層狀金屬復合材料固-液鑄軋成形技術(shù)及裝備

成果簡(jiǎn)介： 銅/鋁、鋼/鋁、鈦/鋼、鋼/銅等層狀復合材料是現代技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要新材料，由于其兼具兩種不同金屬材料的性能優(yōu)勢，成為節約貴金屬、實(shí)現結構輕量化和提升材料綜合性能的有效途徑，可滿(mǎn)足在多場(chǎng)甚至極端服役條件下應用需求。爆炸復合和固相軋制復合是目前工業(yè)常用的成形工藝，但在生產(chǎn)覆層金屬厚度薄、組元塑性差異懸殊的復合材料時(shí)，往往會(huì )遇到諸多難以突破的技術(shù)問(wèn)題。 本課題組在傳統雙輥鑄軋技術(shù)基礎上，發(fā)明了一系列層狀金屬復合材料制備工藝技術(shù)及配套裝備，實(shí)現了層狀金屬復合板、復合管(棒)、網(wǎng)狀纖維增強復合板等先進(jìn)復合材料的高效短流程制備問(wèn)題。 隨著(zhù)軍用和民用領(lǐng)域對層狀金屬復合材料的需求日益增加，該項技術(shù)具有廣闊應用前景。 應用案例： (1)利用該工藝制備的Cu/Invar/Cu 三明治層狀復合板，兼具因瓦合金(又稱(chēng)低膨脹合金、殷鋼)低膨脹系數特點(diǎn)和銅合金高導熱性特點(diǎn)，可用于電子封裝材料; (2)利用該工藝制備的“1XXX/3XXX/1XXX”等組合三明治鋁合金復合板，兼具組元防銹、熔點(diǎn)差異及良好塑性等特性，可制備釬焊用料、汽車(chē)水箱帶等鋁合金層狀復合材料。 (3)利用該工藝制備銅包鋼或銅包覆鋼絞線(xiàn)等層狀復合材料，可作為高鐵地貫線(xiàn)等高導電材料。 研發(fā)背景 層狀金屬復合材料是復合材料的一個(gè)重要分支，由于其兼具兩種或以上不同金屬材料的性能優(yōu)勢，形成了集功能和結構為一體的獨特綜合性能，是節約貴金屬和實(shí)現結構輕量化的有效途徑，成為近年新型材料成形領(lǐng)域的國際研究熱點(diǎn)。隨著(zhù)軍用和民用領(lǐng)域對層狀金屬復合材料需求的不斷增加，亟待開(kāi)發(fā)新的短流程制備工藝，以適應組元組合多樣化和產(chǎn)品高端化的要求，力爭進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本和擴大產(chǎn)品規格。 作用原理 層狀金屬復合材料固-液鑄軋成形工藝是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種短流程新工藝，它以雙輥鑄軋技術(shù)為基礎，將固相金屬帶材與液體金屬同時(shí)喂入鑄軋機輥縫，在高溫和壓力共同作用下實(shí)現兩種組元金屬界面的有效結合。 市場(chǎng)分析 熱能領(lǐng)域中，采用銅鋁復合板作為集熱器的太陽(yáng)能熱水器，集熱效率高且單位面積有色金屬的消耗量減少約20%，此外，兼具耐壓、耐腐蝕、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。 電子行業(yè)中，鋁基覆銅箔