專利名稱：一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝的制作方法
—種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于復(fù)合板帶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
銅是貴重的稀有金屬，具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕等性能，廣泛應(yīng)用于航 空、航天、航母艦船制造、汽車工業(yè)、軍工企業(yè)、電子電器等領(lǐng)域，但是，由于銅的密度較高，用銅制作的產(chǎn)品重量較重，給運輸、安裝等帶來了極大的不便。隨著銅資源的嚴重短缺，不僅對銅工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來嚴重影響，而且使銅產(chǎn)品的成本居高難下。
鋁是一種導(dǎo)電、導(dǎo)熱性僅次于銅的金屬，雖然它的導(dǎo)電能力只有銅的2/3，但密度只有銅的1/3，因而，其重量較輕，常被電力工業(yè)和電子工業(yè)選用。且鋁資源相對豐富、儲量大、分布廣，價格低廉，只相當(dāng)于銅價的四分之一，并同樣具有優(yōu)良的耐腐蝕性和柔韌性。
銅鋁復(fù)合板是一種新型的復(fù)合材料，其既具有銅的導(dǎo)熱性能好，導(dǎo)電率高，又具有鋁的質(zhì)輕、價錢低廉等長處，普遍用于電子、電力、冶金設(shè)備、機械、汽車等行業(yè)，滿足了對其功能和經(jīng)濟的需求。由于傳統(tǒng)的銅鋁復(fù)合板主要靠爆炸焊接、釬焊、摩擦焊、閃光焊等方法生產(chǎn)，不僅工藝落后、成品率低、質(zhì)量不穩(wěn)定，而且生產(chǎn)成本高，不能連續(xù)大面積復(fù)合。
中國專利文獻公開的“一種鋁與銅復(fù)合金屬板帶的生產(chǎn)方法”(CN101758071A) ，是將半固態(tài)的鋁或鋁合金和固態(tài)銅板帶進行無氧連續(xù)鑄軋，制得鋁與銅復(fù)合金屬 板帶。具體步驟是:將溫度為690-820°C的鋁液靜止5-10分鐘，澆入預(yù)熱的鑄嘴中， 澆鑄出的鋁液經(jīng)冷卻結(jié)晶呈半固態(tài)，銅板帶經(jīng)酸洗脫脂處理，之后再通過打磨棍進 行單面在線打磨，打磨致該面無氧化層，打磨完畢后將銅板帶在線加熱到230-250 V ;將所述半固態(tài)的鋁與銅板帶的打磨面接觸，進行無氧連續(xù)鑄軋，無氧連續(xù)鑄軋時的軋制速度為0.5-1.5m/s，軋制壓力為(6-12) X IO2N,得到鋁與銅復(fù)合金屬板帶。
該專利文獻記載，采用該方法獲得的鋁與銅復(fù)合金屬板帶解決了鋁的氧化問題，復(fù) 合強度高，鋁與銅的結(jié)合強度達> IOOMPa0該生產(chǎn)方法中，鋁液的溫度要求達到690-820°C，遠遠高于鋁的熔點溫度(660.4°C),由于其是靠增加鋁液溫度和化學(xué)處理來達到復(fù)合目的，嚴重破壞了金屬的自身結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，并且污染環(huán)境、成品率低(只達至IJ 40%左右)，在后期的加工生產(chǎn)中仍然會存在沖孔易分層起泡、折彎開裂脫落等問題，致使生產(chǎn)成本增加，能源消耗加大。另外，銅板帶需經(jīng)酸洗脫脂處理，在線打磨，在線加熱等工序，不僅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，還存在生產(chǎn)效率低的問題。同時還會增加勞動強度和生產(chǎn)成本高，酸洗過程中還會對環(huán)境造成污染。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提出一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝。解決現(xiàn)有鋁銅復(fù)合金屬板帶生產(chǎn)方法中存在的生產(chǎn)成本高、能源消耗大、工藝復(fù)雜、勞動強度大和污染環(huán)境的問題，達到降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、避免環(huán)境污染、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，具有節(jié)能降耗、工藝先進、成品率高的特點。
本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn): 本發(fā)明的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝是將鋁錠完全熔化為鋁液后，經(jīng)靜置爐靜置、在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)，銅板帶直接進入復(fù)合區(qū)與鋁液表面接觸，上軋輥連續(xù)軋制出銅鋁雙金屬復(fù)合板材。
本發(fā)明所述鋁液的溫度為660_689°C。
本發(fā)明所述鋁液的靜置時間為5-10分鐘。
本發(fā)明所述銅板帶與鋁液的接觸時間為0.8-1.2秒。
本發(fā)明所述的軋制時間為2.1-5.8秒。
本發(fā)明所述的軋制速度為每分鐘500-1300mm。
本發(fā)明所述的軋制力為1000-1500KN。
本發(fā)明所述的熔合深度彡0.13mm。
本發(fā)明的有益效果如下: 本發(fā)明通過將鋁錠低溫熔化后就可直接與銅板帶進行復(fù)合，利用鋁液的溫度，在二者相結(jié)合的瞬間形成銅固體表面微熔化，銅板帶表面的輕微氧化層在與鋁液接觸瞬間完全消失，并且銅與鋁的分子因熔相互滲透擴散形成一體，熔合深度> 0.13mm。復(fù)合強度達到150MPa以上，在500°C高溫時撕不開。徹底解決了后期深加工時開裂、分層、脫落等現(xiàn)象。由于鋁液的溫度只需達到鋁的熔點溫度以上即可，因此會降低生產(chǎn)成本。銅板帶無需任何處理，不僅減少了工序，避免了環(huán)境污染，而且提高了生產(chǎn)效率，使成品率大大提高，其集合了銅和鋁的優(yōu)點，可完全替代純銅板材廣泛應(yīng)用于航空、航天、航母艦船、汽車工業(yè)、軍工企業(yè)、電子電器、電力金具、餐具容器、建筑裝飾等領(lǐng)域，社會效益和經(jīng)濟效益明顯。
