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专利号: 2020114093223
申请人: 山东交通学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 层状产品
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轻质高强铝合金复合板,包括下层铝合金板(1)、中层碳素钢板(2)和上层铝合金板(3),其特征在于:所述下层铝合金板(1)、中层碳素钢板(2)和上层铝合金板(3)依次由下到上设置,所述中层碳素钢板(2)的上下表面上均通过超声波焊接有若干个合金V形支架(4),所述下层铝合金板(1)、合金V形支架(4)之间均采用超声波焊接,所述上层铝合金板(3)、合金V形支架(4)之间均采用超声波焊接:下层铝合金板(1)和上层铝合金板(3)的主要成分与比例是:Si、Fe、Cu、Mn、Mg、C、Zn、Ti和Al;

其中Si比例为23.2,Fe比例为0.5,Cu比例为2.0‑2.6,Mn比例为0.15,Mg比例为1.2‑

1.8,C比例为0.18‑0.28,Zn比例为0.25,Ti比例为0.15,余量为Al,所述中层碳素钢板(2)主要成分有C、Fe、Mn、Si元素;

所述中层碳素钢板(2)中主要成分Mn控制在0.5% 0.8%范围内,Si控制在0.17 0.37%范~ ~围内,所述中层碳素钢板(2)中其他成分S含量要求不大于0.05%,P含量要求不大于0.045%。

2.如权利要求1所述的轻质高强铝合金复合板制备方法,其特征在于:铝合金复合板的制备方法包括以下步骤:S1、铝合金板制备、S2、碳素钢板制备和S3、合成铝合金复合板,其中S1铝合金板制备包括:a1、熔炼压铸、a2、退火热轧、a3、锻造修伤和a4、包覆防锈的四个步骤;

S1、铝合金板制备:按照权利要求1合金板的组成比例制备好铝合金块备用;

a1、熔炼压铸:铝合金块导入到熔炼炉内部进行熔炼,熔炼过程中熔炼炉的温度控制

650℃到750℃,然后将熔化后的铝合金液体导入到压铸装置的压室内,以高速充填钢制模具的型腔,合金液在压力下凝固形成铝合金板材;

a2、退火热轧:将经过步骤a1、熔炼压铸的铝合金板材经过退火装置和热轧工艺进行退火热轧,使铝合金板材形成指定尺寸和形状;

a3、锻造修伤:将经过步骤a2、退火热轧处理的铝合金板通过风动砂轮机和风动小铣刀进行打磨,消除铝合金板表面的缺陷:折叠、毛刺、裂纹,并且在通过修复装置对铝合金板表面的缩孔、砂眼、气孔和夹渣铸造缺陷进行修复;

a4、包覆防锈:将经过步骤a3、锻造修伤后的铝合金板表面光滑处理,然后包裹涂覆防锈层;

S2、碳素钢板制备:选取若干份规格质量的碳素钢板进行备用,通过风动砂轮机和风动小铣刀对碳素钢板两侧的表面进行打磨抛光处理,保证碳素钢板的表面无凹痕或者毛刺缺陷,然后通过超声波焊接技术在碳素钢板的上下端面上焊接若干个合金V形支架,将焊接好后合金V形支架的碳素钢板进行防锈处理;

S3、合成铝合金复合板:将经过步骤S1、铝合金板制备好的铝合金板平铺,然后平行放置经过步骤S2、碳素钢板制备处理好的碳素钢板,在其上端平行放置一块铝合金板,通过超声波焊接方式将对其进行焊接。

3.根据权利要求2所述的一种轻质高强铝合金复合板的制备方法,其特征在于:铝合金复合板的制备方法中步骤a1、熔炼压铸中铝合金板材结晶凝固的压力为15—100MPa,其中铝合金属液以50—80米/秒充填型腔。

4.根据权利要求2所述的一种轻质高强铝合金复合板的制备方法,其特征在于:铝合金复合板的制备方法中步骤a2、退火热轧中退火处理步骤为:在500~450°C下退火10~

20min,然后在300~350°C下退火10~15min,最后在200~300°C下退火10~20min。

5.根据权利要求2所述的一种轻质高强铝合金复合板的制备方法,其特征在于:铝合金复合板的制备方法中步骤a3、锻造修伤中修复铝合金板表面的缩孔、砂眼、气孔和夹渣铸造缺陷时采用冷焊修复机,利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。