CN102091718A - 银铜铁复合板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种银铜铁复合板的制造方法，采用爆炸复合的方法，制成银铜铁复合板坯；然后热轧，温度在740℃-760℃，加热时间30-50分钟，然后经过冷轧、退火，退火温度为600℃，接着进行裁剪校平，最后进行清洗，烘干，即制得银铜铁复合板。本发明的银铜铁复合板的制造方法，采用银铜铁三种金属复合一体的材料，取替传统的银铜材料，最大限度的节约了铜材料，还采用爆炸复合的轧制方法，使得材料的强度高于现有方法制得的银铜材料，结合强度更高、性能更稳定、使用更长久。
Description
技术领域
本发明属于复合板加工技术领域，涉及一种银铜铁复合板的制造方法。
背景技术
当今世界铜的资源十分紧缺，而铜主要用于电器设备的生产加工，例如真空开关、接触器、续电器等，如何在电器设备中减少铜的用量是国内外研究的重要课题。
现在已经有单位研发采用银铜铁三种金属复合板取代现在正在应用的银铜复合板，这样以来可以减少铜的使用量，避免银铜材料强度比较低、损耗大、使用寿命较短的缺点；但是，现有的制备银铜铁三种金属复合板的方法均采用三种金属直接轧制的方式，这种方法最大缺点是银铜铁材料结合面的强度仍然比较低，使三种金属复合材料的性能不稳定，直接影响到该材料的开发和应用，制备方法生产出来的产品经电器制造商证明结合强度达不到要求，直接影响到在电器制造业上的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种银铜铁复合板的制造方法，制备得到的银铜铁复合板应用于电器设备的电接触元件，具有强度高、损耗低、使用寿命长的特点，且大大节约了成本。
本发明所采用的技术方案是，一种银铜铁复合板的制造方法，具体按照以下步骤实施，
步骤1
采用爆炸复合的方法，使银、铜、铁的结合面在炸药高速、高压的作用下，瞬间结合在一起，形成银铜铁复合板坯；
步骤2
将步骤1制得的银铜铁复合板坯进行热轧，温度为740℃-760℃，加热时间为30-50分钟，得到银铜铁三层复合材料；
步骤3
将步骤2得到的银铜铁三层复合板材料经过冷轧，提高板面光洁度和不平度，复合板的不平度小于3mm/m，厚度公差为-0.1/+0.15mm；
步骤4
将步骤3冷轧后的银铜铁三层复合板材料进行退火，退火温度为600℃；
步骤5
将步骤4退火冷却后的板材按需要裁剪校平，公差保持在0.1mm，不平度达到1mm/m的标准；
步骤6
将步骤5经过裁剪校平后的银铜铁三层复合材料进行清洗、烘干、塑封包装即得到成品银铜铁复合板。
本发明的特征还在于，
铜铁板坯厚度为30mm-50mm、长度800mm-1000mm、宽度300mm-500mm，其中，银板的厚度为1mm-3mm，铜板的厚度为10mm-12mm，铁板的厚度为19mm-35mm。
步骤2的热轧步骤中，加热时间与板坯厚度对应，每加厚1mm板坯厚度增加1分钟加热时间。
本发明的有益效果是：采用银铜铁三种金属复合一体的材料，选取合适大小厚度的银铜铁三种金属，取代传统的银铜材料，用铁代替大部分铜材料，节约了20％的铜材料，再采用爆炸复合-轧制的技术，利用金属在高速、高压瞬间成型的特点，使金属能够最大限度的结合在一起，然后再轧制成各种规格的复合板，使得材料的强度高于现有方法制得的银铜材料，剪切强度达到165MPa以上，性能更优越；而采用其它方式生产的银铜铁复合板，剪切强度仅为95～100MPa，从而可以成功应用到电器设备制造领域，解决了传统工艺生产的银铜材料强度低、损耗大、使用寿命短的问题。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的银铜铁复合板的制造方法，采用了金属爆炸复合-轧制技术，工艺流程为爆炸复合-热轧-冷轧-退火-裁剪校平-塑封包装的过程。银铜铁复合板的制造方法具体按照以下步骤实施：
步骤1
银铜铁爆炸复合：采用爆炸复合的方法，使银、铜、铁的结合面在炸药高速、高压作用下，瞬间结合在一起，形成银铜铁复合板坯，板坯厚度通常为30mm-50mm、长度800mm-1000mm、宽度300mm-500mm，其中，银板的厚度为1mm-3mm，铜板的厚度为10mm-12mm，铁板的厚度为19mm-35mm。
步骤2
热轧：将银铜铁复合板坯热轧，温度在740℃-760℃，加热时间为30-50分钟，加热时间与板坯厚度对应，每加厚1mm厚度增加1分钟加热时间。
步骤3
冷轧：将复合后的银铜铁复合板经过冷轧，提高板面光洁度和不平度，板面光洁度可以与银板相媲美，复合板的不平度小于3mm/m，厚度公差为-0.1/+0.15mm。
步骤4
退火：退火温度保持在600℃，此次退火的目的是为了消除硬力。
步骤5
裁剪校平：将退火冷却后的板材按需要裁剪校平，公差保持在0.1mm，不平度达到1mm/m的标准。
步骤6
包装：将板材冲洗干净、烘干处理、塑封包装，即得到成品银铜铁复合板。
