CN110369504A - 一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,包括以下步骤:本工艺使用的铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe 0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。本发明通过优化金属薄带表面毛化工艺和轧制工艺,使金属薄带快速复合,不需进行热处理即可达到界面的冶金结合,成功制备出厚度50μm以下的层状复合金属箔材,提高了生产效率,减少了工艺步骤,节约了生产成本,提高了产品性能。
Description
技术领域
本发明属于金属复合极薄带制备方法技术领域,具体涉及一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法。
背景技术
铝的密度小,具有面心立方结构,塑性高,强度低,耐腐蚀性能好,但导电性能一般。铜具有很多优异的性能,如导电导热性能优良,塑性成形能力好,耐腐蚀、耐高温等,但比重大,价格高。利用轧制方法生产复合极薄带材,能充分发挥轧制的高效率,生产规格灵活,对于制备极薄的复合箔材尤其显得优越。轧制复合的原理类似于压力加工,它与单金属薄带轧制的根本区别在于,必须施以大的道次压下量,同时需要预设结合界面特性,特别是初始道次的压下量,只有这样才能促进待复合界面的物理冶金结合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,以解决上述背景技术中提出的轧制复合的原理类似于压力加工,它与单金属薄带轧制的根本区别在于,必须施以大的道次压下量,同时需要预设结合界面特性,特别是初始道次的压下量,只有这样才能促进待复合界面的物理冶金结合的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,包括以下步骤:
本工艺使用的铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe 0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。铜带原料牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu+Ag 99.70~99.99%、P≤0.001%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.005%、Pb≤0.005%、Sn≤0.002%、S≤0.005%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。本工艺经过优化结合界面毛化工艺和轧制工艺,采用同步与异步轧制结合的方法,省去了热处理等步骤,简化了生产步骤,即可得到界面冶金结合的层状复合极薄带。
所述轧制铜铝复合极薄带,包括以下步骤:
(1)选取原料:根据要求选择一定厚度、宽度的铜带与铝带;
(2)去污处理:对铜带与铝带进行清洗、浸泡;
(3)去氧化处理:将清洗干净的铜带与铝带结合面的氧化层去除;
(4)粗化处理:用机械方法对两带的结合面进行打磨;
(5)固定处理:在两块带的同一位置打孔,使两带结合面接触固定;
(6)轧制处理:两块结合在一起的带进行室温轧制处理。
选择的A1060铝带和T2铜带为原料,所述的铜带的原始尺寸L×B×H为100mm×30mm×1mm;铝带的原始L×B×H为100mm×30mm×2mm;在去污处理时,使用酒精对铜带与铝带的轧制结合面进行清洗,使用的酒精质量分数为99.99%的无水乙醇;在去氧化层处理的过程中,将清洗干净的铜带与铝带分别放于稀硫酸和氢氧化钠溶液中浸泡,使用的稀硫酸质量分数为5%,使用的氢氧化钠溶液质量分数为5%,将铜带铝带浸泡2~3min;粗化处理过程中采用机械方法对铜带与铝带的结合面进行打磨,打磨的深度在50~100μm,优化毛化纹路和表面粗糙度;固定处理的过程中,在铜带与铝带的相同位置钻孔,便于铆钉固定,钻孔的大小为3mm,铆钉的半径为3mm;用Φ130mm二辊可逆轧机进行轧制,轧机压下量分别为50%,50%,50%,50%;最后使用异步轧机进行异步轧制,异速比为1.05、1.1进行轧制,采用负辊缝轧制,轧制3道次。
为实现上述目的,本方法所采取的技术方案是:一种优化结合界面毛化工艺和轧制工艺制备极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其步骤如下:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,优化毛化方向和表面粗糙度,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于同步轧机进行轧制;
(7)将经过轧机轧制后的复合带置于异步轧机进行异步轧制,轧机的异速比分别为1.05和1.1,辊缝为0辊缝,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度50μm以下的铜铝复合极薄带。
优选的,所涉及的金属包括铜和铝。其中铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe 0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。铜带原料牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu+Ag 99.70~99.99%、P≤0.001%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.005%、Pb≤0.005%、Sn≤0.002%、S≤0.005%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。
优选的,铜带与铝带需要经过裁剪处理,铜带的原始尺寸L×B×H为100mm×30mm×1mm;铝带的原始L×B×H为100mm×30mm×2mm。
优选的,在轧制前需对铜带与铝带进行去油污和去氧化处理。在去污处理时,使用酒精对铜带与铝带的轧制结合面进行清洗,使用的酒精质量分数为99.99%的无水乙醇;在去氧化层处理的过程中,将清洗干净的铜带与铝带分别放于稀硫酸和氢氧化钠溶液中浸泡,使用的稀硫酸质量分数为5%,使用的氢氧化钠溶液质量分数为5%,将铜带铝带浸泡2~3min。
优选的,在粗化处理过程中,使用机械方法使两金属带的结合面粗化,毛化方向分别与轧制方向垂直、平行和呈45°夹角,打磨的深度在50~100μm。
优选的,为使两金属带固定,铜带与铝带的相同位置钻孔,使用固定,钻孔的大小为3mm,铆钉的半径为3mm。
优选的,固定后的铜带与铝带首先使用Φ130mm二辊可逆轧机进行轧制,后改用异步轧机进行轧制。
优选的,使用的同步轧机工作辊直径为120mm,异步轧机支撑辊直径为120mm,工作辊直径为30mm。
优选的,使用的异步轧机可实现异速比的连续变化。
优选的,通过优化界面毛化和轧制工艺,在省去后续热处理的条件下,制备出冶金结合的层状铜铝复合箔材,不需要热处理,即可获得厚度50μm以下的极薄层状铜铝复合箔材。
