一种1xxx/6xxx铝合金单/双面复合带及其制备方法与流程

本发明涉及一种1xxx/6xxx铝合金单/双面复合带及其制备方法，用作电子电器中的结构件材料及装饰材料等，属于层状金属复合板带材料。

背景技术：

1、目前在电子电器中的结构件上广泛使用铝合金，1xxx铝带，表面耐蚀性及阳极氧化好，但材料强度低；6系材料强度高，尤其在强化热处理后，强度更高，能够满足很多结构件使用要求，但其表面耐蚀性及阳极效果相对较差，制约了其使用。

2、如何充分发挥1xxx表面处理和6xxx合金的力学性能优势，从而满足更多的应用需求，是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，提供一种铝合金复合带材，6xxx铝合金为芯材，表面单/双面复合1xxx铝合金，1xxx铝合金皮材较薄，单面占总厚度的比例为5%-10%，根据需要也可以为3-15%，铝合金复合带中，芯材6xxx合金为主，对复合带强度起主导作用，结合热处理强化，可以满足较高的强度性能需求。

2、1xxx和6xxx铝合金弹性模量、热膨胀系数相近，在变形及热处理过程中，层间应力小，复合带稳定性好，合适的状态下能较好满足各种使用场景的加工变形需要。

3、1xxx铝带塑性好，1xxx/6xxx铝合金在热轧复合及后续的冷轧、热处理过程中，层间通过原子扩散，实现冶金结合，融为一体，复合带具有良好的塑性加工性能。

4、1xxx/6xxx合金界面扩散复合容易实现，且牢固、稳定，复合强度不会因使用条件或热处理影响而下降，较好的解决了单纯使用1xxx或6xxx铝合金各自存在不足的问题。

5、本发明提供一种铝合金复合带材，6xxx铝合金为芯材，表面单/双面复合1xxx铝合金，1xxx铝合金皮材较薄，单面占总厚度的比例为5%-10%，根据需要也可以为3-15%，还可根据要求进一步做其它比例调整。铝合金复合带中，芯材6xxx合金为主，对复合带强度起主导作用，结合热处理强化，可以满足较高的强度性能需求。

6、本发明还公开了一种复合带的制备方法，包括以下步骤：

7、（a）将均热后的芯材6xxx铝合金铸锭表面铣面后，清擦干净；同时把1xxx铝合金热轧板与6xxx铝合金铸锭接触的复合面打磨、清擦干净；

8、（b）将处理好的6xxx铝合金铸锭与1xxx铝合金热轧板叠在一起，用钢带打紧，放进加热炉加热、出炉热轧；

9、（c）热轧复合材经过冷轧、热处理，加工至需要的加工尺寸和状态；

10、（d）带材通过退火、固溶-淬火-时效等热处理工艺可做o态、t4、t4p、t6等不同热处理状态使用，表面可做阳极氧化处理。

11、本发明的优点是：1xxx/6xxx合金界面扩散复合容易实现，且牢固、稳定，不受铝合金复合带热处理的影响，较好的解决了单纯使用1xxx或6xxx铝合金各自存在不足的问题。

12、为实现上述目的，本发明提供一种1xxx/6xxx铝合金复合带，包括复合带芯材（基体）、皮材。所述复合带内层为6xxx铝合金芯材，外表层为全覆盖包覆于铝带芯材表面的1xxx铝合金材；所述6xxx铝合金芯材与1xxx铝合金表层通过加热热轧轧制、冷轧轧制、退火处理形成原子扩散融合层，实现铝合金芯材、皮材无间隙一体化结合。

13、进一步的，所述复合带芯材6xxx铝合金带材，作为基体，占总厚度的70%-95%。

14、进一步的，所述复合带皮材1xxx铝合金带材，单面皮材占总厚度的3%-15%，均匀包覆于铝带芯材的上下两个表面，无局部漏覆、薄覆区域。

15、进一步的，所述复合铝带芯材与皮材结合界面处，经原子扩散，稳定牢固结合，无分层、无气泡、无夹杂缺陷。

16、本发明同时提供适配上述1xxx/6xxx铝合金复合带的热轧复合、冷轧、热处理工艺，包括以下工艺步骤：

17、s1、基材预处理：根据设计皮材复合比及芯材铸锭厚度，确定用于复合的热轧皮材厚度。对轧制好的1xxx铝合金板坯表面进行打磨、清擦处理，去除表面油污、氧化皮等；对铣面后的6xxx铝合金芯材铸锭表面进行清擦去除油污，保证复合界面洁净。

18、s2、对位叠合：将预处理后的1xxx铝合金皮材板坯精准叠放于6xxx铝合金铸锭的上下表面（皮材板坯和芯材铸锭的接触面都是经过处理的干净表面），保证皮材板坯在芯材铸锭上宽度、长度方向居中放置，用钢带打紧。

19、s3、加热热轧：将叠合打紧的芯锭与皮材，在加热炉内加热至420℃-510℃，出炉热轧（根据热轧能力可以调整道次压下率及轧制速度），轧制压下率可以控制在3%-40%（初始道次压下量小，皮材与芯锭热轧粘合道次后加大道次压下量），轧制速度可以控制在60-250m/min，在高温受力状态下促使皮材与芯材扩散结合。

20、s4、冷轧，将热轧卷坯到冷轧机进行冷轧，道次压下率25%-50%，轧制到要求厚度。

21、s5、热处理：（1）o态料，将冷轧后的复合带材退火处理，退火温度370℃-420℃，保温时间1h-3h，随炉缓慢冷却至150℃以下出炉空冷。（2）t6状态，固溶退火，530-560℃，0.4-6h；水冷淬火。（3）有其它状态要求时，按具体的6xxx合金状态控制工艺。

22、s6、板形矫直，成品需做时效热处理的料，根据需要在淬火后时效处理前进行板形矫直；成品o态料，在成品退火后，矫直、剪切成品。

23、s7、时效处理：单级时效，170-180℃，8-18h或双级时效170℃/1.5h+210℃/1.5h。

24、s8、剪切成品，最终得到一体化1xxx/6xxx铝合金复合带。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

26、1、结构一体化，结合强度高：在本发明条件下，皮材与芯材间的界面层不会出现脆性层，能够实现良好的冶金结合，无分层、脱落风险，后续弯折、冲压加工稳定性极强。

27、2、复合轧制容易实现，效率高：本发明制备的复合带，皮材、芯材热轧塑性好，相互轧制扩散粘合容易，非常有利于其轧制复合。

28、3、产品质量均匀稳定：采用轧制一体成型工艺，皮材表层厚度均匀一致。

29、4、废料容易处理：厚度比例小的皮材为1xxx料，芯材为6xxx料，废料直接可按照芯材牌号处理，不会有成分复杂的混杂料处理之忧。

30、5、状态与热处理容易实施，因为皮材为1xxx工业纯铝，塑性好，厚度占比小，对性能影响小，而且在性能控制的热处理（比如强化热处理时的高温固溶处理）过程中，不会出现过烧等问题，且热处理过程中不会影响复合层间结合强度。

31、6、很好实现了表面与性能的兼容，较好满足结构件或装饰料的高表面质量与性能要求。

32、复合带表面为1xxx铝合金轧制表面，可根据需要采用1085、1070、1060等不同牌号，表面质量好，耐蚀性及表面氧化处理效果极为出色，能够满足各种高表面或氧化料的表面质量要求。

33、芯材可根据需要选择6061、6063、6013等不同牌号，经过热处理强化，6xxx铝合金的高强度，能较好满足结构件或装饰料的性能要求。