CN101758071B - 一种铝与铜复合金属板带的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝与铜复合金属板带的生产方法，该方法将半固态的铝或铝合金和固态铜板带进行无氧连续铸轧，制得铝与铜复合金属板带。在本发明的生产方法中，固态铜板带与铝液实现无氧化冶金复合，解决了铝的氧化问题，复合强度高，铜和铝的结合强度≥100MPa；铜板带与铝液连续铸轧生产铝与铜复合金属板带，生产效率大大提高，可提高达数十倍，而且产品质量稳定；生产的铝与铜复合金属板带产品保持了铜板带原有的表面质量，铜层厚度均匀，可以冷轧深加工；可使用各种不同成分的铜板带和铝液，产品品种多，适用性广；本发明的铜铝复合板带生产工艺先进，工序数量少，节能、节材，经济效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及金属板带生产技术领域，具体涉及一种铝与铜复合金属板带的生产方法。
背景技术
铜和铝是重要的有色金属，广泛使用于工业、民用等领域，铜具有良好导电、导热、耐腐、抑菌性能，铝具有良好导电、导热性能。铜与铝相比较，铜资源短缺，铝资源较丰富，且铝比重较小，低廉价格。铝与铜复合金属板带是一种以铝为基体，外层包覆铜的双金属，它是将铝的高质量导电性能、低成本的资源与铜的高化学稳定性，较低的接触电阻复合为一体的新型导体材料和装饰材料。铝与铜复合金属板带集中了铜、铝各自的优点。用铝与铜复合金属板带代替铜板带，广泛应用于军工、航空航天、电子计算机、电子元器件等高科技领域及电力、高低压电器、自动化、建筑行业，是当前金属材料的研究热点。
目前铝与铜复合金属板带的生产仅停留在固-固复合水平，主要通过轧制压接法、包覆焊接法、爆破复合法、复合铸锭热轧法来生产。目前的生产方法存在生产工艺复杂，生产成本高，效率低，复合强度低，产品质量不稳定等缺点，特别是铝在与铜复合时，铝的氧化问题难以解决，而且目前的生产方法只能生产出单块板，不能得到连续的铝与铜复合金属板带。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝与铜复合金属板带的生产方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种铝与铜复合金属板带的生产方法，该方法为将半固态的铝或铝合金和固态铜板带进行无氧连续铸轧，制得铝与铜复合金属板带。
该生产方法具体包括以下步骤：将温度为690～820℃的铝液静置5～15分钟，浇入预热的铸嘴中，浇铸出的铝液经冷却结晶呈半固态状；铜板带经碱洗脱脂处理，之后再通过打磨辊进行单面在线打磨，打磨至该面无氧化层，打磨完毕后将铜板带在线加热到230℃～250℃；将所述半固态状的铝与铜板带的打磨面接触，进行无氧连续铸轧，得到铝与铜复合金属板带，制得的铝与铜复合金属板带的厚度为4～12mm，其中铜和铝的结合强度≥100MPa。
其中，铝液由金属铝或铝合金经加热熔炼、精炼除气制得，精炼除气时的温度是790～810℃，铝合金的化学成分与铝合金牌号为1050、1070、1100的铝合金中的任意一种相同；铜板带的厚度为0.1～2mm。
无氧连续铸轧时的轧制速度为0.5～1.5m/s，轧制压力为(6～12)×106N。
本发明利用固-液相复合原理，提供了一种无氧连续铸轧生产铝与铜复合金属板带的方法。其中，无氧连续铸轧是指液态铝在辊式结晶器中半固态凝固后和固态铜带材经轧制生产铝与铜复合金属板带。在本发明铝与铜复合金属板带的生产方法中，固态铜板带与铝液实现无氧化冶金复合，解决了铝的氧化问题，复合强度高，铜和铝的结合强度≥100MPa；铜板带与铝液连续铸轧生产铝与铜复合金属板带，生产效率大大提高，可提高达数十倍，而且产品质量稳定；生产的铝与铜复合金属板带产品保持了铜板带原有的表面质量，铜层厚度均匀，可以冷轧深加工；可使用各种不同成分的铜板带和铝液，产品品种多，适用性广；本发明的工艺先进，工序数量少，节能、节材，经济效果显著。
具体实施方式
实施例1
