簡析鋁合金復(fù)合材料生產(chǎn)工藝

時(shí)間:2022-11-02 09:50:30

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簡析鋁合金復(fù)合材料生產(chǎn)工藝

目前在市場中流通的鋁合金復(fù)合材料多數(shù)是由兩種或兩種以上的材料采用相應(yīng)的技術(shù)及工藝加工而成,這些材料在加工完成后其原有的物理、化學(xué)性質(zhì)都受到了改變,成為一種形態(tài)、性質(zhì)更為優(yōu)質(zhì)的金屬材料,是目前應(yīng)用較多的一種新型復(fù)合材料。在鋁合金復(fù)合材料發(fā)展的過程中,其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)及生產(chǎn)工藝也在不斷的完善,但是在實(shí)際生產(chǎn)中,還需對(duì)其各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制及把握,這樣才能保證在鋁合金復(fù)合材料生產(chǎn)中其各項(xiàng)技術(shù)及應(yīng)用的合理性及科學(xué)性,進(jìn)而提升鋁合金復(fù)合材料的質(zhì)量及性能。

1鋁合金復(fù)合材料技術(shù)及工藝發(fā)展的歷程及現(xiàn)狀

早在19世紀(jì)30年代在美國等國家就開始開發(fā)及研究鋁合金復(fù)合材料,其方式就主要對(duì)熱傳輸設(shè)備進(jìn)行研究,此時(shí)與鋁合金復(fù)合材料相關(guān)的技術(shù)及工藝尚不完善,但是在焊板、箔等生產(chǎn)中應(yīng)用有較好的使用效果。而在19世紀(jì)40年代,此項(xiàng)工藝技術(shù)開始在西歐一些發(fā)達(dá)國家的熱傳輸設(shè)備生產(chǎn)中應(yīng)用,這也為鋁合金復(fù)合材料及的關(guān)鍵技術(shù)及工藝提供了進(jìn)一步的發(fā)展空間。在19世紀(jì)80年代鋁合金復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)及生產(chǎn)工藝仍然由一些發(fā)達(dá)國家所掌控,而我國在鋁合金復(fù)合材料的生產(chǎn)及研究中起步相對(duì)較晚,但是在不斷的研究及發(fā)展中仍然取得了一定的進(jìn)步。對(duì)于鋁合金復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)及工藝來說,其主要是采用特定的手段來改變金屬材料的性質(zhì)及特點(diǎn),例如其化學(xué)、力學(xué)、物理等性質(zhì),這樣可以使材料在實(shí)際的使用中滿足不同的生產(chǎn)要求,進(jìn)而提升其應(yīng)用效果。

2鋁合金復(fù)合材料的特點(diǎn)

鋁合金復(fù)合材料因受加工生產(chǎn)的作用使其具備了多種實(shí)用性能,例如在使用中具有金屬、合金、非金屬材料等性質(zhì)特點(diǎn),可以說其融合了這些單一金屬所具備的特性及優(yōu)勢。目前鋁合金復(fù)合材料在使用中具備了防磨損、耐高溫、阻斷性、導(dǎo)熱性、抗腐蝕、強(qiáng)度高、電磁性、光敏性等特點(diǎn),再加上其成本相對(duì)較低且重量較輕使其在實(shí)際中得到了良好的推廣及應(yīng)用。鋁合金復(fù)合材料通常情況下為兩層或三層復(fù)合軋制而成,皮材采用熔點(diǎn)低且流動(dòng)性好的4XXX鋁合金作為焊料、芯層采用具有中等強(qiáng)度的3XXX防銹鋁合金復(fù)合軋制而成。

