金属复合轧制
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复合板轧制工艺流程
复合板轧制工艺是一种重要的金属加工工艺,用于生产各种复合板材料,例如铝复合板、钢铝复合板等。
该工艺流程通常包括以下几个主要步骤:
1. 材料准备,首先需要准备用于制作复合板的原材料,通常是铝板和钢板。
这些原材料需要经过清洗、涂层等预处理工艺,以确保表面清洁并具有良好的附着力。
2. 堆叠组合,在复合板轧制工艺中,铝板和钢板通常会被堆叠在一起,形成一个复合结构。
这个过程需要精确的对齐和叠放,以确保最终复合板的质量和性能。
3. 热轧压制,堆叠好的复合板材料被送入热轧机中进行轧制。
在高温和高压下,铝和钢板会发生塑性变形,从而实现两种材料的结合。
热轧过程中需要控制温度、压力和轧制速度,以确保复合板的厚度和表面质量符合要求。
4. 冷轧整平,经过热轧后的复合板可能存在一定的变形和不平整,因此需要进行冷轧整平处理。
这个步骤可以使复合板的厚度和
平整度达到设计要求。
5. 切割和成型,最后,经过轧制和整平处理的复合板会被切割成所需的尺寸,并进行成型加工,以满足最终产品的要求。
总的来说,复合板轧制工艺流程涉及材料准备、堆叠组合、热轧压制、冷轧整平以及切割成型等多个环节。
这些步骤需要精密的设备和严格的工艺控制,以确保最终生产出高质量的复合板材料。
Ni/Al双金属层状复合带的轧制及热处理工艺研究的开题报告题目: Ni/Al双金属层状复合带的轧制及热处理工艺研究一、研究背景及意义Ni/Al双金属层状复合带是一种由两种不同金属材料组成的复合材料。
根据其性能特点,Ni/Al双金属层状复合带具有低密度、高强度、高韧性、良好的导热性和尺寸稳定性等特点,在航空航天、汽车工业和电子器件中有广泛的应用。
因此,对其轧制和热处理工艺研究具有重要意义。
二、研究内容1. Ni/Al双金属层状复合带的制备方法研究。
包括原材料选择、合金液淬凝法制备、合金材料织构调控等方面。
2. Ni/Al双金属层状复合带的轧制工艺研究。
包括轧制工艺参数确定、轧制过程中的质量控制和改善等方面。
3. Ni/Al双金属层状复合带的热处理工艺研究。
包括退火、固溶和时效等工艺的优化和改进。
4. 对制备的Ni/Al双金属层状复合带进行表征分析。
包括金相分析、机械性能测试、热膨胀系数测定等方面。
三、研究方法1. 采用真空感应熔炼技术制备合金材料。
2. 采用机械合金化方法制备原始合金粉末。
3. 采用热轧工艺制备Ni/Al双金属层状复合带,并进行相应的质量控制。
4. 对制备的复合带进行退火、固溶和时效处理,并对不同工艺条件下的材料性能进行测试和分析。
四、拟解决的问题1. Ni/Al双金属层状复合带的表面氧化问题。
2. Ni/Al双金属层状复合带的轧制过程中产生的拉伸和剪切损伤问题。
3. Ni/Al双金属层状复合带的热处理过程中组织的演变规律和转变温度的确定问题。
五、工作计划1. 前期阅读相关文献,理解Ni/Al双金属层状复合带的制备、轧制和热处理工艺以及表征分析方法。
2. 开展合金材料的制备工作,并对合金液进行淬凝实验,制备Ni/Al 双金属层状复合带。
3. 对不同轧制工艺条件下的复合带进行质量控制,并对轧制带进行性能测试和表征分析。
4. 对制备的复合带进行热处理工艺优化,包括退火、固溶和时效等工艺的优化和改进。
金属复合板轧制力计算模型及其软件开发
车军;武越;李宗泽;王涛;黄庆学
【期刊名称】《塑性工程学报》
【年(卷),期】2024(31)2
