁、海工、建筑等行业，材料的使用环境比较恶劣，经常接触腐蚀性介质，即便长期暴露在大气环境中也会发生锈蚀，最终影响使用寿命和工程安全。为了达到防腐蚀的目的，线材产品通常的防腐措施是镀锌、镀铬、镀镍等工艺，但产品质量不稳定，防腐时间短，且大多涂镀工艺均对环境造成污染。

复合长材通常是将两种或两种以上材质的金属材料通过不同的复合手段制成复合坯，然后通过冷热加工制成复合长材产品。在现有技术中，复合长材生产工艺包括钎焊复合、机械复合、电渣重熔复合、轧制复合等。其中，钎焊复合是采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散复合覆材与基材。机械复合是在一种棒材外表包裹一层其他金属通过机械压合的方式使其贴合，然而其缺点在于结合面为机械结合，结合强度较低，适用于对界面结合要求不高的环境使用。电渣重熔复合是通过电渣重熔将外层材质和内层材质重熔复合成复合坯，再进行热加工生产复合棒线材产品，其结合效果较好，但能耗和成本较高，生产工序复杂。

例如：公开号为CN107933013A，公开日为2018年4月20日，名称为“一种不锈钢/碳钢真空复合钢筋及其制造工艺”的中国专利文献公开了一种不锈钢/碳钢真空复合钢筋及其制造方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其通过管棒嵌套或方坯四周贴板抽真空焊接的方式轧制成复合钢筋。然而，该技术方案中，由于焊缝多，因而会导致轧制过程开裂风险点增多。此外，该技术方案由于没有制备冶金复合坯的过程，采用直接进行轧制，因而会增加了结合面失效的风险，尤其是轧制过程侧面在拉应力作用下的界面分离，其复合效果和成材率将受影响。

公开号为CN106282674A，公开日为2017年1月4日，名称为“一种生产铝合金复合管材、棒材及线材的方法”的中国专利文献公开了一种生产铝合金复合管材、棒材及线材的方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其核心工艺在于复合铸造生产复合铸棒或管坯。

公开号为CN101219502，公开日为2008年7月16日，名称为“双金属复合棒材生产新工艺”的中国专利文献公开了一种双金属复合棒材生产新工艺。在该专利文献所公开的技术方案中，其通过覆层金属管和基层金属棒的间隙组配+冷拔预贴合+热轧复合的方法完成复合棒材的生产。

基于此，由于现有技术中存在制备复合长材的方法存在工艺复杂、污染环境、能耗高、结合效果不良、成材率低下的问题，因而，期望获得一种制造方法，可以克服现有技术的不足，生产获得冶金结合质量高的复合长材产品。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种金属复合长材的制造方法，该制造方法利用固固复合的方式制备冶金界面结合良好的复合坯，提高了复合效果，并最终获得完全冶金结合的金属复合长材。该制造方法简单可靠，所获得的金属复合长材的界面结合质量好，非常适用于规模化生产，并且还可以根据实际需要生产不同性能的金属复合长材。

为了实现上述目的，本发明提出了一种金属复合长材的制造方法，其包括步骤：