CN103950243A - 一种可节省镍的层状热双金属材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可节省镍的层状热双金属材料及生产方法，包括膨胀系数大的高膨胀层和膨胀系数小的低膨胀层，以及夹于高膨胀层和低膨胀层之间的中间层，中间层不用金属镍，而是采用铜合金层与钢合金层的相互层状复合的合金组合层，合金组合层的层数为2～4层，合金组合层的厚度占热双金属材料总厚度的5%～40%，其中，铜合金层的材质为C11000或C10200或C10700的任一种，钢合金层的材质为SUS430或SUS304的任一种,其产品电阻率、温曲率特性等同传统的纯金属镍层,实现节约用镍量最高达40%，而且生产方法是流水线作业，自动化程度高，生产效率高，容易形成产业化生产。

Description

一种可节省镍的层状热双金属材料及其生产方法

技术领域

    本发明涉及低压电器、保护器控制领域用的热双金属材料，特别是可节省用镍量的热双金属复合材料。

背景技术

热双金属在温度变化时发生弯曲，并产生推力。利用此种功能,热双金属片被广泛地用作温度测量及自动控制设备中的热敏元件, 如应用于断路器，热继电器，家电温控器，过载保护器等领域中。热双金属是由不同膨胀系数的单金属以层状形式结合在一起，复合结构通常为两层或三层。通电型热双金属作为其中一种,中间层为纯镍或铜合金,高膨胀层、低膨胀层在外层,这样的产品结构设计特点: 1.中间层的电阻率较低,通过改变中间层的厚度比可实现获得不同的电阻率,从而改变通过的额定电流大小,形成一系列通电型热双金属产品; 2.铜或镍的导电、电热性好, 动作反应速度明显快于一般两层热双金属。

近年来随着我国经济的迅猛发展,特别是成为了世界制造业大国,许多世界知名电器制造商纷纷在国内设厂以及不断扩大规模, 促进了国内电器、电子等产品的技术水平, 同时也加剧了行业竞争,目前热继电器、断路器以及电机过载保护器等通电装置趋于小型化、标准化、系列化, 用户希望在同样元件尺寸情况下, 热双金属动作更快、性价比更为合适, 这样，对通电型热双金属材料提出了更新、更高的要求。 

电阻型热双金属作为控温电器中不可缺少的“心脏”部件,主成分一般为镍铁合金, 其含镍量至少在15%,最多达70%,金属镍为贵价金属，因此企业为了保持市场竞争优势，在企业内部纷纷开展节流省源的措施, 在保证产品使用质量前提下, 降低生产成本、节省材料成本，不断寻找性价比更为合适的热双金属材料产品成为技术研发的主方向。

发明内容

本发明的目的之一，是根据低压电器、保护器等领域上的应用需求, 通过对中间层的优化择取、不同厚度比例以及特有的多层复合工艺设计, 提出中间层不用纯金属镍带的节镍量可最高达40%的层状热双金属材料。而同时能保持其电阻率、温曲率特性等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性。

本发明的目的之二，是提出一种适应于多层合金层与高膨胀层、低膨胀层一同复合成一多层结构的耐蚀性的层状热双金属材料的生产方法，提升生产效率。

本发明的目的之三，是提出一种适应于多层合金层与高膨胀层、低膨胀层进行二次复合的层状热双金属材料的生产方法，提升复合成材率。

    本发明的第一发明目的是通过如下技术方案实现的：一种可节省镍的层状热双金属材料，包括膨胀系数大的高膨胀层和膨胀系数小的低膨胀层，以及夹于高膨胀层和低膨胀层之间的中间层，其特征在于：中间层不用金属镍，而是采用铜合金层与钢合金层的相互层状复合的合金组合层，合金组合层的层数为2～4层，合金组合层的厚度占热双金属材料总厚度的5%～40%，其中，铜合金层的材质为C11000或C10200或C10700的任一种，钢合金层的材质为SUS430或SUS304的任一种。进一步地，通过调整上述合金组合层中各合金层的不同厚度,可以获得不同电阻率，使得该合金组合层的电阻率、温曲率特性等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性，该合金组合层的设计公式如下：

