专利摘要

本发明公开了一种免焊包套热轧复合方法，属于轧制技术领域。本发明分别或同时采用单张形式的上包套材料和下包套材料对单张形式的原材料进行包套处理，对上包套材料或下包套材料的侧边贴合部分以及头部贴合部分和尾部贴合部分分别进行冷轧压合，接着抽真空至负压后密封，然后加热，再进行轧制，在此基础上低成本高效制备高质量的厚板材料或异种层状复合材料等制品。本发明制备厚板材料或异种层状复合材料等制品时无需焊接、工艺流程短、自动化程度高、生产成本低、原材料规格品种和材质适用范围广以及制品质量的一致性、稳定性和重复性高，特别适用于采用单张形式的尺寸长的板材、带材或箔材为原材料的制品的轧制复合制备。

权利要求

1.一种免焊包套热轧复合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将上表面涂隔离剂的单张形式的下包套材料置于底部，然后将待复合表面处理后的单张形式的原材料以层状方式叠合构成层叠材料，并将其置于所述下包套材料的上部，再将下表面涂所述隔离剂的单张形式的上包套材料置于所述层叠材料的上部，所述下包套材料、所述层叠材料和所述上包套材料前后左右对称布置，其中，所述下包套材料的宽度和长度与所述上包套材料的宽度和长度分别对应相等，二者的宽度和长度分别比所述层叠材料的厚度与宽度或长度之和大1~200 mm；

步骤2：采用冷弯方式使所述下包套材料和所述上包套材料的侧边、头部和尾部分别对应贴合；

步骤3：对所述下包套材料和所述上包套材料的头部贴合部分先进行冷轧压合，再对所述上包套材料和所述下包套材料的侧边贴合部分进行冷轧压合，最后对所述上包套材料和所述下包套材料的尾部贴合部分进行冷轧压合，获得组合坯料，其中，冷轧道次压下量为30%~80%，在所述上包套材料和所述下包套材料的头部贴合部分、尾部贴合部分或侧边贴合部分进行冷轧压合过程中预留抽真空孔隙；

步骤4：对所述组合坯料抽真空至负压后密封；

步骤5：对抽真空后的所述组合坯料进行加热；

步骤6：对加热后的所述组合坯料进行轧制；

步骤7：轧制结束冷却后去除所述上包套材料和所述下包套材料，最终获得所需制品。

2.如权利要求1所述的免焊包套热轧复合方法，其特征在于，所述原材料包括同种组元材料或异种组元材料，类型为单张形式的板材、带材或箔材中的至少一种；所述上包套材料和所述下包套材料为同一种材料或不同种材料，为与所述原材料相同的材料或不同的材料，为同一厚度材料或不同厚度材料，类型为单张形式的板材、带材或箔材中的至少一种。

3.如权利要求1所述的免焊包套热轧复合方法，其特征在于，如果所述上包套材料或所述下包套材料是所述原材料的组元材料，则对所述上包套材料或所述下包套材料的待复合表面预先进行处理，无需涂所述隔离剂，且轧制结束冷却后仅需切除四周多余的所述上包套材料或所述下包套材料。

4.如权利要求1所述的免焊包套热轧复合方法，其特征在于，所述冷轧为孔型辊冷轧、平辊冷轧或立辊冷轧中的至少一种。

5.如权利要求1所述的免焊包套热轧复合方法，其特征在于，当所述上包套材料、所述原材料和所述下包套材料采用薄厚度带材或箔材时，或者事先预制所需形状尺寸的所述上包套材料或所述下包套材料时，取消冷弯工序。

6.如权利要求1所述的免焊包套热轧复合方法，其特征在于，所述制品后续还需要进行热轧、冷精轧或热处理。

说明书

技术领域

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种免焊包套热轧复合方法。

背景技术

厚板材料或异种层状复合材料等制品在国民经济和国防军工等领域具有广泛用途，传统的热轧复合法和包套轧制复合法是制备上述制品的典型方法。

传统的热轧复合法是对由原材料(包括同种组元材料或异种组元材料)以层状方式叠合在一起的层叠材料进行热轧实现复合的加工工艺，在厚板材料或异种层状复合材料等制品的制备方面发挥着重要作用。传统的热轧复合法通常需要首先采用焊接工艺对层叠材料的待复合界面四周进行焊合，然后抽真空，再加热后进行轧制复合。采用传统的热轧复合法制备厚板材料或异种层状复合材料等制品时存在着一系列问题。例如，对原材料、焊接环境(有时需要在昂贵的真空室中进行焊接)及焊接材料等要求高，焊接过程本身易产生裂纹、气孔或未熔合等缺陷，易导致后续抽真空失败；原材料组合自由度受限，特别是含有活性较高元素的组元材料之间焊接时易生成脆性金属间化合物，导致焊接过程中以及后续加热或轧制过程中易开裂产生裂纹或气孔，致使无法抽真空或难以达到所需真空度；厚度薄的原材料之间层叠后难以实施焊接；需要在大型真空或保护性气氛环境中制备。

