金屬材料力學(xué)性能差異大導(dǎo)致的復(fù)合板復(fù)合強(qiáng)度低,復(fù)合率低,嚴(yán)重翹曲和復(fù)合板內(nèi)部殘余應(yīng)力大的問(wèn)題。所以使異種金屬界面結(jié)合穩(wěn)固,質(zhì)量精度高,品種范圍廣,復(fù)合率高,板形好(不飄曲,殘余應(yīng)力小),生產(chǎn)效率高是金屬?gòu)?fù)合板生產(chǎn)亟待解決的問(wèn)題,目前,亟需一種有效的技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題,大力推廣乳制復(fù)合板帶的生產(chǎn)方法。發(fā)明人在已申請(qǐng)專利(專利授權(quán)公告號(hào)CN103736728BXN 103736729B)的基礎(chǔ)上繼續(xù)對(duì)性能差異較大金屬乳制復(fù)合過(guò)程中的變形機(jī)理進(jìn)行了大量的理論試驗(yàn)分析,利用牽引變形理論定性分析了變形過(guò)程中組元的相互作用,指導(dǎo)異種金屬?gòu)?fù)合接合面上做了進(jìn)一步的研究。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明的目的是為了解決復(fù)合板生產(chǎn)時(shí)復(fù)合界面結(jié)合性能不良,復(fù)合板帶飄曲、殘余應(yīng)力大的技術(shù)問(wèn)題,提出一種波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶生產(chǎn)裝置及方法。
[0011]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0012]波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)裝置,其特征在于:包括二輥波紋乳機(jī)4、四輥平乳機(jī)5,設(shè)置在二輥波紋乳機(jī)4前的壓緊夾送輥17、復(fù)材基材頭部焊接裝置18,壓緊夾送輥17和二輥波紋乳機(jī)4之間設(shè)有導(dǎo)衛(wèi)裝置,壓緊夾送輥17前設(shè)置導(dǎo)向輥12、導(dǎo)向輥13、導(dǎo)向輥14、1#開卷機(jī)7、2#開卷機(jī)8,導(dǎo)向輥12與1#開卷機(jī)7之間設(shè)置1#請(qǐng)洗機(jī)組19、導(dǎo)向輥13和2#開卷機(jī)8之間設(shè)置2#清洗機(jī)組20,二輥波紋乳機(jī)4和四輥平乳機(jī)5之間設(shè)置輥道和導(dǎo)衛(wèi)裝置構(gòu)成連乳關(guān)系,四輥平乳機(jī)5后設(shè)置連續(xù)退火機(jī)組15、卷取機(jī)導(dǎo)向輥16,四輥平乳機(jī)5到卷取機(jī)導(dǎo)向輥16之間鋪設(shè)輥道,卷取機(jī)導(dǎo)向輥16后設(shè)置張力卷取機(jī)9 ;所述二輥波紋乳機(jī)輥系是一個(gè)波紋輥,一個(gè)平輥;所述四輥乳機(jī)輥系是兩個(gè)支撐輥、兩個(gè)工作輥,四個(gè)輥皆為平輥;所述二輥乳機(jī)波紋輥的波紋深度和寬度根據(jù)高變形抗力金屬材料厚度設(shè)計(jì),所述波紋輥的波紋斷面尺寸中波紋深度為s,波紋寬度為t,大變形抗力金屬層厚度為h。,滿足S/\=(0.1?10),t=(10?20) S,所述波紋輥的波紋斷面形狀為圓弧形、橢圓形、正弦波型、三角形、梯形或矩形,所述波紋輥的波紋垂直于輥軸連續(xù)布置或者平行于輥軸連續(xù)布置。
[0013]進(jìn)一步地,波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述清洗機(jī)組至少有清洗槽,所述清洗槽內(nèi)帶鋼出口端至少設(shè)有烘干裝置,所述清洗槽內(nèi)至少設(shè)有一組或多組電極板組件和刷洗輥組件,至少設(shè)有一對(duì)上下對(duì)稱布置的噴液支管及噴嘴向電極板噴射酸液、堿液。
[0014]進(jìn)一步地,波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述連續(xù)退火機(jī)組至少設(shè)有退火爐、鹽浴槽、酸洗槽、水洗槽,退火爐對(duì)復(fù)合帶高溫快速退火,溫度在300?SOO0C,所述鹽浴槽對(duì)復(fù)合帶進(jìn)行堿洗,所述酸洗槽對(duì)復(fù)合帶進(jìn)行酸洗。
