CN106670235B - 一种铜铝复合板带的生产方法、铜铝复合板带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铜铝复合板带的生产方法、铜铝复合板带。本发明的铜铝复合板带的生产方法，采用一条连续生产线完成包括在铜板带上热浸镀铝、铸轧，制得复合板带毛坯，然后将复合板带毛坯的镀铝面与铝合金板带基材进行无氧热轧复合即得。本发明的铜铝复合板带的生产方法，首先在铜板带上热浸镀铝、铸轧，实现热镀冶金复合，再与铝合金板带基材进行无氧热轧复合，所得的铜铝复合板带的铜层和铝层之间实现良好的冶金复合，同时解决了铜、铝的高温氧化问题。此外，该生产方法简化了生产工艺，节能节材环保，适用于各种牌号的铝合金和铜合金的复合，所得的铜铝复合板带的品种、规格多，质量稳定可靠，经济效益显著。

Description

一种铜铝复合板带的生产方法、铜铝复合板带
技术领域
本发明涉及一种铜铝复合板带的生产方法、铜铝复合板带，属于金属板带生产技术领域。
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、仰菌性能。铝具有良好的导电、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，价格低廉。铜与铝复合金属板是一种以铝为基体，外层复合铜的双金属，它是将铝的高质量导电性能，低成本的资源，以铜的高化学稳定性，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，集中了铜铝各自优点，用铜铝复合金属板带代替铜板带，铝板带镀铜工艺，广泛应用于4G网络通讯、军工、航天航空航天、PC、IC、LED散热等高科技领域及高低压输配电、电控自动化、建筑装饰行业，是当前金属新材料的发展方向和研究热点。
目前铝与铜复合金属板带的生产，主要采用固-固复合法和液-固复合法。固-固复合法主要通过爆炸复合法、包覆焊接法、复合铸锭热轧法、轧制压接法生产；此生产方法存在工艺复杂，生产成本高复合强度低，产品质量不稳定等缺点。液-固复合法主要通过复合铸造法、连续铸轧法；此生产方法存在着品种少，不能生产2系、4系、5系、6系、7系等铝合金牌号，铜层厚度受到限制，只能生产8％～20％的铜体积含量复合板带。
发明内容
本发明的目的是提供一种适应性广、产品质量稳定可靠的铜铝复合板带的生产方法。
本发明还提供一种铜铝复合板带。
为了实现以上目的，本发明的铜铝复合板带的生产方法所采用的技术方案是：
一种铜铝复合板带的生产方法，包括将铜板带热浸镀铝、铸轧，制得复合板带毛坯，然后将复合板带毛坯的镀铝面与铝合金板带基材进行无氧热轧复合，即得。
本发明的铜铝复合板带的生产方法，首先在铜板带上热浸镀铝、铸轧，实现热镀冶金复合并具有一定厚度，再与铝合金板带基材进行无氧热轧复合，所得的铜铝复合板带的铜层和铝层之间实现良好的冶金复合，同时解决了铜、铝的高温氧化问题。此外，该生产方法简化了生产工艺，节能节材环保，适用于各种牌号的铝合金和铜合金的复合，复合强度大，复合率达100％，复合所得的铜铝复合板带的品种、规格多，质量稳定可靠，经济效益显著。
所述热浸镀铝是将铜板带浸入660～820℃的铝液中，在铜板带上形成铝液层。经过热浸镀铝，铜板带上形成铝液层，铝液层中与铜板带接触的界面处形成半熔态铝层。该半熔态铝层的厚度为0.02～0.08mm。然后将铜板带连同形成的铝液层进行铸轧，得到复合板带毛坯。
热浸镀铝在隔绝空气条件下进行。所述铝液为含硅铝合金液体，硅的质量分数为5～15％。所述含硅铝合金液体是将硅的质量分数为5～15％的合金铝加热得到的。
复合板带毛坯的铝层厚度为0.02～3.0mm。
所述铜板带的厚度为0.2～4.0mm。铜板带为铜合金。优选的，铜板带的牌号为紫铜、黄铜、青铜或白铜。