传统的包套轧制复合法是选用与原材料(包括同种组元材料或异种组元材料)综合力学性能相近的一种金属材料做成包套，把由原材料以层状方式叠合在一起的层叠材料置于包套中，然后焊接封口，抽真空到一定程度后密封并保持内部负压，再将其加热后进行轧制的复合工艺。采用传统的包套轧制复合法制备制品时，除了存在传统的热轧复合法中因焊接导致的问题之外，还存在着其他一些问题。例如，难以制备厚度大且宽厚比大的板材制品，不易采用尺寸长的板材、带材或箔材为原材料制备制品；需要事先预制特殊设计的包套，并与上压板和下压板配合，然后焊接四周封口，再进行加热轧制；往往还要采取若干措施增加原材料的抗氧化保护能力[见：马志新，李德富，胡捷，等.包套轧制复合法制备TA1/LY12复合板[J].金属成形工艺，2004，22(1)：34-36；缪家士，林均品，王艳丽，等.高铌钛铝基合金板材的高温包套轧制[J].稀有金属材料与工程，2004，33(4)：436-438]。

另外，传统的热轧复合法和包套轧制复合法还存在着工艺繁琐，生产流程长，自动化程度低，制品的一致性、稳定性和重复性较差，制品质量难以保证，成材率和生产效率低，生产成本高等问题，而且难以采用尺寸长的板材、带材或箔材为原材料进行生产。

上述传统的热轧复合法和包套轧制复合法相关问题的存在严重影响了厚板材料或异种层状复合材料等制品的制备和推广应用。因此，开发工艺流程简单、生产自动化程度高、原材料规格品种和材质适用范围广以及制品质量一致性、稳定性和重复性高的厚板材料或异种层状复合材料等制品的制备新方法，具有十分重要的意义。

发明内容

为了实现以上目的，本发明针对传统的热轧复合法和包套轧制复合法制备厚板材料或异种层状复合材料等制品中存在的需要焊接、工艺流程繁琐、自动化程度低、生产成本高、原材料规格品种和材质适用范围受限以及制品质量的一致性、稳定性和重复性不高等问题，提出一种免焊包套热轧复合方法，分别或同时采用单张形式的上包套材料和下包套材料对单张形式的原材料进行包套处理，对上包套材料或下包套材料的侧边贴合部分以及头部贴合部分和尾部贴合部分分别进行冷轧压合，接着抽真空至负压后密封，然后加热，再进行轧制，在此基础上低成本高效制备高质量的厚板材料或异种层状复合材料等制品。本发明的目的是提供一种免焊包套热轧复合方法，特别适用于采用单张形式的尺寸长的板材、带材或箔材为原材料的制品的轧制复合制备。

根据本发明，提供一种免焊包套热轧复合方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将上表面涂隔离剂的单张形式的下包套材料置于底部，然后将待复合表面处理后的单张形式的原材料以层状方式叠合构成层叠材料，并将其置于所述下包套材料的上部，再将下表面涂所述隔离剂的单张形式的上包套材料置于所述层叠材料的上部，所述下包套材料、所述层叠材料和所述上包套材料前后左右对称布置，其中，所述下包套材料的宽度和长度与所述上包套材料的宽度和长度分别对应相等，二者的宽度和长度分别比所述层叠材料的厚度与宽度或长度之和大1～200mm；

步骤2：采用冷弯方式使所述下包套材料和所述上包套材料的侧边、头部和尾部分别对应贴合；

步骤3：对所述下包套材料和所述上包套材料的头部贴合部分先进行冷轧压合，再对所述上包套材料和所述下包套材料的侧边贴合部分进行冷轧压合，最后对所述上包套材料和所述下包套材料的尾部贴合部分进行冷轧压合，获得组合坯料，其中，冷轧道次压下量为30％～80％，在所述上包套材料和所述下包套材料的头部贴合部分、尾部贴合部分或侧边贴合部分进行冷轧压合过程中预留抽真空孔隙；

步骤4：对所述组合坯料抽真空至负压后密封；

步骤5：对抽真空后的所述组合坯料进行加热；

步骤6：对加热后的所述组合坯料进行轧制；

步骤7：轧制结束冷却后去除所述上包套材料和所述下包套材料，最终获得所需制品。

进一步的，所述原材料包括同种组元材料或异种组元材料，类型为单张形式的板材、带材或箔材中的至少一种；所述上包套材料和所述下包套材料为同一种材料或不同种材料，为与所述原材料相同的材料或不同的材料，为同一厚度材料或不同厚度材料，为同一宽度材料或不同宽度材料，类型为单张形式的板材、带材或箔材中的至少一种。