[0015]波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)裝置,其特征在于:包括二輥波紋乳機(jī)4 '、四輥平乳機(jī)5,設(shè)置在二輥波紋乳機(jī)4 '前的壓緊夾送輥17、復(fù)材基材頭部焊接裝置18,壓緊夾送輥17和二輥波紋乳機(jī)4 '之間設(shè)有導(dǎo)衛(wèi)裝置,壓緊夾送輥17前設(shè)置導(dǎo)向輥10、導(dǎo)向輥11、導(dǎo)向輥12、導(dǎo)向輥13、導(dǎo)向輥14、3#開卷機(jī)6、1#開卷機(jī)7和2#開卷機(jī)8,導(dǎo)向輥12與1#開卷機(jī)7之間設(shè)置1#請(qǐng)洗機(jī)組21、導(dǎo)向輥13和2#開卷機(jī)8之間設(shè)置2#清洗機(jī)組20,導(dǎo)向輥10和3#開卷機(jī)6之間設(shè)置3#清洗機(jī)組21,二輥波紋乳機(jī)4 ’和四輥平乳機(jī)5設(shè)置輥道和導(dǎo)衛(wèi)裝置構(gòu)成連乳關(guān)系,四輥平乳機(jī)5后設(shè)置連續(xù)退火機(jī)組15、卷取機(jī)導(dǎo)向輥16,四輥平乳機(jī)5到卷取機(jī)導(dǎo)向輥16之間鋪設(shè)輥道,卷取機(jī)導(dǎo)向輥16后設(shè)置張力卷取機(jī)9 ;所述二輥波紋乳機(jī)輥系是兩個(gè)波紋輥;所述四輥乳機(jī)輥系是兩個(gè)支撐輥、兩個(gè)工作輥,四個(gè)輥皆為平輥;所述二輥乳機(jī)波紋輥的波紋深度和寬度根據(jù)變形抗力大的金屬材料厚度設(shè)計(jì),所述波紋輥的波紋斷面尺寸中波紋深度為s,波紋寬度為t,大變形抗力金屬層厚度為h。,s/h0= (0.1?10),t=(10?20)s,所述波紋輥的波紋斷面形狀為圓弧形、橢圓形、正弦波型、三角形、梯形或矩形,所述波紋輥的波紋垂直于輥軸連續(xù)布置或者平行于輥軸連續(xù)布置。
[0016]進(jìn)一步地,波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述清洗機(jī)組至少有清洗槽,所述清洗槽內(nèi)帶鋼出口端至少設(shè)有烘干裝置,所述清洗槽內(nèi)至少設(shè)有一組或多組電極板組件和刷洗輥組件,至少設(shè)有一對(duì)上下對(duì)稱布置的噴液支管及噴嘴向電極板噴射酸液、堿液。
[0017]進(jìn)一步地,波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述連續(xù)退火機(jī)組至少設(shè)有退火爐、鹽浴槽、酸洗槽、水洗槽,退火爐對(duì)復(fù)合帶高溫快速退火,溫度在300?SOO0C,所述鹽浴槽對(duì)復(fù)合帶進(jìn)行堿洗,所述酸洗槽對(duì)復(fù)合帶進(jìn)行酸洗。
[0018]波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)方法,其特征在于其步驟是:
(I)選取金屬基材鋼卷和金屬?gòu)?fù)材鋼卷,其中基材金屬的變形抗力大于復(fù)材的變形抗力,或者復(fù)材金屬的變形抗力大于基材的變形抗力;
(2)選取變形抗力大的金屬材料I與二棍波紋乳機(jī)4的波紋棍接觸,變形抗力小的金屬材料3與二棍波紋乳機(jī)4的平棍接觸,將金屬基材鋼卷和金屬?gòu)?fù)材鋼卷分別通過(guò)開卷機(jī)7和開卷機(jī)8開卷,并經(jīng)清洗機(jī)組19和清洗機(jī)組20清洗表面氧化層和雜質(zhì),得到基材板帶和復(fù)材板帶,基材板帶和復(fù)材板帶分別經(jīng)導(dǎo)向輥12和導(dǎo)向輥13、導(dǎo)向輥14導(dǎo)入壓緊夾送輥17,將基材板帶和復(fù)材板帶壓緊,通過(guò)復(fù)材基材頭部焊接裝置焊接復(fù)材和基材頭部;
(3)將壓緊焊好的基材帶和復(fù)材帶經(jīng)導(dǎo)衛(wèi)裝置送往由二輥波紋乳機(jī)4和四輥平乳機(jī)5組成的連續(xù)乳制機(jī)組進(jìn)行連乳,基材和復(fù)材經(jīng)二輥波紋乳機(jī)4乳制一道次實(shí)現(xiàn)基材和復(fù)材的連接復(fù)合,乳成上面為波紋形式的復(fù)合板帶,四輥平乳機(jī)5將二輥波紋乳機(jī)4乳出的復(fù)合板帶的波紋一道次乳平,得到復(fù)合板帶;
