[发明专利]一种挤压-轧制复合制备复合板材的方法及装置

说明书

本发明公开一种挤压‑轧制复合制备复合板材的方法及装置。所述的方法包括金属坯料的均匀化处理、采用凹坯挤压模挤压制备内凹坯料、采用凸坯挤压模挤压制备外凸坯料、将外凸坯料挤入长宽相等的内凹坯料中得到复合坯料和轧制处理。装置由凹坯挤压模和凸坯挤压模组成，2套模具均由挤压头、上模块、下模块、加热装置、测温装置、紧固装置组成，上模块与下模块相匹配并通过紧固装置固定，上模块与下模块之间形成的空间一侧与挤压头相匹配，另一侧为挤压工作区，上模块或/和下模块上设置加热装置和测温装置。本发明模具结构简单，能够通过外凸坯料和内凹坯料实现复合材料三维复合，基体材料之间结合力更强，操作方便、成本低，能够较好实现工业化。

技术领域

本发明属于金属复合材料的加工技术领域，具体涉及一种挤压-轧制复合制备复合板材的方法及装置。

背景技术

复合材料是根据不同性能的多种材料复合而成，具有单种金属材料不可比拟的优点，通过合理的材料选择并进行恰当的组合，不仅可以保留组成材料的自身特性，还可通过复合效应使组成材料的性能相互补足，使复合板获得优异的综合性能。中国发明CN106623424A、CN106862271A等公开了制备叠层复合板材的方法，这些方法制备的复合板材的界面为平面。中国发明CN110303079A公开了一种双金属复合板的交叉波纹轧制方法，制备了结合界面为交叉波纹面的双金属复合板；中国发明CN110238196A公开了一种纵波轧制三层金属复合板带的方法，采用波纹辊轧机轧制复合板坯得到三层具有波纹结合界面的成品复合板；中国发明CN109731912A公开了一种钛/铝/镁复合板的齿形结合面轧制制备方法，采用齿形辊的轧机上轧制齿形面，制备复合板，这些专利制备的复合板材的界面为曲面，一定程度上加大了组分材料之间的结合力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挤压-轧制复合制备复合板材的方法及装置。

本发明的技术方案为：

一种挤压-轧制复合制备复合板材的装置，由凹坯挤压模和凸坯挤压模组成，2套模具均由挤压头、上模块、下模块、加热装置、测温装置、紧固装置组成，上模块与下模块相匹配并通过紧固装置固定，上模块与下模块之间形成的空间一侧与挤压头相匹配，另一侧为挤压工作区，上模块或/和下模块上设置加热装置和测温装置。

进一步地，凹坯挤压模的下模块有1个或2个以上的凹槽成型块，凸坯挤压模的下模块有1个或2个以上的凸块型腔，凹槽成型块与凸块型腔数量相等。

进一步地，凹槽成型块与凸块型腔具有大小相等的斜角，与水平线的夹角大小为45^。-90^。。

进一步地，凸块型腔尺寸略大于凹槽成型块尺寸，凹坯挤压模与凸坯挤压模的型腔宽度相等。

一种采用上述装置的挤压-轧制复合制备复合板材的方法，包括如下步骤：

（1）分别对金属坯料进行均匀化处理；

（2）采用凹坯挤压模挤压制备复合坯料的内凹坯料；

（3）采用凸坯挤压模挤压制备复合坯料的外凸坯料；

（4）将挤压得到的外凸坯料挤入内凹坯料中，得到复合坯料；

（5）对复合坯料进行轧制处理，得到复合板材。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的方法通过挤压生成新的金属表面能够减少普通复合法前的去油脂、氧化层的步骤，生成的新金属表面能够更有利于挤压、轧制复合，复合材料的结合力好；

2、外凸坯料的外凸尺寸略大于内凹坯料的内凹尺寸，能够使两块坯料结合，减少复合界面缺陷；

3、外凸坯料和内凹坯料能够实现复合材料三维复合，增加了坯料复合面积和复合强度；