簡析鋁合金復合材料生產工藝
時間:2022-11-02 09:50:30
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目前在市場中流通的鋁合金復合材料多數是由兩種或兩種以上的材料采用相應的技術及工藝加工而成,這些材料在加工完成后其原有的物理、化學性質都受到了改變,成為一種形態、性質更為優質的金屬材料,是目前應用較多的一種新型復合材料。在鋁合金復合材料發展的過程中,其關鍵技術指標及生產工藝也在不斷的完善,但是在實際生產中,還需對其各個環節進行嚴格的控制及把握,這樣才能保證在鋁合金復合材料生產中其各項技術及應用的合理性及科學性,進而提升鋁合金復合材料的質量及性能。
1鋁合金復合材料技術及工藝發展的歷程及現狀
早在19世紀30年代在美國等國家就開始開發及研究鋁合金復合材料,其方式就主要對熱傳輸設備進行研究,此時與鋁合金復合材料相關的技術及工藝尚不完善,但是在焊板、箔等生產中應用有較好的使用效果。而在19世紀40年代,此項工藝技術開始在西歐一些發達國家的熱傳輸設備生產中應用,這也為鋁合金復合材料及的關鍵技術及工藝提供了進一步的發展空間。在19世紀80年代鋁合金復合材料關鍵技術及生產工藝仍然由一些發達國家所掌控,而我國在鋁合金復合材料的生產及研究中起步相對較晚,但是在不斷的研究及發展中仍然取得了一定的進步。對于鋁合金復合材料的生產技術及工藝來說,其主要是采用特定的手段來改變金屬材料的性質及特點,例如其化學、力學、物理等性質,這樣可以使材料在實際的使用中滿足不同的生產要求,進而提升其應用效果。
2鋁合金復合材料的特點
鋁合金復合材料因受加工生產的作用使其具備了多種實用性能,例如在使用中具有金屬、合金、非金屬材料等性質特點,可以說其融合了這些單一金屬所具備的特性及優勢。目前鋁合金復合材料在使用中具備了防磨損、耐高溫、阻斷性、導熱性、抗腐蝕、強度高、電磁性、光敏性等特點,再加上其成本相對較低且重量較輕使其在實際中得到了良好的推廣及應用。鋁合金復合材料通常情況下為兩層或三層復合軋制而成,皮材采用熔點低且流動性好的4XXX鋁合金作為焊料、芯層采用具有中等強度的3XXX防銹鋁合金復合軋制而成。
3鋁合金復合材料關鍵技術指標
根據鋁合金復合材料在生產應用中的特殊性決定了其需具備相應的關鍵技術指標,其關鍵技術指標的確定主要是根據材料實際使用的場合及情況來進行確定的,以此來滿足對鋁合金復合材料的不同使用要求。在鋁合金復合材料的關鍵技術指標中主要包括溫度、厚度、尺寸、性能等,以下則是對其各項關鍵技術指標的研究及總結。3.1鋁合金復合材料的主要狀態及規格指標。鋁合金復合材料在生產中首先需要注意的就是其基礎性技術指標,包括材料的狀態、規格、牌號等,對于此部分指標系數見表1。3.2鋁合金復合材料的包覆率指標。由于鋁合金復合材料在實際應用中其產品要求及使用性能的不同使其實際的規格也有一定的區別,而在此種情況下材料實際的包覆層厚度也有一定的區別,根據鋁合金復合材料性質來看,其包覆率水平越高,整體材料的性能就越就穩定,相應的質量也可以得到良好的保障,其具體的指標參數見表2。3.3鋁合金復合材料的化學成分指標。目前在相關技術及工藝的發展及進步使化學成分也在不斷的變化,同時在鋁合金復合材料生產中對其控制標準的要求也在不斷的提升,而對其化學成分控制指標的確定及運用主要是以GB/T3190作為標準,以此來控制合金產品中的化學成分。3.4鋁合金復合材料的力學指標。在原有的鋁合金復合材料生產中其力學指標控制相對較松,而在現今此種材料的使用形式及使用功能在不斷完善的情況下,力學指標的重要性也逐漸凸顯出來。其力學指標的確定主要針對焊接性能,因此對于力學指標的確定需要根據鋁合金復合材料的實際應用方向及應用性能來進行確定。3.5鋁合金復合材料的溫度指標。其溫度指標主要是指在釬焊中的溫度指標,由于在釬焊過程中高溫會對鋁合金復合材料的穩定性及質量產生一定的影響,為此在實際中需要對其溫度進行嚴格的控制,其指標參數見表3。
4鋁合金復合材料的生產工藝
4.1鋁合金復合材料的包覆厚度理論。第一,在鋁合金復合材料軋制的過程中需要注意材料所具備的金屬鍵特點;第二,在雙金屬中其所需要復合的材料需要注意其臨界值;第三,在鋁合金復合材料生產中其材料原子在一定的條件下會產生一定的能量;第四,雙金屬在進行復合生產的過程中國會因表面接觸出現塑性變形的情況,而此種情況主要是由于其表面覆蓋的氧化層破裂而出現的一種位錯遷移;第五,在雙金屬復合中其化學鍵會在接觸及外部條件的作用下出現激活的情況,最后雙金屬在化學反應中出現結合情況;第六,在雙金屬復合中其在結合過后會會產生擴散情況,此情況主要是指在結合部分金屬原子通過擴散活動來增強其結合程度及強度,此種擴散情況可以有效的提高鋁合金復合材料的性能。4.2鋁合金復合材料的包覆軋制技術。目前在鋁合金復合材料的復合軋制中所使用的技術主要分為兩種,熱軋制及冷軋制,其中熱軋復合技術在使用中其高溫可以使金屬溫度升高,進而使材料可以受到更好的變形重塑,相對的其變形抗力也要較其它方式小,在應用中復合效率高。而冷軋復合技術由于溫度等條件的影響使材料的抗變形能力較強,為此在實際施工中其設備及技術使用要求也較多,相應的成本也要高于熱軋復合技術。
以上根據鋁合金復合材料的特點對其關鍵技術指標及生產工藝進行了全面的解析,為其生產及使用提供了一定的參考依據,在實際中還需對相關技術不斷研究及發展,從而提升產品的綜合性能,滿足高端產品發展需求。
作者:胡建兵 單位:深圳市萬德裝飾設計工程有限公司
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