       1/ρ= （S1/ρ1）+（S2/ρ2）+…（Sn/ρn）

  其中:ρ---各层合金复合后的整体电阻率;

       S1---第1层合金层所占的厚度比例;

    ρ1---第1层合金层的电阻率;

    S2 ---第2层合金层所占的厚度比例;

    ρ2---第2层合金层的电阻率;

    …

    Sn ---第n层合金层 所占的厚度比例;

    ρn---第n层合金层 的电阻率;

       n 小于等于4。

    所述合金组合层的复合层次为两层，分别为：第1层铜合金层、第2层钢合金层，或者，第1层钢合金层、第2层铜合金层。所述合金组合层的复合层次为三层，分别为：第1层铜合金层、第2层钢合金层、第3层铜合金层，或者，第1层钢合金层、第2层铜合金层、第3层钢合金层。

该多层热双金属材料复合结构可以是四层或五层。根据不同的应用额定电流，通过不同厚度比例与复合参数设计，中间层材质不用纯镍带,可以用分别是不同厚度的铜合金层与钢合金层来替代。外表上下两层仍然是传统的高膨胀层与低膨胀层，其中高膨胀层为Mn72Cu18Ni10合金、Ni22Cr3合金、Ni20Mn6、Ni25Cr8合金、Ni19Cr7合金、Ni19Cr2合金的其中一种；低膨胀层为Ni36合金、Ni42合金、Ni39合金、Ni45合金、Ni50合金、Ni38Cr7合金中的其中一种。

    上述四层或五层复合热双金属材料，在保证产品电阻率与温曲率特性前提下, 实现节约用镍量最高达40% ; 同时通过中间层非纯镍层不同材质设计以及厚度比例设计,使产品性能上可获得不同电阻率数值, 可满足10A～40A范围内不同额定电流的通电应用,同时保持原有的耐蚀性能。

本发明的第二发明目的是通过如下技术方案实现的：一种层状热双金属材料的生产方法，设备包括有多个可带活套实现不停机的开卷机、一个收卷机、前后导位装置、前后定位装置、四辊复合机、表面处理装置、测速传感器装置、带张力辊的收卷装置、控制台以及电气控制柜，其特征在于：先根据所述合金组合层的设计公式选择各层合金的材质以及各层厚度,设计复合工艺,以获得合适的电阻率与温曲率特性参数，使之等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性; 然后将相应设计厚度和材质的高膨胀层、各合金层、低膨胀层等各层金属带材在各自开卷机上进行开卷走带，设定每层走带速度、每层开卷张力、每层设置独立的前后导位装置, 使各层金属带材向着同一中心不走偏运转，通过可转动的前后定位装置总定位,一同进入至四辊复合机里, 经过施加一定轧制压力以及出来后收卷装置以一定张力牵引着,使带材沿着纵向产生减薄变形,在四辊复合机出口处复合形成具有四层或五层的层状复合热双金属材料。这样，可以提升生产效率。

本发明的第三发明目的是通过如下技术方案实现的：一种层状热双金属材料的生产方法，设备包括有多个可带活套实现不停机的开卷机、一个收卷机、前后导位装置、前后定位装置、四辊复合机、表面处理装置、测速传感器装置、带张力辊的收卷装置、控制台以及电气控制柜，其特征在于：根据所述合金组合层的设计公式选择各层合金的材质以及各层厚度,设计复合工艺,以获得合适的电阻率与温曲率特性参数，使之等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性;复合则分两次完成，第一次复合：单独将各合金层在各自开卷机上进行开卷走带，一同进入至四辊复合机里复合成具有三层结构的中间层胚料，将复合出来的中间层胚料,经过连续热处理、表面清洗、冷轧、退火、矫直等后续加工工序,则获得指定设计厚度的中间层带料，作为第二次复合用的中间层；第二次复合：将相应设计厚度和材质的高膨胀层、低膨胀层以及第一次复合所得的中间层带料放在三个独立开卷机上进行开卷走带，再一同进入至四辊复合机里，经过施加一定轧制压力以及出来后收卷装置以一定张力牵引着,使带材沿着纵向产生减薄变形,在四辊复合机出口处复合形成一共具有五层的层状复合热双金属材料。这样，可以有效保证复合成材率。