3鋁合金復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)鋁合金復(fù)合材料在生產(chǎn)應(yīng)用中的特殊性決定了其需具備相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的確定主要是根據(jù)材料實(shí)際使用的場合及情況來進(jìn)行確定的,以此來滿足對(duì)鋁合金復(fù)合材料的不同使用要求。在鋁合金復(fù)合材料的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)中主要包括溫度、厚度、尺寸、性能等,以下則是對(duì)其各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的研究及總結(jié)。3.1鋁合金復(fù)合材料的主要狀態(tài)及規(guī)格指標(biāo)。鋁合金復(fù)合材料在生產(chǎn)中首先需要注意的就是其基礎(chǔ)性技術(shù)指標(biāo),包括材料的狀態(tài)、規(guī)格、牌號(hào)等,對(duì)于此部分指標(biāo)系數(shù)見表1。3.2鋁合金復(fù)合材料的包覆率指標(biāo)。由于鋁合金復(fù)合材料在實(shí)際應(yīng)用中其產(chǎn)品要求及使用性能的不同使其實(shí)際的規(guī)格也有一定的區(qū)別,而在此種情況下材料實(shí)際的包覆層厚度也有一定的區(qū)別,根據(jù)鋁合金復(fù)合材料性質(zhì)來看,其包覆率水平越高,整體材料的性能就越就穩(wěn)定,相應(yīng)的質(zhì)量也可以得到良好的保障,其具體的指標(biāo)參數(shù)見表2。3.3鋁合金復(fù)合材料的化學(xué)成分指標(biāo)。目前在相關(guān)技術(shù)及工藝的發(fā)展及進(jìn)步使化學(xué)成分也在不斷的變化,同時(shí)在鋁合金復(fù)合材料生產(chǎn)中對(duì)其控制標(biāo)準(zhǔn)的要求也在不斷的提升,而對(duì)其化學(xué)成分控制指標(biāo)的確定及運(yùn)用主要是以GB/T3190作為標(biāo)準(zhǔn),以此來控制合金產(chǎn)品中的化學(xué)成分。3.4鋁合金復(fù)合材料的力學(xué)指標(biāo)。在原有的鋁合金復(fù)合材料生產(chǎn)中其力學(xué)指標(biāo)控制相對(duì)較松,而在現(xiàn)今此種材料的使用形式及使用功能在不斷完善的情況下,力學(xué)指標(biāo)的重要性也逐漸凸顯出來。其力學(xué)指標(biāo)的確定主要針對(duì)焊接性能,因此對(duì)于力學(xué)指標(biāo)的確定需要根據(jù)鋁合金復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用方向及應(yīng)用性能來進(jìn)行確定。3.5鋁合金復(fù)合材料的溫度指標(biāo)。其溫度指標(biāo)主要是指在釬焊中的溫度指標(biāo),由于在釬焊過程中高溫會(huì)對(duì)鋁合金復(fù)合材料的穩(wěn)定性及質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響,為此在實(shí)際中需要對(duì)其溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,其指標(biāo)參數(shù)見表3。

4鋁合金復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝

4.1鋁合金復(fù)合材料的包覆厚度理論。第一,在鋁合金復(fù)合材料軋制的過程中需要注意材料所具備的金屬鍵特點(diǎn);第二,在雙金屬中其所需要復(fù)合的材料需要注意其臨界值;第三,在鋁合金復(fù)合材料生產(chǎn)中其材料原子在一定的條件下會(huì)產(chǎn)生一定的能量;第四,雙金屬在進(jìn)行復(fù)合生產(chǎn)的過程中國會(huì)因表面接觸出現(xiàn)塑性變形的情況,而此種情況主要是由于其表面覆蓋的氧化層破裂而出現(xiàn)的一種位錯(cuò)遷移;第五,在雙金屬復(fù)合中其化學(xué)鍵會(huì)在接觸及外部條件的作用下出現(xiàn)激活的情況,最后雙金屬在化學(xué)反應(yīng)中出現(xiàn)結(jié)合情況;第六,在雙金屬復(fù)合中其在結(jié)合過后會(huì)會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)散情況,此情況主要是指在結(jié)合部分金屬原子通過擴(kuò)散活動(dòng)來增強(qiáng)其結(jié)合程度及強(qiáng)度,此種擴(kuò)散情況可以有效的提高鋁合金復(fù)合材料的性能。4.2鋁合金復(fù)合材料的包覆軋制技術(shù)。目前在鋁合金復(fù)合材料的復(fù)合軋制中所使用的技術(shù)主要分為兩種,熱軋制及冷軋制,其中熱軋復(fù)合技術(shù)在使用中其高溫可以使金屬溫度升高,進(jìn)而使材料可以受到更好的變形重塑,相對(duì)的其變形抗力也要較其它方式小,在應(yīng)用中復(fù)合效率高。而冷軋復(fù)合技術(shù)由于溫度等條件的影響使材料的抗變形能力較強(qiáng),為此在實(shí)際施工中其設(shè)備及技術(shù)使用要求也較多,相應(yīng)的成本也要高于熱軋復(fù)合技術(shù)。

以上根據(jù)鋁合金復(fù)合材料的特點(diǎn)對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)及生產(chǎn)工藝進(jìn)行了全面的解析,為其生產(chǎn)及使用提供了一定的參考依據(jù),在實(shí)際中還需對(duì)相關(guān)技術(shù)不斷研究及發(fā)展,從而提升產(chǎn)品的綜合性能,滿足高端產(chǎn)品發(fā)展需求。

作者:胡建兵 單位:深圳市萬德裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司

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