与现有技术相比,本发明提供了一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,具备以下有益效果:本发明通过优化金属薄带表面毛化工艺和轧制工艺,使金属薄带快速复合,不需进行热处理即可达到界面的冶金结合,成功制备出厚度50μm以下的层状复合金属箔材,提高了生产效率,减少了工艺步骤,节约了生产成本,提高了产品性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制,在附图中:
图1为本发明提出的铜带与铝带结合后打孔位置图;
图2为本发明提出的铜带与铝带结合示意图;
图3为本发明提出的铜铝复合极薄带结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3,本发明提供一种技术方案:一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,包括以下步骤:
本工艺使用的铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe 0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。铜带原料牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu+Ag 99.70~99.99%、P≤0.001%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.005%、Pb≤0.005%、Sn≤0.002%、S≤0.005%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。本工艺经过优化结合界面毛化工艺和轧制工艺,采用同步与异步轧制结合的方法,省去了热处理等步骤,简化了生产步骤,即可得到界面冶金结合的层状复合极薄带。
所述轧制铜铝复合极薄带,包括以下步骤:
(1)选取原料:根据要求选择一定厚度、宽度的铜带与铝带;
(2)去污处理:对铜带与铝带进行清洗、浸泡;
(3)去氧化处理:将清洗干净的铜带与铝带结合面的氧化层去除;
(4)粗化处理:用机械方法对两带的结合面进行打磨;
(5)固定处理:在两块带的同一位置打孔,使两带结合面接触固定;
(6)轧制处理:两块结合在一起的带进行室温轧制处理。
选择的A1060铝带和T2铜带为原料,所述的铜带的原始尺寸L×B×H为100mm×30mm×1mm;铝带的原始L×B×H为100mm×30mm×2mm;在去污处理时,使用酒精对铜带与铝带的轧制结合面进行清洗,使用的酒精质量分数为99.99%的无水乙醇;在去氧化层处理的过程中,将清洗干净的铜带与铝带分别放于稀硫酸和氢氧化钠溶液中浸泡,使用的稀硫酸质量分数为5%,使用的氢氧化钠溶液质量分数为5%,将铜带铝带浸泡2~3min;粗化处理过程中采用机械方法对铜带与铝带的结合面进行打磨,打磨的深度在50~100μm,优化毛化纹路和表面粗糙度;固定处理的过程中,在铜带与铝带的相同位置钻孔,便于铆钉固定,钻孔的大小为3mm,铆钉的半径为3mm;用Φ130mm二辊可逆轧机进行轧制,轧机压下量分别为50%,50%,50%,50%;最后使用异步轧机进行异步轧制,异速比为1.05、1.1进行轧制,采用负辊缝轧制,轧制3道次。
为实现上述目的,本方法所采取的技术方案是:一种优化结合界面毛化工艺和轧制工艺制备极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其步骤如下:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,优化毛化方向和表面粗糙度,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于同步轧机进行轧制;
(7)将经过轧机轧制后的复合带置于异步轧机进行异步轧制,轧机的异速比分别为1.05和1.1,辊缝为0辊缝,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度50μm以下的铜铝复合极薄带。
所涉及的金属包括铜和铝。其中铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe 0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。铜带原料牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu+Ag 99.70~99.99%、P≤0.001%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.005%、Pb≤0.005%、Sn≤0.002%、S≤0.005%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。
铜带与铝带需要经过裁剪处理,铜带的原始尺寸L×B×H为100mm×30mm×1mm;铝带的原始L×B×H为100mm×30mm×2mm。
在轧制前需对铜带与铝带进行去油污和去氧化处理。在去污处理时,使用酒精对铜带与铝带的轧制结合面进行清洗,使用的酒精质量分数为99.99%的无水乙醇;在去氧化层处理的过程中,将清洗干净的铜带与铝带分别放于稀硫酸和氢氧化钠溶液中浸泡,使用的稀硫酸质量分数为5%,使用的氢氧化钠溶液质量分数为5%,将铜带铝带浸泡2~3min。
在粗化处理过程中,使用机械方法使两金属带的结合面粗化,毛化方向分别与轧制方向垂直、平行和呈45°夹角,打磨的深度在50~100μm。
为使两金属带固定,铜带与铝带的相同位置钻孔,使用固定,钻孔的大小为3mm,铆钉的半径为3mm。
固定后的铜带与铝带首先使用Φ130mm二辊可逆轧机进行轧制,后改用异步轧机进行轧制。
使用的同步轧机工作辊直径为120mm,异步轧机支撑辊直径为120mm,工作辊直径为30mm。
使用的异步轧机可实现异速比的连续变化。
通过优化界面毛化和轧制工艺,在省去后续热处理的条件下,制备出冶金结合的层状铜铝复合箔材,不需要热处理,即可获得厚度50μm以下的极薄层状铜铝复合箔材。
实施例1
原料:铜带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×1mm,牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu 99.90%、Ag 0.022%、Bi 0.0005%、Sb 0.001%、As 0.002%、Fe 0.002%、Ni0.009%、Pb 0.005%、Sn 0.002%、S 0.005%、Zn 0.008%、O 0.025%。铝带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×2mm,牌号为A1060,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe0.000~0.400%。具体工艺步骤为:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,毛化方向垂直轧制方向,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,如图1,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于上轧机进行轧制,如图2,压下量分别为50%,50%,50%,50%;