【摘要】为了更准确地分析金属复合板的轧制力,基于奥罗万理论对轧制变形区进行了简化分析。
根据受力分析建立了轧制力平衡微分方程,进而推导出了金属复合板轧制力计算模型。
利用Abaqus有限元分析软件对铜/铝复合板轧制过程进行了模拟,并设计了相应的复合板轧制实验,将模拟和实验得到的计算数据与模型的计算结果进行了对比,得到轧制力的计算结果误差小于10%。
因此,该计算模型具有较高的精度,可以满足工程实践要求。
根据该轧制力计算模型开发了一款便于人机交互的计算软件,使得轧制力计算模型更具有实用性。
该计算模型和软件便于工厂的在线应用,提高了金属复合板的生产效率,保证了复合板的生产质量。
【总页数】9页(P199-207)
【作者】车军;武越;李宗泽;王涛;黄庆学
【作者单位】太原理工大学机械与运载工程学院;先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心;太原科技大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH164
【相关文献】
1.双金属复合板轧制力的工程法计算
2.双金属复合板固−液铸轧复合轧制力模型
3.双金属复合板轧制力的计算
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复合板热轧技术及生产工艺控制复合板热轧技术是一种将两种或多种不同材料通过热轧而形成的复合板材的加工方法。
这种技术在汽车制造、建筑领域以及其他行业中具有广泛的应用。
本文将从热轧工艺、原材料选择和工艺控制等方面介绍复合板热轧技术及其生产工艺控制。
一、热轧工艺复合板热轧工艺是通过在高温下将两种或多种不同材料完全融合和压制而形成的。
具体工艺包括预处理、热轧、冷却和辊压等步骤。
预处理是为了保证原材料表面的光洁度和清洁度,以减少热轧过程中的氧化和污染。
热轧是主要的加工步骤,需要控制好轧制温度、轧制速度和轧制压力等参数。
冷却是为了使复合板迅速冷却并保持其形状和力学性能。
辊压是为了进一步改善复合板的表面质量。
二、原材料选择复合板热轧的原材料主要包括金属材料和非金属材料。
金属材料通常是钢板、铝板或铜板等。
非金属材料可以是塑料板、橡胶板或陶瓷板等。
在选择原材料时,需要考虑其熔点、形变能力和结合性能等因素。
原材料应该有相似的热膨胀系数和热导率,以减少在热轧过程中的材料失配和变形。
三、工艺控制在复合板热轧的生产过程中,工艺控制是非常重要的。
有效的工艺控制可以保证复合板的表面质量和力学性能。
其中关键的控制参数包括轧制温度、进给速度、辊压力和冷却速度等。
1.轧制温度:合适的轧制温度对于保证复合板的形变能力和结合性能至关重要。
如果温度过低,会导致材料难以塑性变形和复合,而温度过高则可能引起过烧、氧化和结构疏松等问题。
2.进给速度:进给速度的选择应该考虑到材料的塑性变形能力和复合板的厚度。
过大的进给速度可能导致辊压力不均匀和表面质量不佳,而过小的进给速度可能导致过烧和过热。
3.辊压力:辊压力的控制可以影响复合板的密度和力学性能。
过大的辊压力可能导致复合板变形不均匀,而过小的辊压力则可能导致复合板结合性能差。
4.冷却速度:冷却速度对复合板的形状和力学性能具有重要影响。
不同材料的冷却速度可以调整复合板的相变行为和结合性能。
总之,复合板热轧技术是一种重要的加工方法,可以实现不同材料的有效复合。
双金属复合板生产工艺双金属复合板是一种具有双重金属材料特性的复合材料,通常由两种不同金属层通过热轧、爆炸焊接等工艺方法复合而成。
