CN104959382B - 一种轧制铜铝双层复合板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧生产铜铝双层中厚复合板的方法，其特征在于其步骤是：1)将铝板和铜板的复合表面浸洗除油、烘干、清理；2) 将铜板和铝板叠装压紧、轧制咬入端进行铆接；3)将铜铝复合板坯通过二辊粗轧机轧制；4)将铜铝复合板通过三辊中轧机轧制；5)将铜铝复合板通过四辊精轧机轧制；6)将铜铝复合板通过六辊精轧机轧制到所需厚度；7)将铜铝复合板扩散退火处理。本发明利用工作辊辊径尺寸不同的轧机进行轧制，增大铜板的塑形变形量，提高复合率；利用工作辊线速度大小不同，解决了铜铝双层中厚复合板的板型问题。
Description
技术领域
本发明属于铜铝双层复合板的制备技术领域，具体涉及一种冷轧生产铜铝双层中厚复合板的方法。
背景技术
铜和铝是电力电气行业最常用的导电材料，也是世界上常用的换热材料，在导电性方面，铜比铝具有优势，但铜的密度为8.9克/立方厘米，是铝(2.7克/立方厘米)的3.65倍，这就意味着同样重量的铝材产品数要远大于铜材的产品数，在换热方面，铜的瞬间吸热能力比铝快1.6倍，但散热速度比较慢，另外，我国的铜资源也较为匮乏。以铜铝复合板代替单层的铜板或铝板的应用前景十分广泛。
铜铝双层复合板是指在铝板的表面上复有一层铜的复合材料。目前，铜铝双层中厚复合板主要通过爆炸复合法来生产，爆炸复合的铜铝双层复合板虽然具有良好的结合性能，但其机械化程度低、劳动条件差、具有一定的危险性，同时生产的铜铝双层复合板残余应力大、表面不平整的缺点。
发明内容
本发明目的是提供一种冷轧铜铝双层中厚复合板的生产工艺，采用本生产工艺生产的铜铝复合板，具有界面复合强度高、生产效率高、残余应力小、板型平整的优点。
本发明是通过下述技术方案实现。
一种轧制铜铝双层复合板的方法，其特征在于其步骤是：
1)选取铝板为基板，铜板为复板，将铝板和铜板进行浸洗除油，再将浸洗后的铝板和铜板烘干，清理铝板和铜板进行复合的表面，直止见到金属基体；
2) 将铜板和铝板叠装压紧，在其轧制咬入端铆接，得到铜铝双层中厚复合板坯；
3)将铜铝双层中厚复合板坯通过二辊复合粗轧机进行轧制；
4)将二辊复合粗轧机轧制后的铜铝双层复合板通过三辊复合中轧机进行轧制；
5)将三辊复合中轧机轧后的铜铝双层复合板通过四辊复合精轧机进行轧制；
6)将四辊复合精轧机轧后的铜铝双层复合板通过六辊复合精轧机轧制到所需厚度；
7)将六辊复合精轧机轧后的铜铝双层复合板进行扩散退火处理。
其中，在步骤1)中，铝板和铜板是经过均匀化退火状态的板材，铝板与铜板厚度比值为2～20。
其中，在步骤3)中，常温下进行粗轧，铜板在粗轧小工作辊侧，铝板在粗轧大工作辊侧，粗轧大工作辊与粗轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～2，小工作辊与大工作辊的线速度大小比值为1～2，轧制压下率为55%～80%。
其中，在步骤4)中，常温下进行中轧，铜板在中轧小工作辊侧，铝板在中轧大工作辊侧，中轧大工作辊与中轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～1.5，中轧小工作辊与中轧大工作辊的线速度大小比值为1:1～1:1.5，轧制压下量为10%～35%。
其中，在步骤5)中，常温下进行精轧，铜板在四辊精轧小工作辊侧，铝板在四辊精轧大工作辊侧，四辊精轧大工作辊与四辊精轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～1.3，四辊精轧小工作辊与四辊精轧大工作辊的线速度大小比值为1～1.2，轧制压下率为5%～10%。