所述铝合金板带基材为任意牌号的铝合金。优选的，所述铝合金板带基材为1、3、4、5、6、7、8系铝合金。在将复合板带毛坯镀铝面与铝合金板带基材进行无氧热轧复合前，将铝合金板带基材进行无氧热轧复合的一面打毛。
在将铜板带上热浸镀铝前，对铜板带进行预处理以脱脂、去氧化。所述预处理为对铜板带进行酸碱清洗、电解活化和氢气加热还原处理。
所述酸碱清洗为先碱洗，再酸洗。碱洗时采用的是质量浓度为10～20％的NaOH溶液。酸洗时采用的是质量分数为15～30％的H2SO4溶液。在酸洗的同时，以铜板带为阳极，槽体为阴极，加载0.3～6V电压，对铜板带进行电解活化。铜板带在电解液中连续通过时部分表面铜以离子进入溶液，能进一步去掉老化铜表面金属层。
所述氢气还原的温度为550～660℃，时间为30～40min。氢气还原时所采用的气体气氛中氢气的体积分数为75％，余量为氮气。
将铜板带热浸镀铝前，要先将铝液除气除渣。除气除渣的温度为720～820℃。
所述铸轧为立式连续铸轧，立式连续铸轧的轧制速度为0.2～15m/min。所述立式铸轧采用的是石墨两辊轧机，水冷冷却。
所述无氧热轧复合的温度为180～550℃。无氧热轧复合是在氮气保护下进行的。
所述无氧热轧复合的第一道次加工率大于等于30％。优选的，第一道次加工率为30～50％。
本发明的铜铝复合板带的生产方法还包括将复合板带毛坯与铝合金板带基材进行无氧热轧复合后，进行冷轧、退火处理。
所述铜铝复合板带的复合率为100％。铜铝复合板带的厚度为1～50mm。铜铝复合板带的宽度为200～1250mm。
本发明的铜铝复合板带所采用的技术方案为：一种采用上述的铜铝复合板带的生产方法所得的铜铝复合板带。
本发明的铜铝复合板带的铜层和铝层之间为良好的冶金复合，质量稳定可靠，经济效益显著。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
各实施例中的在线酸碱清洗是将铜板带铜板带在线采用质量分数为15％的NaOH溶液碱洗，然后采用质量分数为25％的H2SO4溶液酸洗；在酸洗的同时，以铜板带为阳极，槽体为阴极，加载6V的电压，对铜板带进行电解活化；高氢气氛中氢气的体积分数为75％，余量为氮气。
实施例1
本实施例的铜铝复合板带的生产方法，包括如下步骤：
将含Si 8％(质量百分比)的铝合金加热到820℃除气除渣，将铝液温度控制在710℃；将厚度为0.3mm的T2铜板带在线酸碱清洗、电解活化，然后在高氢气氛中加热到652℃还原30min，然后浸入铝液中进行热浸镀铝，再在隔绝空气的条件下采用石墨两辊轧机以0.2m/min的速度进行立式铸轧复合，冷却收卷、剪切制得铝层厚度为0.08mm，总厚度为0.33mm的复合板带毛坯；然后将复合板带毛坯与12mm厚的5052铝带在氮气保护下加热到420℃热轧复合，控制第一道次加工率为49％，制得总厚度为5mm，宽度为200mm的铜铝复合板带。
本实施例的铜铝复合板带的采用上述铜铝复合板带的生产方法制得。铜铝复合板带的复合率为100％，铜铝结合强度为75MPa。
实施例2
本实施例的铜铝复合板带的生产方法，包括如下步骤：
将含Si 15％(质量百分比)的铝合金加热到820℃除气除渣，将铝液温度控制在710℃；将厚度为4mm的T2铜板带在线酸碱清洗、电解活化，然后在高氢气氛中加热到660℃还原40min，然后浸入铝液中进行热浸镀铝，再在隔绝空气的条件下采用石墨两辊轧机以15m/min的速度进行立式铸轧复合，冷却收卷、剪切制得铝层厚度为0.7mm，总厚度为4.7mm的复合板带毛坯；然后将复合板带毛坯与15mm厚的1060铝带在氮气保护下加热到320℃热轧复合，控制第一道次加工率为30％，制得总厚度为12mm，宽度为1000mm的铜铝复合板带。