下面我将从生产工艺的几个方面来详细介绍双金属复合板的生产工艺。
1. 材料准备,双金属复合板的生产首先需要准备两种不同金属的原材料,通常选择具有相似热膨胀系数的金属,以减少在复合过程中可能出现的应力和变形。
这些原材料经过切割、表面处理等工艺准备工作后,方可进入下一步工艺。
2. 热轧复合,热轧是常见的双金属复合板生产工艺之一。
在热轧复合过程中,两种金属原材料首先经过预热处理,然后通过热轧机进行轧制,使两种金属层在高温高压下发生塑性变形,从而实现金属层的复合。
这种方法生产的双金属复合板具有良好的结合强度和较高的生产效率。
3. 爆炸焊接,另一种常见的双金属复合板生产工艺是爆炸焊接。
在这种工艺中,两种金属层在高能量爆炸作用下瞬间复合,形成均匀结合的双金属复合板。
这种方法生产的双金属复合板具有优异的结合强度和较好的冲击性能,适用于一些特殊工况下的应用。
4. 热处理和加工,无论是采用热轧复合还是爆炸焊接,生产完成后的双金属复合板都需要进行热处理以消除残余应力和提高材料的性能。
随后,根据客户需求,双金属复合板可能需要进行切割、成型、表面处理等加工工艺,最终得到符合要求的双金属复合板产品。
总的来说,双金属复合板的生产工艺包括材料准备、热轧复合或爆炸焊接、热处理和加工等环节。
不同的生产工艺方法会影响最终产品的性能和成本,生产厂家需要根据实际需求选择合适的工艺方法。
希望以上信息能够对你有所帮助。
金属复合工艺金属复合工艺是通过不同的制备方法将两种或多种金属材料合成为一种具有优越性能和特殊功能的新型材料。
以下是几种常见的金属复合工艺:1. 热压复合工艺热压复合工艺是一种基于热力学原理的金属复合材料制备工艺。
它通过将两个相互兼容的金属材料在高温高压下叠压,并进行一定时间的保温和冷却处理,使其形成全密实的复合体。
这种工艺适用于金属材料之间相互溶解度较小的情况,如铜、铁、锌等材料的复合。
产品参数包括材质、规格、抗压强度、形状以及功能,例如木塑新型复合材料的防腐防水特性。
2. 爆炸复合工艺爆炸复合工艺利用高速冲击波将两种金属材料迅速波塑在一起。
通过将一种金属板和另一种金属箔通过装置压紧,然后利用高能量爆炸产生的冲击波,将两种金属材料迅速波塑在一起。
尽管这种工艺制备出的复合材料具有紧密的组织和优越的力学性能,但由于生产过程中的安全问题,需要特别注意安全。
3. 轧制复合工艺轧制复合工艺是通过在轧机上双重轧制将两种或多种材料压制在一起的方法。
这包括热轧和冷轧两种方式,分别适用于高温和低温下的合金复合。
轧制复合工艺具有成本低、易操作、生产周期短等优点,因此在生产中得到广泛应用。
4. 挤压复合工艺挤压复合工艺是通过挤压机将两种或多种材料应用于不同的出模孔,形成一种新型金属复合材料的制备工艺。
常用材料包括铝及其合金、镁及其合金、钢、氢气、锆、铜等。
5. 粉末冶金复合工艺粉末冶金复合工艺,也称为粉末复合加工,是通过将不同材料掺入粉末中,制备成粉末合金,然后在较低的温度下进行烧结,形成复合材料。
这种工艺可以生产出高性能、高品质、形状复杂的异种材料复合件,具有显著的经济效益。
总体而言,金属基复合材料的制备工艺复杂,技术难度大,但研究开发实用有效的制备方法对于这类材料的迅速发展和广泛应用至关重要。
目前已研制出多种复合工艺,但仍需解决一些问题,如液相工艺、固相工艺和液-固两相工艺中的制备过程中的难题。
各种复合工艺各有特点,可根据具体需求选择适用的工艺方法。
复合板的复合方法
复合板的复合方法有多种,以下是一些常见的复合方法:
1. 爆炸复合法: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。
2. 轧制复合法:在轧机的轧制力作用下,使两种金属的待复合表面发生塑性变形,从而导致金属表层破裂,从破裂处露出的新鲜金属相互接触,在压力作用下使金属间形成冶金结合。
根据轧制时的温度可将轧制复合法分为热轧和冷轧。
3. 爆炸-轧制复合法:利用爆炸复合技术将需要复合的两种或两种以上的金
属板,按一定的厚度配比焊接制成复合板坯,然后在根据不同的条件和要求,热轧或冷轧成所需厚度规格的复合板。
4. 粉末冶金法:将混合均匀的金属粉末平铺在基体金属表面进行压制,然后在保护性气氛下高温烧结,最后经切削加工制成复合材料成品。
5. 扩散复合法:将两种金属紧密贴合,在一定温度和压力下保持一段时间,使接触面之间的原子相互扩散形成冶金结合。
6. 离心铸造法:将熔融的合金熔液浇入旋转的基体金属铸型中,在离心力的作用下,合金熔液附着于铸型内壁,快速冷却凝固后,与基体金属紧密结合在一起。
7. 浇铸复合法:将基体金属进行表面预处理并预热到一定温度,然后将其浸入装满复层金属液的铸模型腔中,或是将基体金属放入铸模型腔中,然后向铸模型腔浇铸复层金属液,液态金属凝固冷却后形成复合材料。
8. 连铸连轧复合法:结合了传统的铸造法与轧制法,将高温金属液连续浇铸在基体钢板表面,使液态金属在半凝固状态与固态基体金属同时在轧机上连续轧制,利用轧机的轧制力和液态金属的高温扩散使两种金属形成冶金结合。
以上信息仅供参考,具体复合方法需要根据材料、用途等因素进行选择。
金属复合轧制
概述
金属复合板的生产方法有复合轧制法、挤压法、爆炸复合法、和钎焊法等。
复合轧制法是指两种或两种以上不同物理、化学性能的金属(基体材料与复层材料)通过轧制使它们在整个接触表面上,相互牢固地结合在一起的加工方法。
复合轧制生产的板带材,具有比组成材料更好的特殊性能。
复合板的轧制,其坯料的组合结构形式大体分为夹层型和表面复合型两种。
复合轧制法可采用冷轧或热轧,冷轧是将多层金属板直接叠合轧制。
热轧则多经组合后焊合边部缝隙,在进行加热轧制。
挤压法是采用组合的双金属坯料进行挤压生产复合料的方法。
爆炸复合法是由爆炸提供能量,使金属在很高的冲击压力下结合。
此法不受结合金属熔点和塑性差别限制,但生产的制品长度和产量有限,技术要求很高。
钎焊法是利用凝固时,能使两金属板焊合在一起的侵润液态金属相,将两种金属板结合在一起的方法。
复合轧制生产的双金属复合材料有钢-钢、铜-钢、铝-铝合金、铝-铜、钢-钛、铝-锌,等。
复合轧制法具有生产灵活,工艺简单,产品尺寸精度高,性能稳定,质量好,可实现机械化、自动化及连续化生产。
生产效率高,成本低,节约贵重金属等优点。
复合板带材主要用于航天、航空的结构材料;交通运输,如铝锡合金=钢双金属汽车轴瓦材料;军事与核工业,如包层弹头及复合装甲板,高能加速器用大型铜-钢复合板;电气、仪表、建筑及化工材料等。
目前,国外双金属复合板的生产,大多采用成卷带张力的连续生产方法,自动化程度高,生产稳定,产品质量容易控制,生产率高。
轧制生产技术的发展:国外已经采取多道次小压下率,实现冷复合轧制,这对改善厚料咬入,或减少压下量防止边部开裂,减少轧机功率和粘辊等效果明显;使用大小辊复合轧制,生产双金属轴瓦材料,即铝锡合金与小辊,钢层与大辊接触(主动辊),可消除钢带层的加工硬化;两层同种金属与一层异种金属的复合轧制,实现以薄带代替厚度进行成卷连续复合生产;并采取先热轧后冷轧,再烧结的工艺生产双金属,可降低复合轧制的压下率,提高结合强度。