本发明具有以下优点：1、复合的热双金属材料的结构为四层或五层复合结构，除了高膨胀层与低膨胀层外，中间层不用纯镍材料，以达到节约用镍量目的。根据不同应用需求, 复合设计灵活,可调性高。2、中间层是铜合金层与钢合金层的合金组合层，通过以上中间层替代传统纯镍的复合设计,节镍量最高达30%。3、生产方法上利用不停机带活套的开卷装置与收卷后两套张力辊装置，实现复合过程中连续复合最多达5卷，是连续的流水线作业，自动化程度高，生产效率高，容易形成产业化生产。4、对于中间层厚度小于0.5mm以下、且层数是三层或四层的较薄合金层的复合，目前工艺技术水平是较难实现一次复合而成，而特别采用二次复合方法，确保连续稳定复合、性能一致良好。

附图说明

图1是本发明生产线排布的示意图。

图2是实施例一的四层复合结构的示意图。

图3是实施例二的五层复合结构的示意图。

具体实施方式

本发明的节镍型层状热双金属材料复合结构为四层或五层复合结构, 具体形式为:

1)高膨胀层/铜合金层/SUS304层/低膨胀层;

2)高膨胀层/铜合金层/SUS430层/低膨胀层;

3)高膨胀层/SUS304层/铜合金层/低膨胀层;

4)高膨胀层/SUS430层/铜合金层/低膨胀层;

5)高膨胀层/SUS304层/铜合金层/SUS304层/低膨胀层;

6)高膨胀层/SUS430层/铜合金层/SUS430层/低膨胀层；

7)高膨胀层/铜合金层/SUS304层/铜合金层/低膨胀层；

8)高膨胀层/铜合金层/SUS430层/铜合金层/低膨胀层。

    根据用户所用过的含镍量高的热双金属电阻率、温曲率的技术指标, 通过设计高膨胀层、中间层、低膨胀层各层厚度比例与确定各层的材质(即其中确定 了各层的电阻率、膨胀系数等参数),即可以设计出节镍型层状热双金属的电阻率、温曲率等的技术参数。特别之处是在于中间层的灵活设计,以获得与中间层为纯镍材料时的等同的电阻率的层状热双金属产品。因为通常层状热双金属设计原理是温曲率指标是由高膨胀层、低膨胀层的膨胀系数决定，即是这两层的材质一般是固定不变的,电阻率指标则根据以下设计公式：

               1/ρ= （S1/ρ1）+（S2/ρ2）+…（Sn/ρn）

  其中:ρ---各层合金复合后的整体电阻率（即传统纯金属镍中间层的电阻率）;

       S1---第1层合金层所占的厚度比例;

    ρ1---第1层合金层的电阻率;

    S2 ---第2层合金层所占的厚度比例;

    ρ2---第2层合金层的电阻率;

    …

    Sn ---第n层合金层所占的厚度比例;

    ρn---第n层合金层的电阻率;

       n 小于等于4。

如此类推, 只要知道各合金层组元的电阻率与计划所占的比例,则可设计出不同层数的热双金属产品的电阻率。另一方面高膨胀层与低膨胀层因材质固化了，其电阻率也是一个恒定值，并且是较高的，见表1：

    表1 热双金属用高膨胀层与低膨胀层的电阻率指标

合金名称	属  性	电阻率指标（μΩ.cm）
			Mn72Cu18Ni10	高膨胀层	170
Ni22Cr3	高膨胀层	77
			Ni20Mn6	高膨胀层	77
Ni25Cr8	高膨胀层	85.6
			Ni19Cr7	高膨胀层	80
Ni19Cr2	高膨胀层	78
			Ni36	低膨胀层	80.6
Ni38Cr7	低膨胀层	96.0
			Ni42	低膨胀层	61.5
Ni39	低膨胀层	70.6
			Ni45	低膨胀层	54.8
Ni50	低膨胀层	40.7