其中，在步骤6)中，常温下进行精轧，铜板在六棍精轧小工作辊侧，铝板在六棍精轧大工作辊侧，六棍精轧大工作辊与六棍精轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～1.2，六棍精轧小工作辊与六棍精轧大工作辊的线速度大小比值为1～1.2，轧制压下率为5%～8%。
其中，在步骤7)中，扩散退火温度为300℃～500℃，时间为10min～40min。
其中还包括步骤8)，切边，制成成品。
本发明优点及积极效果。
本发明利用工作辊辊径不同的轧机进行轧制，小工作辊可以提高铜板的塑形变形量，增大轧制过程中铝板与铜板间的接触面积以及轧后的结合力，提高了复合率；利用工作辊线速度大小不同，可以控制铜板在轧制方向的金属流动量，从而消除因异种金属变形抗力不同引起金属塑性变形的差异 ，解决了铜铝双层中厚复合板的板型问题；采用该工艺方法来生产铜铝双层中厚复合板，工艺简单，能耗低，残余应力小，复合质量、产量高。
附图说明
图1为铝板与铜板双层中厚复合板坯示意图；
图2为铜铝双层中厚复合板二辊粗轧示意图；
图3为铜铝双层中厚复合板三辊中轧示意图；
图4为铜铝双层中厚复合板四辊精轧示意图；
图5为铜铝双层中厚复合板六辊精轧示意图；
图中：1―铜板；2―铝板；3―粗轧小工作辊； 4―粗轧大工作辊；5―中轧小工作辊；6―中轧大工作辊；7―四辊精轧小工作辊；8―四辊精轧大工作辊；9―六辊精轧小工作辊；10―六辊精轧大工作辊。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本发明进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用来限制本发明。
实施例1：制备L3铝板—T2铜板双层中厚复合板，具有以下步骤。
制坯：选取均匀化退火状态的铜板1和铝板2按照1︰4比例组坯，铜板1尺寸为厚5mm*宽1000mm*长2000mm；铝板2尺寸为厚20mm*宽1000mm*长2000mm；将铜板1用10%的H2SO4溶液浸洗、烘干，铝板（2）用5%的NaOH溶液浸洗、烘干；用钢丝刷清理铜板1和铝板2复合的表面，直至见到金属基底；将铜板1和铝板2叠装压紧，用钻孔机在其轧制咬入端的宽度方向上对称地钻两孔，在宽度方向上，孔距对称线的距离为350mm，在轧制方向上，距板坯咬入端的距离为50mm，孔的直径为35mm，再用T1铜材料的铆钉将铜板和铝板铆接，得到复合板坯，如图1，复合板坯的厚度为25mm。
粗轧：将制好的复合板坯送往二辊复合粗轧机进行轧制，如图2，所述二辊复合粗轧机是工作辊辊径尺寸不同的粗轧机，粗轧小工作辊3的辊径尺寸为500mm，粗轧大工作辊4的辊径尺寸为780mm，轧制时工作辊线速度大小不等，粗轧小工作辊3的线速度为5.6m/min，粗轧大工作辊4的线速度为5m/min，粗轧小工作辊3与铜板1接触，粗轧大工作辊4与铝板2接触，轧制压下量为65%，轧后复合板厚度为8.75mm。
三辊中轧：将二辊复合粗轧机轧制后的复合板送往三辊复合中轧机进行轧制，如图3，所述三辊复合中轧机的工作辊辊径尺寸不同，中轧小工作辊5的辊径尺寸为320mm，中轧大工作辊6的辊径尺寸为400mm，中轧小工作辊5配有支承辊，轧制时工作辊线速度大小不等，中轧小工作辊5的线速度为6.2m/min，中轧大工作辊6的线速度5.5m/min，中轧小工作辊5与铜板1接触，中轧大工作辊6与铝板2接触，轧制压下率为20%,轧后复合板厚度为7mm。