具體實施方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實施例做進一步的描述: 實施例1一種銅鋁雙金屬復(fù)合板的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:將鋁錠裝入天燃氣熔煉爐中，升溫至660°c，待鋁錠完全熔化后，放入靜置爐中靜置10分鐘后直接放出，經(jīng)在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)。取厚度為1.5mm的純銅帶，經(jīng)導(dǎo)輥直接進入復(fù)合區(qū)與鋁液接觸，利用鋁液溫`度在二者相結(jié)合的1.2秒時間內(nèi)，形成固體表面微熔化，經(jīng)板型分布器后，上軋輥在強大的軋制力下經(jīng)5.8秒瞬間表面熔合直接連續(xù)軋制出厚度為20mm的單面銅招雙金屬復(fù)合板材。該板材的軋制速度為每分鐘500mm,軋制力為1500KN，復(fù)合強度為160MPa。
實施例2一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶材的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:將鋁錠裝入天燃氣熔煉爐中，升溫至670°C，待鋁錠完全熔化后，放入靜置爐中，靜置5分鐘后直接放出，經(jīng)在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)。取兩條厚度均為0.2mm的純銅帶，經(jīng)上、下導(dǎo)輥分別進入復(fù)合區(qū)與鋁液接觸，利用鋁液溫度在二者相結(jié)合的0.8秒時間內(nèi)，形成固體表面微熔化，經(jīng)板型分布器后上軋輥在強大的軋制力下經(jīng)2.1秒瞬間表面熔合直接連續(xù)軋制出厚度為3mm的鋁基雙面復(fù)銅復(fù)合板帶材。該板帶材的軋制速度為每分鐘1300mm，軋制力為1000KN，復(fù)合強度為150MPa。
實施例3 一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶材的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:將鋁錠裝入天燃氣熔煉爐中，升溫至680°C，待鋁錠完全熔化后，放入靜置爐中靜置，10分鐘后直接放出，經(jīng)在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)。取厚度為0.7mm的純銅帶，經(jīng)導(dǎo)輥直接進入復(fù)合區(qū)與鋁液接觸，利用鋁液溫度在二者相結(jié)合的I秒時間內(nèi)，形成銅固體表面微熔化，經(jīng)板型分布器后，上軋輥在強大的軋制力下經(jīng)3.6秒瞬間表面熔合直接連續(xù)軋制出厚度為7mm的單面銅招雙金屬復(fù)合板帶材。該板帶材的軋制速度為每分鐘1100mm，軋制力為1300KN，復(fù)合強度為156MPa。
實施例4一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶材的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:將鋁錠裝入天燃氣熔煉爐中，梯度升溫至689 V，待鋁錠完全熔化后，放入靜置爐中靜置，10分鐘后直接放出，經(jīng)在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)。取兩條厚度均為Imm的純銅帶，經(jīng)上、下導(dǎo)輥直接進入復(fù)合區(qū)與鋁液接觸，利用鋁液溫度在二者相結(jié)合的1.2秒時間內(nèi)，形成銅固體表面微熔化，經(jīng)板型分布器后，上軋輥在強大的軋制力下經(jīng)5.2秒瞬間熔合直接連續(xù)軋制出厚度為12mm的鋁基雙面復(fù)銅復(fù)合板材，該板材的軋制速度為每分鐘800mm,軋制力為1500KN，復(fù)合強度為158MPa。
權(quán)利要求
1.一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:將鋁錠完全熔化為鋁液后，經(jīng)靜置爐靜置、在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)，銅板帶直接進入復(fù)合區(qū)與鋁液表面接觸，連續(xù)軋制出銅鋁雙金屬復(fù)合板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述鋁液的溫度為 660-689°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述鋁液的靜置時間為5-10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述銅板帶與鋁液的接觸時間為0.8-1.2秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述軋制時間為 2.1-5.8 秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述軋制速度為每分鐘500-1300mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述軋制力為1000-1500KN。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述銅板帶與鋁的熔合 深度彡0.13mm。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種銅鋁雙金屬復(fù)合板帶的生產(chǎn)工藝是將鋁錠完全熔化為鋁液后，經(jīng)靜置爐靜置，在線除氣、過濾后流入復(fù)合區(qū)，銅板帶直接進入復(fù)合區(qū)與鋁液表面接觸，連續(xù)軋制出銅鋁雙金屬復(fù)合板材。解決現(xiàn)有鋁銅復(fù)合金屬板帶生產(chǎn)方法中存在的生產(chǎn)成本高、能源消耗大、工藝復(fù)雜、勞動強度大和污染環(huán)境的問題，達到降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、避免環(huán)境污染、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，具有節(jié)能降耗、工藝先進、成品率高的特點。
文檔編號B21B1/22GK103143565SQ201310113640
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者鄧宏權(quán) 申請人:鄭州市合力銅業(yè)有限公司