技術領域

本發明屬于船體過渡接頭領域，具體地，涉及一種船體過渡接頭、鋁鋼復合材料及其生產方法。

背景技術

鋁的密度小，比強度高，塑性韌性好，導熱和導電性好，而且耐蝕能力強。在大中型艦船以及具有特殊用途的船舶生產中，為了減輕船體的自重，往往將上層建筑或甲板室由鋼制結構改為鋁制結構，這樣不僅可以減輕船體自身的重量，提高航速；而且能夠降低船體的重心從而提高船的穩性。

船舶鋁合金上層建筑與鋼主船體的主要連接型式為焊接，然而由于鋁合金與鋼之間有顯著的物理特性差異，及兩種金屬之間的冶金不相容性，直接采用焊接方法難以實現兩者的有效連接，即，要采用焊接方法實現鋁合金上層建筑與鋼質船體之間的連接，必須解決鋁合金與鋼之間異種金屬焊接的難題。目前爆炸復合方法制成的鋁合金～鋼復合材料，為實現鋁合金上層建筑與鋼主船體的焊接提供了物質基礎。然而，爆炸復合不僅會造成環境污染，而且生產效率低、難以實現大規模量產。此外，爆炸復合方法制作復合材料時，鋁合金與鋼板之間通常要增加一層薄工藝用板(該工藝用板可以是純鋁板或純鈦板)，在爆炸復合中，界面發生冶金反應，產生脆性金屬間化合物。隨著裝藥密度的增加，界面基體金屬熔化量增加，生成的金屬間化合物變得愈加連續，其厚度亦有微量增加，導致復合界面的剪切強度明顯降低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明首先提供了一種新的船體過渡接頭用鋁鋼復合材料，所述鋁鋼復合材料由鋁合金和鋼材異溫軋制復合而成，所述鋁合金為3系鋁合金或5系鋁合金，所述鋁鋼復合材料的鋁合金層和鋼層之間沒有金屬間化合物。

本發明還提供了一種生產上述鋁鋼復合材料的方法，其包括如下步驟：

準備鋁合金板和鋼板；

將所述鋁合金板和所述鋼板進行O態退火，然后去除所述鋁合金板表面及所述鋼板表面的油污，并對所述鋼板進行打磨；

對所述鋁合金板和所述鋼板進行異溫軋制；

將軋后的鋁鋼復合材料進行去應力退火。

在本發明的一些實施例中，異溫軋制時，所述鋁合金板的軋制溫度為300℃～400℃，所述鋼板的軋制溫度為100℃～200℃。

在本發明的一些實施例中，異溫軋制時，單道次軋制，軋制壓下率為30％～40％。

在本發明的一些實施例中，所述去應力退火的溫度為280℃～320℃，保溫時間0.5h～1.5h。

在本發明的一些實施例中，所述鋁合金板的厚度為7mm～10mm，所述鋼板的厚度為3mm～5mm。

本發明還提供了一種船體過渡接頭，其原材料為上述鋁鋼復合材料。

本發明提供的船體過渡接頭用鋁鋼復合材料是由鋁合金和鋼材通過異溫軋制復合而成，實現了鋼層與鋁合金層的直接結合。此外，該鋁鋼復合材料的鋼層和鋁合金層之間沒有脆性金屬間化合物，鋼層和鋁合金層具有優良的結合性能。

此外，鋁鋼復合材料表面質量好、尺寸精度高，其生產過程比較環保，生產效率高，生產成本低。

附圖說明

圖1為本發明的一種生產船體過渡接頭用鋁鋼復合材料的工藝流程圖。

圖2為本發明實施例1制得的鋁鋼復合材料的鋁合金層金相組織圖。

圖3為本發明實施例1制得的鋁鋼復合材料的鋼層金相組織圖。

圖4為本發明實施例1制得的鋁鋼復合材料的界面圖。

圖5為本發明實施例2制得的鋁鋼復合材料的鋁合金層金相組織圖。

圖6為本發明實施例2制得的鋁鋼復合材料的鋼層金相組織圖。

圖7為本發明實施例2制得的鋁鋼復合材料的界面圖。

圖8為本發明實施例3制得的鋁鋼復合材料的鋁合金層金相組織圖。

圖9為本發明實施例3制得的鋁鋼復合材料的鋼層金相組織圖。

圖10為本發明實施例3制得的鋁鋼復合材料的界面圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。

本發明提供的船體過渡接頭用鋁鋼復合材料是由鋁合金和鋼材通過異溫軋制復合而成，實現了鋼層與鋁合金層的直接結合。此外，該鋁鋼復合材料的鋼層和鋁合金層之間沒有脆性金屬間化合物，鋼層和鋁合金層具有優良的結合性能，平均抗剪強度高于65MPa。