CN102814324A - 侧复式银铜复合带材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种侧复式银铜复合带材的制备方法，其技术方案是在长方形铜板上，铜板尺寸：长度L=100~2000mm，宽度B=60~200mm，厚度H=10~30mm，在铜板的长度方向加工出特定尺寸的一条或数条凹槽，凹槽尺寸：长度L1=L-20mm，宽度B1=5~70mm，深度H1=H×90%，将银锭挤压成型材后切断为银型材，银型材长×宽×高=L1×（B1-0.50）×（H1+1.50）；然后表面处理，再采用大变形量冷轧、扩散退火和二次冷轧结合的工艺制备侧复式银铜复合带材。本发明具有对设备要求低，可适用批量生产，且银铜复合强度好，满足熔断器使用的性能要求等优点。
Description
技术领域
本发明涉及金属复合带材的制备方法，具体是指一种侧复式银铜复合带材的制备方法。
背景技术
熔断器中的熔体使用纯银带，由于银为贵金属，其价格较高且正在不断上涨，不利于其推广应用。因此，现有技术中出现了侧复式银铜复合带材，以替换传统的纯银带材，它既保持了纯银带材的快速熔断效果，又在很大的程度上节约了成本，是一种替代纯银带材的理想材料。
通过检索，现有的银铜侧复带材的制造方法，目前已经有相关的专利进行披露，如中国专利“一种双侧面镶嵌式银铜复合带材的制备方法”（CN101670365B，授权公告日：2011年1月26日），但是，该方法银铜之间采用钎焊连接，结合部位银铜合金的熔点低于纯银带的熔点，在熔断器中使用可靠性无法保障，采用这样的方法可以生产的带材长度较短；
另外，中国专利“一种双侧面镶嵌式热轧复合银铜带材的制备方法”（CN100496778C，授权公告日：2009年6月10日），但是该方法采用镶嵌式热轧复合，带材的宽度尺寸不容易控制，而且无法生产多条式侧复带材，此外，该方法对设备及模具的能力要求较高，大批量生产过程中成本高，而且热轧复合带材宽度均匀性不易控制；
此外，中国专利申请“贯穿式侧向复合板带材的制备方法及其模具热压装置”（CN101318286A，公开日：2008年12月10日），然而，该方法同样对设备及模具的能力要求较高，大批量生产过程中成本高，而且热轧复合带材宽度均匀性不易控制。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，用冷轧复合和扩散退火技术，降低生产成本，而且复合强度好，使用可靠性高的侧复式银铜复合带材的制备方法。在满足使用要求的同时，可大量节约贵金属纯银，从而大大降低熔断器成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案是一种侧复式银铜复合带材的制备方法，其特征在于包括以下工序：
（1）在一块长方形铜板上，铜板尺寸：长度L=100~2000mm，宽度B=60~200mm，厚度H=10~30mm，在铜板的长度方向加工出特定尺寸的一条或数条凹槽，凹槽尺寸：长度L1=L-20mm，宽度B1=5~70mm，深度H1=H×90%，将银锭挤压成型材后切断为银型材，银型材长×宽×高=L1×（B1-0.50）×（H1+1.50）；
（2）铜板及银型材表面处理；本步骤中，所述的铜板和银型材表面处理为将铜板和银型材的表面去油，并将镶嵌结合面机加工形成的毛刺去除。
（3）将一条或者数条银型材条镶嵌进入铜板的凹槽中形成复合坯料，在冷轧机上将复合坯料进行冷轧变形，变形量40%~60%。本步骤中，在冷轧过程中，由于银型材高出铜板1.50mm，冷轧后银铜结合界面充分接触，在大变形量下界面氧化膜破裂形成新鲜界面，便于在扩散退火之后结合界面形成原子扩散层，使银铜之间的结合强度可以满足要求。
（4）将冷轧后的复合坯料进行真空扩散退火，要求真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度400℃~800℃，退火时间1～5小时；
（5）在冷轧机上冷轧变形，首次变形量40%~60%，然后将复合坯料铜面刨削或者磨削去除纯铜层，在冷轧机上冷轧变形，随后每道次轧制变形量10%~20%，冷轧至0.60～1.20mm，在精轧机上精轧至成品厚度T+（0.10～0.30）mm，在纵剪机上将带材分切至成品宽度，在精轧机上精轧至成品厚度T的半成品带材，半成品带材进行清洗，去除油污和表面杂质后干燥；；
（6）将步骤（5）的半成品带材进行真空退火，要求真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度200℃~600℃，退火时间1～5小时，密封包装入库。
进一步设置是所述步骤（5）中复合坯料铜面刨削或者磨削去除纯铜层是采用牛头刨床或者板带材磨光设备，将复合带材中纯铜的一面磨去0.5~2.0mm，去除纯铜层。
本发明所具有的优点和积极效果：
（1）、本发明使用侧复式银铜复合带材替代原来的纯银带材在熔断器中作熔体使用，在满足熔断器要求的情况下，达到节银的目的，与纯银带材相比可节银50％－80％；
（2）、本发明利用冷轧复合和扩散退火技术生产侧复带材，银铜结合强度好，对设备要求低，可适用批量生产，降低生产成本；
（3）、本发明可以生产较长的带材，每卷带材的重量可以达到10-20kg；
（4）、本发明生产过程中采用冷轧加工，热处理采用真空退火，避免了带材在加工过程中表面氧化，减少了带材表面处理次数；
（5）、本发明采用冷轧复合和扩散退火技术生产侧复带材，去掉了传统的热轧过程，加工过程中带材宽展均匀，带材分切边料较少，材料利用率高；
下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例一 ：采用一块铜板和一条银型材制作侧复带材的制备方法