复合轧制特点
1、金属复合轧制的机理有关金属复合轧制的机理,前人提出了很多假说,比如“薄膜理论”、“扩散机制”等。
“薄膜理论”认为冷轧复合时,两种或两种以上的组元层金属在轧制压力作用下,随之产生塑性变形,导致复合表面氧化膜破裂,露出全新的本泽金属表面而相互接触。
组元层金属的原子达到晶格常数的距离,即达到原子键引力作用的范围内,形成共用电子层,于是组员金属被牢固的压接。
“扩散机制”适用于热轧复合,在高温下产生塑性变形,组元层金属原子获得足够的动能,于是结合表面层原子相互扩散而结合。
在变形开始阶段,接触层表面因刷光处理而留下显微裂纹,纯洁的金属被加速压入裂纹内,这样所获得的初生表面彼此进入接触,形成咬合晶核。
随着变形的不断增加,相邻接触区也有类似现象,咬合的晶核数在增长,直至整个结合面完密为止。
2、复合轧制的基本条件复合轧制要使组元层金属结合成牢固的整体,无论冷轧或热轧,一般必须具备两个基本条件:(1)、复合轧制前,组元层的结合表面应为洁净的本泽金属,坯料应平直。
由于组元层金属结合表面有氧化膜、油污、脏污、非金属夹杂或吸附的气体等,不能对本质金属形成金属键或新相,而且阻碍本质金属原子的扩散或其他键的形成。
因此复合前,对组元层结合表面应进行清净预处理;(2)、施以必要的结合能量。
组元层金属具有洁净的本质金属表面,还需要施加必要的能量,才能牢固的结合。
组元层金属结合能的大小,与复合金属的塑性、变形抗力、原子间的亲和力、相对变形量及加热温度等因素有关。
一般情况下,在高温下或组元层金属的塑性与变形抗力差别小,或原子间亲和力较大,相对变形量大,复合时所需结合能就小。
这样就越容易结合牢固。
复合轧制工艺
1、生产复合板的基本工艺生产复合板的基本工艺可分为表面预处理—冷轧或热轧复合----热处理三个阶段,国外先进国家也都采用这一工艺。
表面预处理通常采用先蚀洗,在用钢丝刷刷光,目的是清除表面氧化膜、油污及脏污等,获得洁净表面。
热处理或扩散退火是为了增强结合面原子的扩散,使复合结点长大,增加实际复合面积,提高结合强度,以满足继续加工或使用的性能要求。
冷轧复合要特别注意结合面的清洁度,尽可能使用大加工率轧制,复合时第一道次更为重要。
为了达到完好的结合状态等,往往还要进行扩散退火。
带式法连续生产双金属复合板有两种方法:一是抛光和复合
轧制在两条生产线上完成;二是在轧辊入口处边刷光表面、边连续复合轧制的工艺。
后者自动化程度高,生产稳定,产品质量易控制,生产率高。
热轧复合,因组元金属被加热到高温,所以容易结合,但是热轧必须注意界面的清洁度及金属间化合物的生成。
为此,往往在需要结合的金属之间,夹入难生成金属间化合物的夹层材料,或降低热轧温度。
热轧坯料的组合结构很重要,为防止加热氧化,可采用夹层边部焊接等方法,制成密闭式结构图。
实践表明,热轧复合可实现高温、多道次小压下率,逐步积累的方式施加能量而达到牢固结合。
影响结合强度的主要因素:
影响复合轧制过程结合强度的主要因素有:(1)复合界面的预处理;(2)组元层金属变形抗力的差值;(3)相对变形量;(4)组元层金属的原始总厚度及板厚比;(5)金属与辊面金属层间的摩擦系数;(6)轧辊直径;(7)加热温度,等等。
冷轧复合时当组元层金属间变形抗力差越小,软金属及其辊面间的摩擦系数越大,原始厚度越小,越能增强变形的均匀性提高结合强度;增大相对变形量,采用大直径轧辊,选取合适的原始厚比等,乃是提高复合板的结合强度及产品精度的重要工艺措施。