專利名稱：一種薄鎳鈦復合材料的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬復合材料制造技術，特別是一種薄鎳鈦復合材料的制造 方法。
背景技術：
爆炸焊接就是以炸藥為能源，在炸藥爆炸載荷作用下復層金屬高速碰撞基層金 屬并強固地連接在一起的金屬加工方法。采用爆炸焊接生產(chǎn)的鎳-鈦復合材料兼具有 鈦和鎳的優(yōu)點，軋制技術可以將爆炸焊接的鎳-鈦復合材料厚度變薄，面積變大，因此 采用爆炸焊接+軋制生產(chǎn)的薄鎳一鈦復合材料在化工和冶金行業(yè)有著廣闊的應用開發(fā)前 景。然而由于鈦在880°C以上會發(fā)生相變，因此鎳-鈦復合材料的軋制溫度不能高于此溫 度，由于鎳_鈦復合材料在軋制過程中溫度降低很快，使鎳-鈦復合材料經(jīng)過熱軋后還需 要進行冷軋，在冷軋過程中，由于鈦和鎳的變形系數(shù)不一樣，使得軋制后得到的鎳一鈦 復合材料結合強度和結合率低、板形差、不易校平等問題，導致產(chǎn)品報廢。因此，通常 的爆炸焊接+軋制方法難以制造出高質量的薄鎳一鈦復合材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種薄鎳鈦復合材料的制造方法，解決 鎳_鈦復合材料在軋制過程中溫度降低很快，使鎳_鈦復合材料經(jīng)過熱軋后還需要進行冷 軋，在冷軋過程中，由于鈦和鎳的變形系數(shù)不一樣，使得軋制后得到的鎳一鈦復合材料 結合強度和結合率低、板形差、不易校平等問題，使利用該方法制造的薄鎳一鈦復合材 料具有良好的質量。為了實現(xiàn)解決上述技術問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術方案
本發(fā)明的薄鎳鈦復合材料的制造方法，先將基層鈦板和復層鎳板通過爆炸焊接復合 一體獲得鎳一鈦復合材料，其中，基層鈦板的材質為工業(yè)純鈦，復層鎳板的材質為工業(yè) 純鎳；再將爆炸焊接獲得的鎳一鈦復合材料放入步進式加熱爐中加熱到820 875°C，最 好在850°C，然后保溫；導輥四周設有保溫層和加熱裝置，在軋制前采用加熱裝置將導 輥加熱到820 875°C，最好在850°C;然后將加熱后的鎳一鈦復合材料進行熱軋，得到高 質量的薄鎳一鈦復合材料。所述的薄鎳鈦復合材料的制造方法，加熱爐與軋機的距離最佳為8 12米。所述的薄鎳鈦復合材料的制造方法，鎳一鈦復合材料放入步進式加熱爐保溫時 間Τ=2Χδ，δ為板坯厚度，厚度單位為mm，時間單位為min。通過采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下的有益效果
1)可獲得大面積薄鎳一鈦復合材料；
2)可通過一次熱軋獲得薄鎳一鈦復合材料復合材料，方便生產(chǎn)，提高效率；3)復合界面結合強度和結合率高，復合材料平整度好，易于校平。



圖1為薄鎳一鈦復合材料的軋制設備示意圖。圖中，1步進式加熱爐，2保溫層，3加熱裝置，4軋機，5導軌。
具體實施例方式結合實施例對本發(fā)明制造方法加以說明。先將基層鈦板和復層鎳板通過爆炸焊接復合一體獲得鎳一鈦復合材料，其中， 基層鈦板的材質為工業(yè)純鈦，復層鎳板的材質為工業(yè)純鎳；如圖1，再將爆炸焊接獲得 的鎳一鈦復合材料放入步進式加熱爐1中加熱到850°c，根據(jù)鎳一鈦復合材料板坯的厚度 確定保溫時間T (Τ=2Χδ，δ為板坯厚度，厚度單位為mm，時間單位為min)，加 熱爐與軋機的距離為8 12米；導輥四周設有保溫層2和加熱裝置3，在軋制前采用加熱 裝置3將導輥5加熱到850°C ；然后在軋機4上進行熱軋，得到高質量的薄鎳一鈦復合材 料。實施例1
制造一塊薄鎳一鈦復合材料，基層鈦板牌號為TA2，尺寸為IX 1200X2000mm，復 層為純鎳N4，尺寸為1.5 X 1200 X 2000mm。先將厚度為6mm的基層鈦板和厚度為9mm 的復層鎳板通過爆炸焊接復合一體獲得鎳一鈦復合材料；再將爆炸焊接獲得的鎳一鈦復 合材料放入步進式加熱爐中加熱到850°C并保溫30分鐘；在軋制前采用加熱裝置將導輥 加熱到850°C;然后進行熱軋，得到的薄鎳一鈦復合材料具有良好的復合質量和較好的板 形，經(jīng)取樣進行結合強度檢測，證明界面結合牢固，鎳-鈦界面未見分離，界面結合強 ^ >170Mpa,復合率為 100%。實施例2