本发明的制备方法具有两大特点：第一是技术材料改进，第二是工艺改进。技术材料改进：研究和开发以银铜铁三种金属复合为目的，从而节约铜材，降低制造成本，本发明选取合适大小及厚度的三种金属，对金属的规格进行限定，然后通过后续爆炸复合轧制的方法就可以得到强度高的复合板，且最大限度节约了铜。工艺改进：现有制备方法研究的方向均是采用三种金属直接轧制，该方法已经暴露出严重的质量问题。根据检测，银铜铁三种金属同时轧制的产品，金属之间结合强度较低，容易出现分层，质量很不稳定，无法应用在电器设备的电接触元件。电接触元件担负着接通、分断、导流和隔离工作，是电器设备的核心部件，因此该产品能否在电器设备应用，关键的技术难题是银铜铁的结合强度，现在全国在此项试验中处于停滞状态，无法再进行产业化生产。本发明经过大量的市场调查，对采用三种金属同时轧制的复合板进行了检测，认为现有技术是不成熟的，为了解决这一技术难题，本发明采用了爆炸复合方式，爆炸复合靠炸药的高速、高压作用使得金属之间瞬间结合，结合强度明显高于其它方法，且制造成本低，容易操作；更重要的是铜铁的结合，由于铜铁的力学性能差异不大，结合后的强度比其它金属结合要好的多，很容易把两种金属结合在一起。银铜铁复合材料考虑的基本点就是它的强度，强度达到要求后，进行冷轧、热轧，产品质量比较稳定。本发明的制备方法，采用银铜铁爆炸-轧制复合技术，材料的结合强度比其它复合方式性能提高两倍以上，从根本上解决了三种金属结合强度问题。
实施例1
采用爆炸复合的方法，使银、铜、铁的结合面在炸药高速、高压作用下，瞬间结合在一起，形成银铜铁板坯，板坯厚度为30mm、长度800mm、宽度300mm，其中，银板厚度为1mm，铜板的厚度为10mm，铁板的厚度为19mm；将银铜铁板坯热轧，温度在740℃，加热时间为30分钟。将热轧的银铜铁复合板经过冷轧，提高板面光洁度和不平度，然后进行退火，退火温度保持在600℃，将退火冷却后的板材按需要裁剪成不同尺寸，公差保持在0.1mm，不平度达到1mm/m的标准，最后将板材冲洗干净，烘干处理，即制备得到银铜铁复合板。
实施例2
采用爆炸复合的方法，使银、铜、铁的结合面在炸药高速、高压作用下，瞬间结合在一起，形成银铜铁板坯，板坯厚度为40mm、长度9000mm、宽度400mm，其中，银板的厚度为2mm，铜板的厚度为11mm，铁板的厚度为30mm；将银铜铁板坯热轧，温度在750℃，加热时间为40分钟。将热轧后的银铜铁复合板经过冷轧，提高板面光洁度和不平度，然后进行退火，退火温度保持在600℃，将退火冷却后的板材按需要裁剪成不同尺寸，公差保持在0.1mm，不平度达到1mm/m的标准，最后将板材冲洗干净，烘干处理，即制备得到银铜铁复合板。
实施例3
采用爆炸复合的方法，使银、铜、铁的结合面在炸药高速、高压的作用下，瞬间结合在一起，形成银铜铁板坯，板坯厚度为50mm、长度1000mm、宽度500mm，其中，银板的厚度为3mm，铜板的厚度为12mm，铁板的厚度为35mm；将铜铁板坯热轧，温度在760℃，加热时间为50分钟。将热轧后的银铜铁复合板经过冷轧，提高板面光洁度和不平度，然后进行退火，退火温度保持在600℃，将退火冷却后的板材按需要裁剪成不同尺寸，公差保持在0.1mm，不平度达到1mm/m的标准，最后将板材冲洗干净、烘干处理、塑封包装即制备得到银铜铁复合板。
表1是采用实施例1-实施例3制得的银铜铁复合板与采用直接轧制法制得的银铜铁复合板的对比性能参数表。
表1对比性能参数表
由表1可以看出，在金属板厚度相近的情况下，采用本发明的制备方法得到的复合板剪切强度在165MPa以上，远远大于现有方法的剪切强度，金属之间的结合率也有显著的提高，因此证明，本发明的方法质量稳定，很适合产品化，且降低了生产成本、容易操作。
Claims (3)
1.一种银铜铁复合板的制造方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1
采用爆炸复合的方法，使银、铜、铁的结合面在炸药高速、高压的作用下，瞬间结合在一起，形成银铜铁复合板坯；
步骤2
将步骤1制得的银铜铁复合板坯进行热轧，温度为740℃-760℃，加热时间为30-50分钟，得到银铜铁三层复合材料；
步骤3
将步骤2得到的银铜铁三层复合板材料经过冷轧，提高板面光洁度和不平度，复合板的不平度小于3mm/m，厚度公差为-0.1/+0.15mm；
步骤4
将步骤3冷轧后的银铜铁三层复合板材料进行退火，退火温度为600℃；
步骤5
将步骤4退火冷却后的板材按需要裁剪校平，公差保持在0.1mm，不平度达到1mm/m的标准；
步骤6
将步骤5经过裁剪校平后的银铜铁三层复合材料进行清洗、烘干、塑封包装即得到成品银铜铁复合板。
2.根据权利要求1所述的银铜铁复合板的制造方法，其特征在于，所述铜铁板坯厚度为30mm-50mm、长度800mm-1000mm、宽度300mm-500mm，其中，银板的厚度为1mm-3mm，铜板的厚度为10mm-12mm，铁板的厚度为19mm-35mm。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述步骤2的热轧步骤中，加热时间与板坯厚度对应，每加厚1mm板坯厚度增加1分钟加热时间。
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