铜板尺寸：长×宽×高=1000×100×30mm，在铜板宽度方向的中间位置采用铣床加工出未贯通的凹槽，凹槽尺寸：长×宽×深=980×30×27mm，挤压成型并切断银型材，银型材尺寸：长×宽×高=980×29.5×28.5mm。将铜板和银型材表面清洗干净后，银型材放入铜板凹槽中，复合坯料在二辊冷轧机上开坯，一次变形量50%，冷轧后的复合坯料进行真空扩散退火，真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度750℃，退火时间5小时。在二辊冷轧机上冷轧变形，首次变形量50%，复合坯料铜面采用带磨机磨削去除纯铜层，在二辊冷轧机上冷轧变形，道次变形量16%，冷轧至0.80mm厚度后，在四辊冷轧机上精轧至0.40mm，在纵剪机上将带材分切至成品宽度，在四辊冷轧机上精轧至成品厚度，采用汽油对带材进行清洗，干燥。带材真空退火，真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度400℃，退火时间5小时，采用塑料袋密封包装入库。
实施例二 ：采用一块铜板和三条银型材制作侧复带材的制备方法
铜板尺寸：长×宽×高=2000×150×20mm，在铜板宽度方向的中间位置采用铣床加工出未贯通的凹槽，凹槽尺寸：长×宽×深=1980×10×18mm，同时在凹槽的两侧铣加工出另外两条凹槽，凹槽尺寸与中间位置的凹槽相同，凹槽间距20mm，挤压成型并切断银型材，银型材尺寸：长×宽×高=1980×9.5×19.5mm。将铜板和银型材表面清洗干净后，银型材放入铜板凹槽中，复合坯料在二辊冷轧机上开坯，一次变形量60%，冷轧后的复合坯料进行真空扩散退火，真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度800℃，退火时间3小时。在二辊冷轧机上冷轧变形，首次变形量60%，复合坯料铜面刨削去除纯铜层，在二辊冷轧机上冷轧变形，道次变形量10%，冷轧至0.80mm厚度后，在四辊冷轧机上精轧至0.40mm，在纵剪机上将带材分切至成品宽度，在四辊冷轧机上精轧至成品厚度，采用汽油对带材进行清洗，干燥。带材真空退火，真空度≤1.0×10-3Pa，退火温度300℃，退火时间3小时，采用塑料袋密封包装入库。
实施例三 ：采用一块铜板和五条银型材制作侧复带材的制备方法
铜板尺寸：长×宽×高=1500×200×10mm，在铜板宽度方向的中间位置采用铣床加工出未贯通的凹槽，凹槽尺寸：长×宽×深=1480×10×9mm，同时在凹槽的两侧铣加工出另外四条凹槽，凹槽尺寸：长×宽×深=1480×5×9mm，凹槽间距10mm，挤压成型并切断银型材，银型材1尺寸：长×宽×高=1480×9.5×10.5mm，银型材2尺寸：长×宽×高=1480×4.5×10.5mm。将铜板和银型材表面清洗干净后，银型材放入铜板对应的凹槽中，复合坯料在二辊冷轧机上开坯，一次变形量40%，冷轧后的复合坯料进行真空扩散退火，真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度700℃，退火时间1小时。在二辊冷轧机上冷轧变形，首次变形量40%，复合坯料铜面采用带磨机磨削去除纯铜层，在二辊冷轧机上冷轧变形，道次变形量15%，冷轧至0.80mm厚度后，在四辊冷轧机上精轧至0.35mm，在纵剪机上将带材分切至成品宽度，在四辊冷轧机上精轧至成品厚度，采用汽油对带材进行清洗，干燥。带材真空退火，真空度≤1.0×10-3Pa，退火温度250℃，退火时间1小时，采用塑料袋密封包装入库。
Claims (3)
1.一种侧复式银铜复合带材的制备方法，其特征在于包括以下工序：
（1）在长方形铜板上，铜板尺寸：长度L=100~2000mm，宽度B=60~200mm，厚度H=10~30mm，在铜板的长度方向加工出特定尺寸的一条或数条凹槽，凹槽尺寸：长度L1=L-20mm，宽度B1=5~70mm，深度H1=H×90%，将银锭挤压成型材后切断为银型材，银型材长×宽×高=L1×（B1-0.50）×（H1+1.50）；
（2）铜板及银型材表面处理；
（3）将一条或者数条银型材条镶嵌进入铜板的凹槽中形成复合坯料，在冷轧机上将复合坯料进行冷轧变形，变形量40%~60%；
(4) 将冷轧后的复合坯料进行真空扩散退火，要求真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度400℃~800℃，退火时间1～5小时；
（5）在冷轧机上冷轧变形，首次变形量40%~60%，然后将复合坯料铜面刨削或者磨削去除纯铜层，在冷轧机上冷轧变形，随后每道次轧制变形量10%~20%，冷轧至0.60～1.20mm，在精轧机上精轧至成品厚度T+（0.10～0.30）mm，在纵剪机上将带材分切至成品宽度，在精轧机上精轧至成品厚度T的半成品带材，半成品带材进行清洗，去除油污和表面杂质后干燥；
（6）将步骤（5）的半成品带材进行真空退火，要求真空度≤1.0×10-1Pa，退火温度200℃~600℃，退火时间1～5小时，密封包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种侧复式银铜复合带材的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，所述的铜板和银型材表面处理为将铜板和银型材的表面去油，并将镶嵌结合面机加工形成的毛刺去除。
3.根据权利要求1所述的一种侧复式银铜复合带材的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中复合坯料铜面刨削或者磨削去除纯铜层是采用铣床或者板带材磨光设备，将复合带材中纯铜的一面去除0.5~2.0mm，去除纯铜层。
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