进一步的，步骤5中，对所述上包套材料和所述下包套材料两侧的侧边贴合部分先冷轧压合，再分别对所述上包套材料和所述下包套材料的头部贴合部分和尾部贴合部分冷轧压合；或者先分别对所述上包套材料和所述下包套材料的头部贴合部分和尾部贴合部分冷轧压合，再对所述上包套材料和所述下包套材料两侧的侧边贴合部分冷轧压合，冷轧道次压下量为30％～80％。

进一步的，仅采用所述上包套材料或所述下包套材料对所述原材料进行包套处理，对所述上包套材料或所述下包套材料的两侧边的贴合部分以及头部的贴合部分和尾部的贴合部分分别进行冷轧压合，冷轧道次压下量为30％～80％。

进一步的，对所述原材料采用所述上包套材料或所述下包套材料进行单面包套，利用冷轧实现所述上包套材料或所述下包套材料的侧边、头部和尾部与所述原材料四周侧面的压合，冷轧道次压下量为30％～80％。

进一步的，如果所述上包套材料或所述下包套材料是所述原材料的组元材料，则对所述上包套材料或所述下包套材料的待复合表面预先进行处理，无需涂所述隔离剂，且轧制结束冷却后仅需切除四周多余的所述上包套材料或所述下包套材料。

进一步的，所述冷轧为孔型辊冷轧、平辊冷轧或立辊冷轧中的至少一种；对所述层叠材料的上表面或下表面涂所述隔离剂，无需对所述上包套材料的下表面或所述下包套材料的上表面涂所述隔离剂。

进一步的，当所述上包套材料、所述原材料和所述下包套材料采用薄厚度带材或箔材时，或者事先预制所需形状尺寸的所述上包套材料或所述下包套材料时，取消冷弯工序。

进一步的，所述制品后续还需要进行热轧、冷精轧或热处理。

本发明具有如下优势：

1.免焊包套热轧复合方法采用冷轧法实现单张形式的上包套材料与下包套材料四周边部的压合，或者上包套材料或下包套材料的四周边部与单张形式的原材料四周侧面的压合，取代了传统的热轧复合法和包套轧制复合法中的焊接工序，生产效率和成材率高，制品质量优异，一致性、稳定性和重复性好，生产成本低。

2.免焊包套热轧复合方法对原材料的材质和规格尺寸以及压合环境要求不高，无需事先预制特殊设计的包套；而且减少制备环节，简化工艺流程，缩短生产周期。

3.免焊包套热轧复合方法中，上包套材料或下包套材料本身还可以作为原材料的部分组元材料，不仅可以省略传统的包套轧制复合法中最后去除上包套材料或下包套材料的工序，而且减少了材料的浪费，降低了材料成本。

4.免焊包套热轧复合方法通过采用尺寸长的单张形式的上包套材料和下包套材料对尺寸长的单张形式的原材料进行包套、冷轧压合和抽真空密封的方式，解决了尺寸长的单张形式的原材料采用传统的热轧复合法制备时存在的待复合界面四周焊接质量的一致性难以保证、没有大型的真空室或保护性气氛环境可供使用等问题以及采用传统的包套轧制复合法制备时存在的无法事先预制特殊设计的大型包套等问题，特别适用于采用尺寸长的板材、带材或箔材为原材料的制品的轧制复合制备，自动化程度高，易于实现规模化生产，可以获得大卷重的制品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1示出根据本发明的针对单张形式的上包套材料、原材料和下包套材料的免焊包套热轧复合方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的熟练技术人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，根据本发明针对单张形式的上包套材料、原材料和下包套材料的免焊包套热轧复合方法，包括以下步骤：

步骤101：将上表面涂隔离剂的单张形式的下包套材料置于底部，然后将待复合表面处理后的单张形式的原材料以层状方式叠合构成层叠材料，并将其置于所述下包套材料的上部，再将下表面涂所述隔离剂的单张形式的上包套材料置于所述层叠材料的上部，所述下包套材料、所述层叠材料和所述上包套材料前后左右对称布置，其中，所述下包套材料的宽度和长度与所述上包套材料的宽度和长度分别对应相等，二者的宽度和长度分别比所述层叠材料的厚度与宽度或长度之和大1～200mm；

步骤102：采用冷弯方式使所述下包套材料和所述上包套材料的侧边、头部和尾部分别对应贴合；

步骤103：对所述下包套材料和所述上包套材料的头部贴合部分先进行冷轧压合，再对所述上包套材料和所述下包套材料的侧边贴合部分进行冷轧压合，最后对所述上包套材料和所述下包套材料的尾部贴合部分进行冷轧压合，获得组合坯料，其中，冷轧道次压下量为30％～80％，在所述上包套材料和所述下包套材料的头部贴合部分、尾部贴合部分或侧边贴合部分进行冷轧压合过程中预留抽真空孔隙；