本实施例的铜铝复合板带的采用上述铜铝复合板带的生产方法制得。铜铝复合板带的复合率为100％，铜铝结合强度为80MPa。
实施例3
本实施例的铜铝复合板带的生产方法，包括如下步骤：
将含Si 10％(质量百分比)的铝合金加热到720℃除气除渣，将铝液温度控制在690℃；将厚度为1.0mm的H65黄铜板带在线酸碱清洗、电解活化，然后在高氢气氛中加热到658℃还原40min，然后浸入铝液中进行热浸镀铝，再在隔绝空气的条件下采用石墨两辊轧机以3m/min的速度进行立式铸轧复合，冷却收卷、剪切制得铝层厚度为2.4mm，总厚度为3.4mm的复合板带毛坯；然后将4合板带毛坯与3.0mm厚的3003铝带在氮气保护下加热到320℃热轧复合，控制第一道次加工率为50％，制得总厚度为5mm，宽度为1000mm的铜铝复合板带。
本实施例的铜铝复合板带的采用上述铜铝复合板带的生产方法制得。铜铝复合板带的复合率为100％。
实施例4
本实施例的铜铝复合板带的生产方法，包括如下步骤：
将含Si 5％(质量百分比)的铝合金加热到750℃除气除渣，将铝液温度控制在820℃；将厚度为0.2mm的H68黄铜板带在线酸碱清洗、电解活化，然后在高氢气氛中加热到600℃还原35min，然后浸入铝液中进行热浸镀铝，再在隔绝空气的条件下采用石墨两辊轧机以10m/min的速度进行立式铸轧复合，冷却收卷、剪切制得铝层厚度为0.3mm，总厚度为0.5mm的复合板带毛坯；然后将复合板带毛坯与1.0mm厚的3003铝带在氮气保护下加热到180℃热轧复合，控制第一道次加工率为33.3％，制得总厚度为1mm，宽度为400mm的铜铝复合板带。
本实施例的铜铝复合板带的采用上述铜铝复合板带的生产方法制得。铜铝复合板带的复合率为100％，铜铝结合强度为65MPa。
实施例5
本实施例的铜铝复合板带的生产方法，包括如下步骤：
将含Si 12％(质量百分比)的铝合金加热到780℃除气除渣，将铝液温度控制在660℃；将厚度为2.5mm的H68黄铜板带在线酸碱清洗、电解活化，然后在高氢气氛中加热到550℃还原38min，然后浸入铝液中进行热浸镀铝，再在隔绝空气的条件下采用石墨两辊轧机以4m/min的速度进行立式铸轧复合，冷却收卷、剪切制得铝层厚度为3.0mm，总厚度为5.5mm的复合板带毛坯；然后将复合板带毛坯与3mm厚的5052铝带在氮气保护下加热到550℃热轧复合，控制第一道次加工率为50％，制得总厚度为3.5mm，宽度为750mm的铜铝复合板带。
本实施例的铜铝复合板带的采用上述铜铝复合板带的生产方法制得。铜铝复合板带的复合率为100％。

Claims (4)

1.一种铜铝复合板带的生产方法，其特征在于：包括将铜板带热浸镀铝，经过热浸镀铝，铜板带上形成铝液层，然后将铜板带连同形成的铝液层进行铸轧，制得复合板带毛坯，然后将复合板带毛坯的镀铝面与铝合金板带基材进行无氧热轧复合，即得；
所述铝液层中与铜板带接触的界面处形成半熔态铝层；所述热浸镀铝是将铜板带浸入660~820℃的铝液中，在铜板带上形成铝液层；所述铝液为含硅铝合金液体，硅的质量分数为5~15%；
所述复合板带毛坯的铝层厚度为0.02~3.0mm；
所述无氧热轧复合的温度为180~550℃；所述无氧热轧复合的第一道次加工率大于等于30%。
2.根据权利要求1所述的铜铝复合板带的生产方法，其特征在于：在将铜板带热浸镀铝前，对铜板带进行预处理以脱脂、去氧化。
3.根据权利要求1所述的铜铝复合板带的生产方法，其特征在于：所述铸轧为立式连续铸轧，所述立式连续铸轧的轧制速度为0.2~15m/min。
4.一种采用如权利要求1~3中任意一项所述的铜铝复合板带的生产方法所得的铜铝复合板带。
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