从上述设计公式可见，为了实现低于高膨胀层或低膨胀层的电阻率的层状热双金属产品，则必须中间部分使用电阻率较低的材质，因此所用的纯镍带电阻率一般为8.2μΩ.cm,同时能通过调整其不同厚度,则可以获得不同电阻率的层状热双金属产品,因此本发明最大特色是同样利用公式两层或三层设计原理，将中间层设计成等同纯镍带电阻率特性，同时此合金组合层保持了原来纯镍层不生锈的特色,较好地实现了节镍效果。

参见图1，将设计好不同材质、厚度及宽度的高膨胀层、中间层以及低膨胀层单金属卷料,放置在一条具备多个开卷装置的复合生产线上实现，此生产线包括有开卷机1（其中有两个带活套装置）、前导辊2、矫直箱3、表面处理装置4、测速传感器5、定位装置6、四辊轧机7、后导辊8、张力辊装置9、收卷机10、控制台11、电气控制装置12。

各层金属带材从开卷机1在张力控制下,以不同走带速度经过前导辊2与矫直箱3,使各层卷料能够平直,然后进入表面处理装置4,保证各层新鲜复合面,通过测速传感器5控制各层走带速度,进入定位装置6后,使各层平行叠起一起运转,在四辊轧机7的大压力作用下,使各层之间瞬间产生高热能,厚度减薄而牢固结合在一起，从四辊轧机7出来后，经过后导辊8与张力辊装置9，平稳地卷在带有一定张力的收卷机10上，最终成为一卷复合金属带料。

    其关键设备在于定位装置6与四辊轧机7，当不同材质的各层金属带材运转经过定位装置6时，此装置能将各层不同厚度的层金属带材纠正平行叠在一起进入一个与四辊轧机7的轧辊中心线一致的复合导位里，使各层金属带材能够不走偏错位，平稳地进入至四辊轧机7的轧辊里；当彼此叠在一起的各层金属带材一进入轧辊，轧机的液压压下装置则马上感应到，并施加预先设定压力，将总厚度减薄，使各层金属带材结合面之间瞬间产生巨大的热能，各自以原子状态压合在一起，从而形成牢固的层状复合界面。最大特色是开卷方面设计了活套装置与收卷方面增加了张力辊装置，实现了复合过程不停机多卷连续复合的生产方法。

  实施例一：实现电阻率为21.0 μΩ.cm的节镍型四层复合热双金属材料产品的本发明具体实施例。

    设计思路: 参见图2，各层材质选择:高膨胀层为合金Ni19Cr7、中间层分别为铜合金C10200与钢合金SUS430,低膨胀层为合金Ni38Cr7; 复合结构为:高膨胀层/铜合金层/钢合金层/低膨胀层;厚度比例设计依次为:36%/21.5%/6.5%/36%,含镍量经理论计算为21%,而传统结构:高膨胀层/纯镍层/低膨胀层,含镍约为56%:,这样在保证电阻率为21.0 μΩ.cm的前提下,四层复合结构与传统结构相比较，节约金属镍用量约达35%。

    (1)设计各层规格(厚度×宽度):高膨胀层3.3×110mm、中间层分别是C10200 层0.6×110mm、SUS430层1.9×110mm、低膨胀层3.3×110mm。

    (2)在四个独立开卷机上,分别依次放上高膨胀层合金Ni19Cr7、 C10200层、SUS430层、低膨胀层Ni38Cr7等卷料,并且分别施加10psi、2psi、4psi、10psi张力,以使各层走带速度分别控制在3米/分钟、3.5米/分钟、2.5米/分钟、3.0米/分钟。其中高、低膨胀层金属带料可连续各放上三卷料在活套装置上。

    (3)各层金属带材经过各自前导辊,分别进入辊径为φ50mm、φ10mm、φ25mm、φ50mm的13辊的矫直箱,调整好矫直箱各压下量,使各层金属带材平直进入表面处理装置。

