一种1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法

摘要

一种1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法，涉及一种铝合金复合材料的制造方法。为了解决现有方法制造的大规格铝合金复合材料中皮材形成的包覆层的边部厚度偏薄的问题。方法：将一层皮材和一层芯材叠放，或将两层皮材和一层芯材叠放、且芯材置于两层皮材之间，加热后进行热轧，所述芯材的上表面和下表面长度方向的棱边设置有倒角。本发明适用于1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的生产，采用皮材及芯材的精确匹配，芯材铸锭厚度、侧面形状包括铣面角度及宽度进行量化，能够保证复合过程中金属流动处于受控状态，避免规格大而导致的皮材偏斜、延展、以及皮材形成的包覆层的边部厚度不均匀情况的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金复合材料的制造方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人类发展的进步，适用于冶金、石化、煤化工、化肥、有色冶炼等领域的大型空分设备的市场需求不断扩大。大型空分设备利用空气分离技术，将空气以高密度压缩，再利用空气中各成分的冷凝点的不同，使空气中各成分在一定的温度下进行气液脱离，大型空分设备主要用在冶金、石油化工、煤化工等行业，且随着产量规模的大型化、对高质量原材料的需求有逐年增加的趋势。

大型空分设备主要由钎焊用铝合金大规格复合材料制备，对原材料性能、包覆层的稳定性要求更加明显。铝合金大规格复合材料由皮材和芯材热轧复合而成，热轧复合后皮材作为包覆层。现有方法制造的钎焊用铝合金大规格复合材料由于规格较大，宽度达到1500mm以上，热轧焊合时存在皮材偏斜、头或尾存在包覆层厚度不均匀的现象；如图1所示，大规格铝合金复合材料在热轧过程中芯材和皮材发生焊合，受立辊及高温下压应力的影响，芯材金属发生流动，流动方向为由中心向两边，造成芯材在边部出现凸起并占据皮材金属的位置，导致皮材形成的包覆层的边部厚度不均匀。

发明内容

本发明为了解决现有方法制造的1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料中皮材形成的包覆层的边部厚度不均匀的问题，提出一种1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法。

本发明1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法按照以下步骤进行：将一层皮材和一层芯材叠放，或将两层皮材和一层芯材叠放、且芯材置于两层皮材之间，在温度为450～520℃下加热4～10h，然后进行热轧，热轧后皮材芯材焊合，得到宽度为1500mm～1800mm的大规格铝合金复合材料；

所述芯材的上表面和下表面长度方向的棱边设置有倒角。芯材铸锭的倒角在热轧过程中作为空位，热轧时芯材合金在高温和压力下沿纵向和横向产生流动，芯材由中心向倒角方向发生流动延展并填充倒角，倒角的空位设置避免了流动的合金嵌入皮材，保证了包覆层的厚度均一，也避免了皮材偏斜的发生。

本发明有益效果：

本发明适用于1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的生产，采用皮材及芯材的精确匹配，芯材铸锭厚度、侧面形状包括铣面角度及宽度进行量化，方法简单，便于加工。本发明方法能够保证复合过程中金属流动处于受控状态，避免规格大而导致的皮材偏斜、延展、以及皮材形成的包覆层的边部厚度厚度不均情况的发生，保证了包覆层厚度，包覆层厚度合格率可以达到100％。

附图说明

图1为现有方法热轧得到的1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的截面示意图；图中4为包覆层，5为芯材，6为出现凸起的芯材；

图2为实施例1所得1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的截面示意图，图中a为倒角角度，b为芯材的厚度，c为芯材的宽度；

图3为实施例1所得1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的截面微观照片，图中1为上表面的包覆层，2为芯材，3为下表面的包覆层。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：本实施方式1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法按照以下步骤进行：将一层皮材和一层芯材叠放，或将两层皮材和一层芯材叠放、且芯材置于两层皮材之间，在温度为450～520℃下加热4～10h，然后进行热轧，热轧后皮材芯材焊合，得到宽度为1500mm～1800mm的大规格铝合金复合材料；

所述芯材的上表面和下表面长度方向的棱边设置有倒角。

本实施方式具备以下有益效果：

本实施方式适用于1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的生产，采用皮材及芯材的精确匹配，芯材铸锭厚度、侧面形状包括铣面角度及宽度进行量化，方法简单，便于加工。本实施方式方法能够保证复合过程中金属流动处于受控状态，避免规格大而导致的皮材偏斜、延展、以及皮材形成的包覆层的边部厚度不均匀的发生，保证了包覆层厚度，包覆层厚度合格率可以达到100％。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述芯材的长度为4000～6500mm，宽度为1550～1800mm，厚度为380～480mm。芯材的厚度结合加热炉、热轧机的设备最大能力及焊合的最佳状态，厚度在380mm～480mm之间。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述倒角的水平宽度为20～450mm。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述倒角角度为3°～13°。倒角角度为倒角的斜面与水平方向的夹角；

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述皮材的长度小于芯材长度0～200mm，皮材的宽度小于芯材宽度10mm～100mm。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：皮材的厚度按照成品目标厚度设置，成品目标厚度是一个范围值，皮材的厚度为成品目标厚度平均值的1.01～1.015倍。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述倒角的水平宽度为200mm。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述倒角角度为8°。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述皮材的长度小于芯材长度100mm，皮材的宽度小于芯材宽度70mm。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：皮材的厚度为成品目标厚度平均值的1.012倍。

实施例1：

本实施例1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法按照以下步骤进行：将一层皮材和一层芯材叠放、或将两层皮材和一层芯材叠放，芯材置于两层皮材之间，在温度为500℃下加热6h，然后进行热轧，热轧后皮材芯材焊合，得到宽度为1800mm的大规格铝合金复合材料；

所述芯材的长度为6500mm，宽度为1800mm，厚度为400mm；

所述芯材的上表面和下表面长度方向的棱边设置有倒角；芯材铸锭的倒角在热轧过程中作为空位，热轧时芯材合金在高温和压力下沿纵向和横向产生流动，芯材由中心向倒角方向发生流动延展并填充倒角，倒角的空位设置避免了流动的合金嵌入皮材，保证了包覆层的厚度均一，也避免了皮材偏斜的发生。

所述倒角的水平宽度为100mm；

所述倒角角度为10°；倒角角度为倒角的斜面与水平方向的夹角；

所述皮材的长度小于芯材长度100mm，皮材的宽度小于芯材宽度70mm，皮材的厚度按照成品目标厚度设置，成品目标厚度是一个范围值，皮材的厚度为成品目标厚度平均值的1.012倍；

图2为实施例1所得1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的截面示意图，图中a为倒角角度，b为芯材的厚度，c为芯材的宽度；

图3为实施例1所得1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的截面微观照片，图中1为上表面的包覆层，2为芯材，3为下表面的包覆层；图3可以看出包覆层厚度横向均匀一致，包覆层厚度符合要求。