(4)連乳乳制所得復(fù)合板帶通過(guò)輸送輥道進(jìn)入連續(xù)退火機(jī)組15進(jìn)行連續(xù)擴(kuò)散退火,經(jīng)輥道由導(dǎo)向輥16送往張力卷取機(jī)9卷取得到復(fù)合板卷;
(5 )將乳制所得復(fù)合板卷經(jīng)矯正,得到成品復(fù)合帶。
[0019]進(jìn)一步地,所述的波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)方法,在步驟(3)中,所述二輥波紋乳機(jī)出口處的復(fù)合板帶具有整體波紋復(fù)層和單面波紋基層,或者整體波紋基層和單面波紋復(fù)層,結(jié)合面為波紋面,所述整體波紋層的波紋截面形狀分別為圓弧形、橢圓形、正弦波型、三角形、梯形或矩形,所述整體波紋深度為S,波紋寬度為t,大變形抗力金屬層厚度為 h。,滿足 s/h0=(0.1 ?10),t=(10 ?20) S。
[0020]波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)方法,其特征在于其步驟是:
(1)選取金屬基材鋼卷和第一金屬?gòu)?fù)材鋼卷、第二金屬?gòu)?fù)材鋼卷,所述第一金屬?gòu)?fù)材I '、第二金屬?gòu)?fù)材2 '的變形抗力要求大于金屬基材3 '的變形抗力;
(2)將金屬基材鋼卷和第一金屬?gòu)?fù)材鋼卷、第二金屬?gòu)?fù)材鋼卷分別通過(guò)開卷機(jī)7、開卷機(jī)6、開卷機(jī)8開卷,并經(jīng)清洗機(jī)組19、清洗機(jī)組20和清洗機(jī)組21清洗表面氧化層和雜質(zhì),得到基材板帶3'和第一復(fù)材板帶I '、第二復(fù)材板帶2',基材板帶和第一復(fù)材板帶、第二復(fù)材板帶分別經(jīng)導(dǎo)向輥12、導(dǎo)向輥10、導(dǎo)向輥11、導(dǎo)向輥13、導(dǎo)向輥14導(dǎo)入壓緊夾送輥17,將基材板帶3'和第一復(fù)材板帶I '、第二復(fù)材板帶2'壓緊,通過(guò)復(fù)材基材頭部焊接裝置焊接第一復(fù)材、基材和第二復(fù)材頭部;
(3)將壓緊的基材板帶和第一復(fù)材板帶、第二復(fù)材板帶經(jīng)導(dǎo)衛(wèi)裝置送往由二輥波紋乳機(jī)4 '和四輥平乳機(jī)5組成的連續(xù)乳制機(jī)組進(jìn)行連乳,基材板帶和第一復(fù)材板帶、第二復(fù)材板帶在第一架二輥波紋乳機(jī)乳制一道,實(shí)現(xiàn)基材板帶和第一復(fù)材板帶、第二復(fù)材板帶的連接復(fù)合,乳制出上表面、下表面為波紋形式的復(fù)合板帶,第二架四輥乳機(jī)將復(fù)合板帶的波紋乳平,得到三層金屬?gòu)?fù)合板帶;
(4)連乳乳制所得復(fù)合板帶通過(guò)輸送輥道進(jìn)入連續(xù)退火機(jī)組15進(jìn)行連續(xù)擴(kuò)散退火,經(jīng)輥道由導(dǎo)向輥16送往張力卷取機(jī)9卷取得到復(fù)合板卷;
(5 )將乳制所得復(fù)合板卷經(jīng)矯正,得到成品復(fù)合帶。
[0021]進(jìn)一步地,所述的波平連乳金屬?gòu)?fù)合薄板帶的生產(chǎn)方法,在步驟(3)中,所述二輥波紋乳機(jī)出口處的復(fù)合板帶具有整體波紋復(fù)層和單面波紋基層,結(jié)合面為波紋面,所述整體波紋復(fù)層的波紋截面形狀分別為圓弧形、橢圓形、正弦波型、三角形、梯形或矩形;所述整體波紋深度為S,波紋寬度為t,大變形抗力金屬層厚度為h。,滿足s/h。= (0.1?10),t= (10 ?20) S0
[0022]發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及積極效果
1、本專利提出的二輥波紋乳機(jī)乳出的波紋金屬層復(fù)合板帶坯,形成一種上曲面、下平面的復(fù)合帶坯,這樣的的復(fù)合帶坯坯在乳制過(guò)程中復(fù)合面上合理的曲線使結(jié)合面增大、結(jié)合強(qiáng)度增強(qiáng),并且整體波紋金屬層是一種變形抗力大于單面波紋金屬層的鋼種,由于整體波紋金屬層上表面的整體母線長(zhǎng)度大于單面波紋金屬層下表面的母線長(zhǎng)度,這樣,就可以解決上面強(qiáng)度高難變形金屬延伸率小導(dǎo)致的拉扯下層