    (4)除了铜合金层外，其它各层金属带材进入各自表面处理装置,在直径为φ250mm的3M刷,运转速度为1500转/分钟的机械刷洗下,获得表面新鲜干净的复合面。

    (5)各层金属带材一起进入宽度为110.5mm的定位装置,在平辊与竖辊的作用下,四层金属带材平稳叠在一起进入宽度为110.2mm 的复合导位。

    (6)四层金属带材一同进入工作辊辊径为φ200mm四辊轧机里, 液压压下装置马上施加控制台先预设800吨压力,然后再逐步加压,轧机运行速度为7米/分钟, 经过轧机后,出来变成一条复合带材,各层无法用钳子用力撕起,厚度变为2.73mm,即可复合出节镍型的四层热双金属胚料; 经过张力辊的缓冲作用，实现复合一卷外径达φ1400mm外后，卸卷时，四辊轧机不停机继续连续复合，直至开卷机活套装置所装高、低膨胀层各装的三卷料复合完为止。

    (7)将复合出来的胚料,经过连续热处理、表面清洗、冷轧、去油、分切、矫直等后续加工工序,则可获得不同厚度或宽度规格的电阻率为21.0 μΩ.cm的节镍型四层热双金属产品。此产品高膨胀层、低膨胀层均为Ni-Cr合金,中间层均为两层的铜合金与不锈钢合金, 因此具有较好耐蚀能力。

  实施例二：实现电阻率为25.0 μΩ.cm的节镍型五层复合金属产品的本发明具体实施例。

    设计思路:参见图3， 各层材质选择:高膨胀层为合金Ni22Cr3、中间层分别为铜合金C10200与钢合金SUS430, 低膨胀层为合金Ni36; 复合结构为:高膨胀层/SUS430层/ C10200层/SUS430层/低膨胀层; 厚度比例设计依次为:34.5%/13%/5%/13%/34.5%,含镍量经理论计算为20%,而传统结构: 高膨胀层/纯镍层/低膨胀层,含镍约为49%:,这样在保证电阻率为25.0 μΩ.cm,节约了镍用量约达29%。

    (1)设计各层规格(厚度×宽度)依次如下:高膨胀层3.4×105mm、中间层分别是SUS430层1.3×105mm、C10200 层0.5×105mm、SUS430层1.3×105mm、低膨胀层3.4×105mm; 其中高、低膨胀层金属带料可连续各放上两卷料在活套装置上。

    (2)在五个独立开卷机上,分别依次放上高膨胀层合金Ni22Cr3、SUS430层、 C10200层、SUS430层、低膨胀层合金Ni36等卷料,并且分别施加10psi、4pis、2psi、4psi、10psi张力,以使各层走带速度分别控制在3米/分钟、2.5米/分钟、3.5米/分钟、2.5米/分钟、3.0米/分钟。

    (3)各层金属带材经过各自前导辊,分别进入辊径为φ50mm、φ25mm、φ10mm、φ25mm、φ50mm的13辊的矫直箱,调整好矫直箱各压下量,使各层金属带材平直进入表面处理装置。

    (4)除了铜合金层外，其它各金属带材进入各自表面处理装置,在直径为φ250mm的3M刷,运转速度为1500转/分钟的机械刷洗下,获得表面新鲜干净的复合面。

    (5)各层金属带材一起进入宽度为105.5mm的定位装置,在平辊与竖辊的作用下,五层金属带材平稳叠在一起进入宽度为105.3mm 的复合导位。

    (6) 五层金属带材同时进入工作辊辊径为φ200mm四辊轧机里, 液压压下装置马上施加控制台先预设800吨压力,然后再逐步加压,轧机运行速度为7米/分钟, 经过轧机后,出来变成一条复合带材,各层无法用钳子用力撕起,厚度变为2.90mm,即可复合出节镍型的五层热双金属胚料; 经过张力辊的缓冲作用，实现复合一卷外径达φ1000mm外后，卸卷时，四辊轧机不停机继续连续复合，直至开卷机活套装置所装高、低膨胀层各装的两卷料复合完为止。

    (7)将复合出来的胚料,经过连续热处理、表面清洗、冷轧、去油、分切、矫直等后续加工工序,则可获得不同厚度或宽度规格的电阻率为25.0 μΩ.cm的节镍型四层热双金属材料产品。此产品高膨胀层、低膨胀层均为Ni-Cr合金,中间层均为三层的铜合金与不锈钢合金, 因此可保持原来不易生锈的特点。