一种铝与铜复合金属板带的制造方法，包括以下步骤：将金属铝加热熔炼，在790℃时进行精炼除气，精炼除气完毕后，当铝液温度为690℃时，将铝液静置5分钟，之后注入铝铸轧机的预热的铸嘴中，浇铸出的铝液经冷却结晶呈半固态状；选择厚度为0.3mm的铜板带，铜板带首先经碱洗脱脂处理，之后将铜板带紧贴打磨辊辊面进行单面在线打磨，打磨至该面无氧化层，打磨完毕后将铜板带在线加热到230℃；将半固态状的铝与铜板带的打磨面接触，进行无氧连续铸轧，无氧连续铸轧时的轧制速度为1.5m/s，铸轧时的轧制压力为6×106N，得到铝-铜复合金属板带，该复合金属板带的厚度为4mm，铜和铝的结合强度为102MPa。
实施例2
一种铝与铜复合金属板带的生产方法，包括以下步骤：按照铝合金牌号为1050的化学成分加热熔炼铝合金液体，在810℃时进行精炼除气，精炼除气完毕后，当铝液温度为760℃时，将铝液静置15分钟，之后注入铝铸轧机的预热的铸嘴中，浇铸出的铝液经冷却结晶呈半固态状；选择两条厚度均为0.5mm的铜板带，两条铜板带分别经碱洗脱脂处理，之后将两条铜板带分别紧贴上、下打磨辊的辊面进行单面在线打磨，打磨至无氧化层，打磨完毕后将铜板带在线加热到250℃；将半固态状的铝与两条铜板带的打磨面接触，进行无氧连续铸轧，无氧连续铸轧时的轧制速度为1.2m/s，铸轧时的轧制压力为8×106N，得到铜-铝-铜复合金属板带，该复合金属板带的厚度为8mm，铜和铝的结合强度为105MPa。
实施例3
一种铝与铜复合金属板带的生产方法，包括以下步骤：按照铝合金牌号为1070的化学成分加热熔炼铝合金液体，在800℃时进行精炼除气，精炼除气完毕后，当铝液温度为820℃时，将铝液静置15分钟，之后注入铝铸轧机的预热的铸嘴中，浇铸出的铝液经冷却结晶呈半固态状；选择两条厚度均为2mm的铜板带，两条铜板带分别经碱洗脱脂处理，之后将两条铜板带分别紧贴上、下打磨辊的辊面进行单面在线打磨，打磨至该面无氧化层，打磨完毕后将铜板带在线加热到240℃；将半固态状的铝与两条铜板带的打磨面接触，进行无氧连续铸轧，无氧连续铸轧时的轧制速度为0.5m/s，铸轧时的轧制压力为10×106N，得到铜-铝-铜复合金属板带，该复合金属板带的厚度为12mm，铜和铝的结合强度为104MPa。
实施例4
一种铝与铜复合金属板带的生产方法，包括以下步骤：按照铝合金牌号为1100的化学成分加热熔炼铝合金液体，在800℃时进行精炼除气，精炼除气完毕后，当铝液温度为780℃时，将铝液静置10分钟，之后注入铝铸轧机的预热的铸嘴中，浇铸出的铝液经冷却结晶呈半固态状；选择两条厚度均为0.1mm的铜板带，两条铜板带分别经碱洗脱脂处理，之后将两条铜板带分别紧贴上、下打磨辊的辊面进行单面在线打磨，打磨至该面无氧化层，打磨完毕后将铜板带在线加热到240℃；将半固态状的铝与两条铜板带的打磨面接触，进行无氧连续铸轧，无氧连续铸轧时的轧制速度为1.1m/s，铸轧时的轧制压力为12×106N，得到铜-铝-铜复合金属板带，该复合金属板带的厚度为4mm，铜和铝的结合强度为101MPa。
Claims (6)
1.一种铝与铜复合金属板带的生产方法，其特征在于：将半固态的铝或铝合金和固态铜板带进行无氧连续铸轧，制得铝与铜复合金属板带，具体包括以下步骤：将温度为690～820℃的铝液静置5～15分钟，浇入预热的铸嘴中，浇铸出的铝液经冷却结晶呈半固态状；铜板带经碱洗脱脂处理，之后再通过打磨辊进行单面在线打磨，打磨至该面无氧化层，打磨完毕后将铜板带在线加热到230℃～250℃；将所述半固态状的铝与铜板带的打磨面接触，进行无氧连续铸轧，无氧连续铸轧时的轧制速度为0.5～1.5m/s，轧制压力为(6～12)×106N，得到铝与铜复合金属板带。
2.根据权利要求1所述的铝与铜复合金属板带的生产方法，其特征在于：所述的铝液由金属铝或铝合金经加热熔炼、精炼除气制得。
3.根据权利要求2所述的铝与铜复合金属板带的生产方法，其特征在于：精炼除气时的温度是790～810℃。
4.根据权利要求1所述的铝与铜复合金属板带的生产方法，其特征在于：所述的铜板带的厚度为0.1～2mm。
5.根据权利要求1所述的铝与铜复合金属板带的生产方法，其特征在于：制得的铝与铜复合金属板带的厚度为4～12mm。
6.根据权利要求1所述的铝与铜复合金属板带的生产方法，其特征在于：制得的铝与铜复合金属板带，其中铜和铝的结合强度≥100MPa。
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