制造一塊薄鎳一鈦復合材料，基層鈦板牌號為TA1，尺寸為0.5X 1500X4000mm， 復層為純鎳N7，尺寸為3X1500X4000mm。先將厚度為3mm的基層鈦板和厚度為 18mm的復層鎳板通過爆炸焊接復合一體獲得鎳一鈦復合材料；再將爆炸焊接獲得的 鎳一鈦復合材料放入加熱爐中加熱到840°C并保溫42分鐘；然后采用加熱裝置將導輥加 熱到850°C;最后進行熱軋，得到的薄鎳一鈦復合材料具有良好的復合質量和較好的板 形，經(jīng)取樣進行結合強度檢測，證明界面結合牢固，鎳-鈦界面未見分離，界面結合強 度>200Mpa，復合率為100%。實施例3
制造一塊薄鎳一鈦復合材料，基層鈦板牌號為TA2，尺寸為2 X 400 X 3000mm，復層 為純鎳N6，尺寸為0.2 X 400 X 3000mm。先將厚度為12mm的基層鈦板和厚度為1.2mm的 復層鎳板通過爆炸焊接復合一體獲得鎳一鈦復合材料；再將爆炸焊接獲得的鎳一鈦復合 材料放入加熱爐中加熱到850°C并保溫26分鐘；然后采用加熱裝置將導輥加熱到870°C; 最后進行熱軋，得到的薄鎳一鈦復合材料具有良好的復合質量和較好的板形，經(jīng)取樣進 行結合強度檢測，證明界面結合牢固，鎳-鈦界面未見分離，界面結合強度》20Mpa， 復合率為100%。
對比例
制造一塊薄鎳一鈦復合材料，基層鈦板牌號為TA2，尺寸為1.5X400X3000mm，復 層為純鎳N6，尺寸為1.5 X 400 X 3000mm。先將厚度為9mm的基層鈦板和厚度為9mm 的復層鎳板通過爆炸焊接復合一體獲得鎳一鈦復合材料；再將爆炸焊接獲得的鎳一鈦復 合材料放入加熱爐中加熱到850°C并保溫36分鐘；，熱軋后的鎳一鈦復合材料厚度為 7.5mm,然后進行冷軋到3mm，軋制后得到的鎳一鈦復合材料板形變形嚴重，經(jīng)取樣進 行結合強度檢測，證明界面結合強度低，鎳-鈦界面有分離，界面結合強度< 140Mpa， 復合率只有86%，不能滿足使用要求。
權利要求
1.一種薄鎳鈦復合材料的制造方法，其特征是先將基層鈦板和復層鎳板通過爆 炸焊接復合一體獲得鎳一鈦復合材料，其中，基層鈦板的材質為工業(yè)純鈦，復層鎳板 的材質為工業(yè)純鎳；再將爆炸焊接獲得的鎳一鈦復合材料放入步進式加熱爐中加熱到 820-875；導輥四周設有保溫層和加熱裝置，在軋制前采用加熱裝置將導輥加熱到 820-8750C ；然后將加熱后的鎳一鈦復合材料進行熱軋，得到高質量的薄鎳一鈦復合材 料。
2.根據(jù)權利要求1所述薄鎳鈦復合材料的制造方法，其特征是所述的加熱爐與軋 機的距離為8 12米。
3.根據(jù)權利要求1或2任一項所述薄鎳鈦復合材料的制造方法，其特征是所述的導 輥加熱溫度為850°C。
4.根據(jù)權利要求1或2任一項所述薄鎳鈦復合材料的制造方法，其特征是所述的 鎳一鈦復合材料放入步進式加熱爐加熱時間Τ=2Χ δ，δ為板坯厚度，厚度單位為mm， 時間單位為min。
5.根據(jù)權利要求1或2任一項所述薄鎳鈦復合材料的制造方法，其特征是所述的 鎳一鈦復合材料加熱溫度為850°C。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種薄鎳鈦復合材料的制造方法，先將基層鈦板和復層鎳板通過爆炸焊接復合一體獲得鎳－鈦復合材料，其中，基層鈦板的材質為工業(yè)純鈦，復層鎳板的材質為工業(yè)純鎳；再將爆炸焊接獲得的鎳－鈦復合材料放入步進式加熱爐中加熱并保溫；導輥四周設有保溫層和加熱裝置，在軋制前采用加熱裝置將導輥加熱；然后將加熱后的鎳－鈦復合材料進行熱軋，得到高質量的薄鎳－鈦復合材料。本發(fā)明的方法可通過一次熱軋獲得大面積薄鎳－鈦復合材料復合材料，方便生產(chǎn)，提高效率；材料復合界面結合強度和結合率高，復合材料平整度好，易于校平。
文檔編號B23K20/08GK102009326SQ20101053816
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者岳宗洪, 徐宇皓, 韓剛 申請人:洛陽雙瑞金屬復合材料有限公司