    实施例三：实现电阻率为40.0 μΩ.cm的节镍型五层热双金属产品的本发明具体实施例。

    设计思路：复合层数为五层，电阻率为40.0μΩ.cm较大，对于中间层厚度在0.5mm以上的带材,可以实现一次五层复合,但为了获得电阻率为40.0μΩ.cm产品,因此中间层厚度将低于0.5mm以下,较薄。而对于厚度小于0.5mm的带材，以目前工艺技术水平是较难实现一次复合而成，因此需要分为两次复合。材设计各层材质:高膨胀层为合金Ni22Cr3、中间层分别为铜合金C10700与两层钢合金SUS430、低膨胀层为合金Ni36; 复合结构为:高膨胀层/SUS430层/C10700层/SUS430层/低膨胀层，共五层。

先将SUS430层/铜合金C10700层/SUS430层的三层合金层复合成具有三层结构的中间层胚料(简称MD),然后再将高膨胀层/MD层/低膨胀层复合成最终的五层热双金属材料产品。

      (1)第一次复合，设计各层规格(厚度×宽度):上下两层SUS430层均为:2.0×150mm、C10200 层为1.0×150mm。

   (2)在三个独立开卷机上,分别依次放上SUS430层、 C10200层、SUS430层卷料,并且分别施加10psi、5psi、10psi张力,以使各层走带速度分别控制在4米/分钟、3米/分钟、4米/分钟。

   (3)各层金属带材经过各自前导辊,分别进入辊径为φ25mm、φ15mm、φ25mm的13辊的矫直箱,调整好矫直箱各压下量,使各层金属带材平直进入表面处理装置。

   (4)各层金属带材进入各自表面处理装置,在直径为φ250mm的3M刷,运转速度为1500转/分钟的机械刷洗下,获得表面新鲜干净的复合面。

    (5)各层金属带材一起进入宽度为150.5mm的定位装置,在平辊与竖辊的 作用下,三层金属带材平稳叠在一起进入宽度为150.2mm 的复合导位。

   (6) 三层金属带材一起进入工作辊辊径为φ200mm四辊轧机里, 液压压下装置马上施加控制台先预设900吨压力,然后再逐步加压,轧机运行速度为8米/分钟, 经过轧机后,出来变成一条复合带材,各层无法用钳子用力撕起,厚度变为1.55 mm,即获得第二次复合的中间层胚料（MD层）。

     (7)将复合出来的MD层,经过连续热处理、表面清洗、冷轧、退火、矫直等后续加工工序,则可获得指定设计厚度的MD层带料，作为第二次复合用的中间层。

   (8)第二次复合，设计各层规格(厚度×宽度):高膨胀层Ni22Cr3为:2.8×150mm、MD层为:0.77×150mm、低膨胀层Ni36为:2.8×150mm。

    (9)在三个独立开卷机上,分别依次放上高膨胀层Ni22Cr3、 MD层、低膨胀层Ni36卷料,并且分别施加15psi、5psi、15psi张力,以使各层走带速度分别控制在4米/分钟、3米/分钟、4米/分钟。

   (10)各层金属带材经过各自前导辊,分别进入辊径为φ25mm、φ15mm、φ25mm的13辊的矫直箱,调整好矫直箱各压下量,使各层金属带材平直进入表面处理装置。

   (11)各层金属带材进入各自表面处理装置,在直径为φ250mm的3M刷,运转速度为1500转/分钟的机械刷洗下,获得表面新鲜干净的复合面。

   (12)各层金属带材一起进入宽度为150.5mm的定位装置,在平辊与竖辊的作用下,三层金属带材平稳叠在一起进入宽度为150.2mm 的复合导位。

   (13)三层金属带材进入工作辊辊径为φ200mm四辊轧机里, 液压压下装置马上施加控制台先预设850吨压力,然后再逐步加压,轧机运行速度为7米/分钟, 经过轧机后,出来变成一条复合带材,各层无法用钳子用力撕起,厚度变为2.0mm,即可复合出节镍型的五层热双金属胚料。

  (14)将复合出来的胚料,经过连续热处理、表面清洗、冷轧、去油、分切、矫直等后续加工工序,则可获得不同厚度或宽度规格的电阻率为40.0μΩ.cm的节镍型五层热双金属材料产品。

