[发明专利]一种铝镁夹层复合板的轧制复合方法

说明书

本发明公开了一种铝镁夹层复合板的轧制复合方法，包括以下步骤：先对镁合金板进行晶粒细化预处理得超塑性细晶镁合金板，分别对铝合金板和超塑性细晶镁合金板进行表面处理，再按照芯层为超塑性细晶镁合金板和夹层为铝合金板进行错边叠放并固定，进行多道次复合轧制，且在每道次复合轧制前进行轧前热处理，轧后空冷；实现等厚铝镁板的轧制结合，获得具有优良力学性能的铝镁夹层复合板，其长度方向剧烈伸长，延伸系数达3.0，而宽度方向基本不变，宽展系数为1.0，降低复合板厚度，提高致密度和结合强度。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种铝镁夹层复合板的轧制复合方法。

背景技术

随着铝镁合金力学性能大幅提升，逐渐替代传统结构钢材，在满足力学性能的同时大幅降低重量，实现节能减排和绿色环保的轻量化要求。铝镁复合板除具有铝镁自身的质量轻、性能好的特点外，还可以实现复合板优良力学性能。铝镁铝复合板的传统制备工艺包括爆炸焊、扩散焊和轧制工艺，其中：爆炸焊采用爆炸冲击波在高压作用下实现复合板界面结合，但由于爆炸的不可控和加工条件限制，导致复合板界面结合强度不均匀，难以实现自动化生产。扩散焊利用钎料实现界面结合，由于钎料熔点低，扩散效果不显著，导致界面结合强度不高。轧制工艺采用传统累积热轧，但由于镁合金属于密排六方结构，滑移系少，塑性低，变形能力差，导致在轧制过程中铝镁合金变形不均匀，在界面处形成一定程度的内应力，从而阻碍铝镁合金界面的结合，且由于镁合金的变形能力差导致铝镁铝复合板的变形协同性低，即在变形过程中铝合金变形较大、镁合金变形较小，造成复合板界面处裂纹的形成和扩展，导致铝镁复合板力学性能不佳。另外，室温轧制会导致复合板界面结合强度不高以及各向异性，致使复合板在各方向力学性能不一致，不适合工程应用。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术的上述不足，提供一种铝镁夹层复合板的轧制复合方法，采用对镁合金大变形后再结晶热处理的方法实现镁合金晶粒细化的轧制前预处理，得到超塑性镁合金，解决镁合金塑性变形问题，从根本上提高复合板的界面结合强度和变形协调性，同时通过对轧制后的复合板进行热处理来改善复合板的各向异性。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

第一方面，上述铝镁夹层复合板的轧制复合方法，包括以下步骤：

(1)镁合金板进行晶粒细化预处理，得超塑性细晶镁合金板；

(2)分别对铝合金板和步骤(1)中超塑性细晶镁合金板进行表面处理；

(3)将步骤(2)处理后的板材按照芯层和夹层错边叠放并固定；其中，所述芯层为所述超塑性细晶镁合金板，所述夹层为所述铝合金板；

(4)将步骤(3)中固定件进行多道次复合轧制，且在所述复合轧制前进行轧前热处理；

(5)轧后空冷，即得；其中，

步骤(1)的具体过程为：先将所述镁合金板加热至300-480℃保温1-3h，在轧制温度为350-500℃、总压下量为40％-60％的条件下进行多道次轧制；其中，每道次轧制的压下量控制在5％-10％，且每道次轧制前在所述轧制温度下保温5-30min，每道次轧制后于300-450℃保温5-30min进行退火。

优选地，所述铝合金板为厚度1-5mm的铝合金板；所述镁合金板为厚度1-5mm的镁合金板。

优选地，步骤(2)中所述表面处理包括打磨和/或无水乙醇清洗。

优选地，步骤(3)中所述固定包括在所述错边叠放后的板材四角开孔并用铆钉固定。

优选地，步骤(4)中所述多道次复合轧制为三道次复合轧制，具体过程为：

先将所述固定件放入马弗炉中，在350-450℃下保温10-60min后取出，进行首道次轧制，轧制速度为10-30m/min，首道次压下率为20-60％；