步骤104：对所述组合坯料抽真空至负压后密封；

步骤105：对抽真空后的所述组合坯料进行加热；

步骤106：对加热后的所述组合坯料进行轧制；

步骤107：轧制结束冷却后去除所述上包套材料和所述下包套材料，最终获得所需制品。

下面结合实施例对本发明内容进行陈述。

实施例1：

将上表面涂隔离剂的单张形式的低碳钢带材下包套材料置于底部，然后将待复合表面处理后的单张形式的不锈钢板材和碳钢板材原材料以层状方式叠合构成不锈钢/碳钢层叠材料，并将其置于低碳钢带材下包套材料的上部；低碳钢带材下包套材料和不锈钢/碳钢层叠材料前后左右对称布置，低碳钢带材下包套材料的宽度和长度比不锈钢/碳钢层叠材料的厚度与宽度或长度之和大40mm；采用冷弯方式使低碳钢带材下包套材料的侧边、头部和尾部分别与不锈钢/碳钢层叠材料的四周侧面贴合；利用立辊冷轧实现低碳钢带材下包套材料的侧边、头部和尾部与不锈钢/碳钢层叠材料的四周侧面的压合，获得组合坯料，冷轧道次压下量为60％，在低碳钢带材下包套材料的头部与不锈钢/碳钢层叠材料的头部侧面进行冷轧压合过程中预留抽真空孔隙；对组合坯料抽真空至负压后密封；对抽真空后的组合坯料进行加热；对加热后的组合坯料进行轧制；轧制结束冷却后去除低碳钢下包套材料，最终获得不锈钢/碳钢层状复合板材。

实施例2：

将上表面涂隔离剂的单张形式的纯铝箔材下包套材料置于底部，然后将待复合表面处理后的单张形式的钢板、镁板和钢板原材料以层状方式叠合构成钢/镁/钢层叠材料，并将其置于纯铝箔材下包套材料的上部，再将下表面涂隔离剂的单张形式的纯铝箔材上包套材料置于钢/镁/钢层叠材料的上部；纯铝箔材下包套材料、钢/镁/钢层叠材料和纯铝箔材上包套材料前后左右对称布置，纯铝箔材下包套材料的宽度和长度与纯铝箔材上包套材料的宽度和长度分别对应相等，二者的宽度和长度分别比钢/镁/钢层叠材料的厚度与宽度或长度之和大20mm；采用冷弯方式使纯铝箔材下包套材料和纯铝箔材上包套材料的侧边、头部和尾部分别对应贴合；对纯铝箔材上包套材料和纯铝箔材下包套材料的侧边贴合部分先进行孔型辊冷轧压合，再对纯铝箔材下包套材料和纯铝箔材上包套材料的头部贴合部分和尾部贴合部分进行平辊冷轧压合，获得组合坯料，冷轧道次压下量为40％，在纯铝箔材上包套材料和纯铝箔材下包套材料的尾部贴合部分进行冷轧压合过程中预留抽真空孔隙；对组合坯料抽真空至负压后密封；对抽真空后的组合坯料进行加热；对加热后的组合坯料进行轧制；轧制结束冷却后去除纯铝上包套材料和纯铝下包套材料，最终获得钢/镁/钢层状复合板材。

实施例3：

将上表面处理后的单张形式的纯铜带材下包套材料置于底部，然后将上下表面处理后的单张形式的纯铝板材原材料置于纯铜带材下包套材料的上部，再将下表面处理后单张形式的纯铜带材上包套材料置于纯铝板材原材料的上部；纯铜带材下包套材料、纯铝板材原材料和纯铜带材上包套材料前后左右对称布置，纯铜带材下包套材料的宽度和长度与纯铜带材上包套材料的宽度和长度分别对应相等，二者的宽度和长度分别比纯铝板材原材料的厚度与宽度或长度之和大30mm；采用冷弯方式使纯铜带材下包套材料和纯铜带材上包套材料的侧边、头部和尾部分别对应贴合；对纯铜带材下包套材料和纯铜带材上包套材料的头部贴合部分先进行平辊冷轧压合，再对纯铜带材上包套材料和纯铜带材下包套材料的侧边贴合部分进行孔型辊冷轧压合，最后对纯铜带材上包套材料和纯铜带材下包套材料的尾部贴合部分进行平辊冷轧压合，获得组合坯料，冷轧道次压下量为70％，在纯铜带材上包套材料和纯铜带材下包套材料的侧边贴合部分进行冷轧压合过程中预留抽真空孔隙；对组合坯料抽真空至负压后密封；对抽真空后的组合坯料进行加热；对加热后的组合坯料进行轧制；轧制结束冷却后切除四周多余的纯铜材料，最终获得铜/铝/铜层状复合板材。

一种免焊包套热轧复合方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。