四辊精轧：将三辊复合中轧机轧制后的铜铝复合板送往四辊复合精轧机轧制，如图4，所述四辊复合精轧机的工作辊辊径尺寸不同，四辊精轧小工作辊7的辊径尺寸为250mm，四辊精轧大工作辊8的辊径尺寸为300mm，四辊精轧小工作辊7、四辊精轧大工作辊8配有各自的支承辊，轧制时工作辊的线速度大小不等，四辊精轧小工作辊7的线速度为7m/min、四辊精轧大工作辊8的线速度为6.5m/min，四辊精轧小工作辊7与铜板1接触，四辊精轧大工作辊8与铝板2接触，轧制压下率为8%,轧后复合板厚度为6.4mm。
六辊精轧：将四辊复合精轧机轧制后的铜铝复合板送往六辊复合精轧机轧制，如图5，所述六辊复合精轧机的工作辊辊径尺寸不同，六辊精轧小工作辊9的辊径尺寸为210mm，六辊精轧大工作辊10的辊径尺寸为180mm，六辊精轧小工作辊9、六辊精轧大工作辊10分别配有两个支承辊，轧制时工作辊的线速度大小不等，六辊精轧小工作辊9的线速度为7.2m/min、六辊精轧大工作辊10的线速度为6.8m/min，六辊精轧小工作辊9与铜板1接触，六辊精轧大工作辊10与铝板2接触，轧制压下率为5%,轧后复合板厚度为6.01mm。
扩散退火：将六辊复合精轧机轧制后的铜铝复合板进行扩散退火，退火温度是350℃，退火时间是30min。
切边，制成成品。
Claims (1)
1.一种冷轧生产铜铝双层中厚复合板的方法，其特征在于其步骤是：
1)制坯：选取铝板为基板，铜板为复板，铝板和铜板是经过均匀化退火状态的板材，铝板与铜板厚度比值为2～20，将铝板和铜板进行浸洗除油，再将浸洗后的铝板和铜板烘干，清理铝板和铜板复合的表面，直至见到金属基体；将铜板和铝板叠装压紧，在其轧制咬入端铆接，得到铜铝双层中厚复合板坯；
2)粗轧：将铜铝复合板坯通过二辊复合粗轧机进行粗轧，二辊复合粗轧机的粗轧大工作辊与粗轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～2，铜板在粗轧小工作辊侧，铝板在粗轧大工作辊侧，粗轧小工作辊与粗轧大工作辊的线速度大小比值为1～2，轧制压下率为55%～80%；
3)中轧：将二辊复合粗轧机轧制后的铜铝双层复合板通过三辊复合中轧机进行轧制，中轧大工作辊与中轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～1.5，铜板在中轧小工作辊侧，铝板在中轧大工作辊侧，中轧小工作辊与中轧大工作辊的线速度大小比值为1:1～1:1.5，轧制压下量为10%～35%；
4)精轧：将三辊复合中轧机轧后的铜铝双层复合板通过四辊复合精轧机进行轧制，四辊精轧大工作辊与四辊精轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～1.3，铜板在四辊精轧小工作辊侧，铝板在四辊精轧大工作辊侧，四辊精轧小工作辊与四辊精轧大工作辊的线速度大小比值为1～1.2，轧制压下率为5%～10%；
5)六辊精轧：将四辊复合精轧机轧后的铜铝双层复合板通过六辊复合精轧机轧制到所需厚度，六辊精轧大工作辊与六辊精轧小工作辊的辊径尺寸比值为1～1.2，铜板在六辊精轧小工作辊侧，铝板在六辊精轧大工作辊侧，六辊精轧小工作辊与六辊精轧大工作辊的线速度大小比值为1～1.2，轧制压下率为5%～8%；
6)退火：将六辊复合精轧机轧后的铜铝双层复合板进行扩散退火处理，扩散退火温度为300℃～500℃，时间为10min～40min；
7)切边，制成成品。
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