 当然，这里仅列举了几种较佳的实施方式，其它等同、类同的构造均应属于本专利的保护范畴，这里不再赘述。

Claims (6)

1.一种可节省镍的层状热双金属材料，包括膨胀系数大的高膨胀层和膨胀系数小的低膨胀层，以及夹于高膨胀层和低膨胀层之间的中间层，其特征在于：中间层不用金属镍，而是采用铜合金层与钢合金层的相互层状复合的合金组合层，合金组合层的层数为2～4层，合金组合层的厚度占热双金属材料总厚度的5%～40%，其中，铜合金层的材质为C11000或C10200或C10700的任一种，钢合金层的材质为SUS430或SUS304的任一种。

2.根据权利要求1所述的层状热双金属材料，其特征是通过调整上述合金组合层中各合金层的不同厚度,可以获得不同电阻率，使得该合金组合层的电阻率、温曲率特性等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性，该合金组合层的设计公式如下：

       1/ρ= （S1/ρ1）+（S2/ρ2）+…（Sn/ρn）

  其中:ρ---各层合金复合后的整体电阻率;

       S1---第1层合金层所占的厚度比例;

    ρ1---第1层合金层的电阻率;

    S2 ---第2层合金层所占的厚度比例;

    ρ2---第2层合金层的电阻率;

    …

    Sn ---第n层合金层 所占的厚度比例;

    ρn---第n层合金层 的电阻率;

       n 小于等于4。

3.根据权利要求1或2所述的层状热双金属材料，其特征是所述合金组合层的复合层次为两层，分别为：第1层铜合金层、第2层钢合金层，或者，第1层钢合金层、第2层铜合金层。

4.根据权利要求1或2所述的层状热双金属材料，其特征是所述合金组合层的复合层次为三层，分别为：第1层铜合金层、第2层钢合金层、第3层铜合金层，或者，第1层钢合金层、第2层铜合金层、第3层钢合金层。

5.根据权利要求2所述层状热双金属材料的生产方法，设备包括有多个可带活套实现不停机的开卷机、一个收卷机、前后导位装置、前后定位装置、四辊轧机、表面处理装置、测速传感器装置、带张力辊的收卷装置、控制台以及电气控制柜，其特征在于：先根据所述合金组合层的设计公式选择各层合金的材质以及各层厚度,设计复合工艺,以获得合适的电阻率与温曲率特性参数，使之等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性; 然后将相应设计厚度和材质的高膨胀层、各合金层、低膨胀层等各层金属带材在各自开卷机上进行开卷走带，设定每层走带速度、每层开卷张力、每层设置独立的前后导位装置, 使各层金属带材向着同一中心不走偏运转，通过可转动的前后定位装置总定位,一同进入至四辊轧机里, 经过施加一定轧制压力以及出来后收卷装置以一定张力牵引着,使带材沿着纵向产生减薄变形,在四辊复合机出口处复合形成具有四层或五层的层状复合热双金属材料。

6.根据权利要求4所述层状热双金属材料的生产方法，设备包括有多个可带活套实现不停机的开卷机、一个收卷机、前后导位装置、前后定位装置、四辊轧机、表面处理装置、测速传感器装置、带张力辊的收卷装置、控制台以及电气控制柜，其特征在于：根据所述合金组合层的设计公式选择各层合金的材质以及各层厚度,设计复合工艺,以获得合适的电阻率与温曲率特性参数，使之等同于传统纯金属镍中间层的电阻率、温曲率特性;复合则分两次完成，第一次复合：单独将各合金层在各自开卷机上进行开卷走带，一同进入至四辊复合机里复合成具有三层结构的中间层胚料，将复合出来的中间层胚料,经过连续热处理、表面清洗、冷轧、退火、矫直等后续加工工序,则获得指定设计厚度的中间层带料，作为第二次复合用的中间层；第二次复合：将相应设计厚度和材质的高膨胀层、低膨胀层以及第一次复合所得的中间层带料放在三个独立开卷机上进行开卷走带，再一同进入至四辊轧机里，经过施加一定轧制压力以及出来后收卷装置以一定张力牵引着,使带材沿着纵向产生减薄变形,在四辊轧机出口处复合形成一共具有五层的层状复合热双金属材料。