[发明专利]一种异种金属复合板去残余应力增强复合的方法

说明书

本发明公开了一种异种金属复合板去残余应力增强复合的方法，属于金属的焊接技术领域，所述方法在轧制过程中对复合板坯进行在线异温退火处理，通过控制复合坯中基层与覆层的温度差来减少复合层的变形抗力差，使基层与覆层在轧制变形过程中变形更加协调，由此减少甚至避免复合坯轧制后的翘曲，对于异种金属复合坯则可以减少轧制后其内部的残余应力，该方法工序简洁，退火均匀，可以实现快速加热，减少晶粒长大。此方法不仅简单易行，节省时间，而且采用本发明的方法制造的异种金属复合板，在提高生产效率的同时，结合处残余应力小，界面层厚度可控，复合强度更高，完全满足加工和使用要求。

技术领域

本发明涉及金属的焊接技术领域，特别是涉及一种异种金属复合板去残余应力增强复合的方法。

背景技术

异种金属复合材料是指通过物理冶金或者化学方法结合把两种及两种以上性能各不相同的金属材料成为有机整体来达到各项物理及化学性互补的目的。异种金属复合材料包括众多金属种类的组合，常见的有碳钢/不锈钢、铝合金/镁合金与铝/铜等。在当今大力倡导资源节约型社会建设的潮流中，异种金属复合材料突出其明显优势，首先在不影响材料使用性能的情况下，异种金属复合材料减少了稀有金属的消耗，降低了成本；其次改善了单一金属材料很难达到的性能要求。通过合理的材料设计可以充分发挥各组元材料的优异特性，使复合材料具有良好的综合性能，因而在航空、石油、化工、造船等工业领域中得到广泛应用。

经过长期的技术开发，多种工艺可以用来制备异种金属复合材料，目前运用最多的工艺方法是爆炸复合法和加热轧制复合法。

爆炸复合法是利用炸药爆炸产生的能量，在微秒级的时间里使两块金属板在碰撞点产生高达10⁶～10⁷/s的应变速率和104MPa的高压，从而实现异种金属的焊接复合，其优点是：易于实现多层材料复合，复合界面呈波纹状，结合强度高；其缺点是：环境污染严重，产品尺寸范围小，不适合大批量的生产。

热轧复合法是以两种不同的金属板处于物理纯净状态，在真空条件下进行加热轧制而成，利用轧制压力的作用使两层或多层金属板同时产生塑性变形，在轧制过程中两种金属扩散实现完全的冶金结合，在后续的热处理的过程中通过热扩散使界面结合进一步强化和稳固。

现有的热轧复合法生产异种金属复合版具体实施步骤是：1.去除异种金属板待复合面的氧化物并清洗干净；2.将异种金属板待复合面正堆并叠放，之后将其对边焊接封严并将复合区内部抽至真空来得到待轧复合坯。3.将复合坯放入加热炉加热至300℃～1200℃后进行轧制得到复合板；4.对轧制后的复合板切边处理得到成品。

现有的热轧复合法生产异种金属复合板的优点是：设备简单，产品尺寸范围大，生产效率高，适合大批量生产；其缺点是：由于相同温度下，组成复合板的异种金属之间的变形抗力不同，在轧制过程中就会出现异种金属变形不协调的情况，不仅导致双层异种金属复合板在轧制后容易出现翘曲现象，而且在轧制后复合坯的内部还会留有较大的残余应力。

在异种金属复合板的制作过程中，退火是保证复合强度和再加工性能以及使用性能的重要工序。目前常用的退火工艺一般采用整体退火方法，这种方法是将整体复合板坯放入退火炉内进行退火，且在加热的过程当中存在内外加热时间的差别，造成复合板结合强度不一致等问题；另一方面，长时间的退火不仅延长了整个加工时间，而且导致生产效率低下，生产成本高等一系列问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种异种金属复合板去残余应力增强复合的方法，解决现有技术轧制异种金属复合板的退火工艺效率低下、工序繁琐、复合板结合强度低等技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种异种金属复合板去残余应力增强复合的方法，包括以下步骤：