(7)将经过同步轧制后的初复合薄带置于异步轧机上进行异步轧制,轧机的异速比为1.05,负辊缝轧制,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度为50μm的铜铝复合箔材。
实施例2
原料:铜带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×1mm,牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu 99.90%、Ag 0.022%、Bi 0.0005%、Sb 0.001%、As 0.002%、Fe 0.002%、Ni0.009%、Pb 0.005%、Sn 0.002%、S 0.005%、Zn 0.008%、O 0.025%。铝带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×2mm,牌号为A1060,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe0.000~0.400%。具体工艺步骤为:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,毛化方向平行轧制方向,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,如图1,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于轧机进行轧制,如图2,压下量分别为50%,50%,50%,50%;
(7)将经过轧机轧制后的复合带置于异步轧机进行异步轧制,轧机的异速比为1.1,负辊缝轧制,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度为30μm的铜铝复合箔材。
实施例3
原料:铜带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×1mm,牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu 99.90%、Ag 0.022%、Bi 0.0005%、Sb 0.001%、As 0.002%、Fe 0.002%、Ni0.009%、Pb 0.005%、Sn 0.002%、S 0.005%、Zn 0.008%、O 0.025%。铝带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×2mm,牌号为A1060,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe0.000~0.400%。具体工艺步骤为:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,毛化方向与轧制方向呈45°夹角,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,如图1,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于轧机进行轧制,如图2,压下量分别为60%,60%,50%,40%;
(7)将经过轧机轧制后的复合带置于异步轧机进行异步轧制,轧机的异速比为1.05,负辊缝轧制,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度为20μm的铜铝复合箔材。
实施例4
原料:铜带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×1mm,牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu 99.90%、Ag 0.022%、Bi 0.0005%、Sb 0.001%、As 0.002%、Fe 0.002%、Ni0.009%、Pb 0.005%、Sn 0.002%、S 0.005%、Zn 0.008%、O 0.025%。铝带,尺寸为L×B×H为100mm×30mm×2mm,牌号为A1060,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe0.000~0.400%。具体工艺步骤为:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,毛化方向与轧制方向呈45°夹角,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,如图1,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于轧机进行轧制,如图2,压下量分别为60%,50%,50%,40%;
(7)将经过轧机轧制后的复合带置于异步轧机进行异步轧制,轧机的异速比为1.1,负辊缝轧制,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度为20μm的铜铝复合箔材。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均包含于本案的专利范围中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
本工艺使用的铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al 99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。铜带原料牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu+Ag 99.70~99.99%、P≤0.001%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.005%、Pb≤0.005%、Sn≤0.002%、S≤0.005%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。本工艺经过优化结合界面毛化工艺和轧制工艺,采用同步与异步轧制结合的方法,省去了热处理等步骤,简化了生产步骤,即可得到界面冶金结合的层状复合极薄带。
所述轧制铜铝复合极薄带,包括以下步骤:
(1)选取原料:根据要求选择一定厚度、宽度的铜带与铝带;
(2)去污处理:对铜带与铝带进行清洗、浸泡;
(3)去氧化处理:将清洗干净的铜带与铝带结合面的氧化层去除;
(4)粗化处理:用机械方法对两带的结合面进行打磨;
(5)固定处理:在两块带的同一位置打孔,使两带结合面接触固定;
(6)轧制处理:两块结合在一起的带进行室温轧制处理。
选择的A1060铝带和T2铜带为原料,所述的铜带的原始尺寸L×B×H为100mm×30mm×1mm;铝带的原始L×B×H为100mm×30mm×2mm;在去污处理时,使用酒精对铜带与铝带的轧制结合面进行清洗,使用的酒精质量分数为99.99%的无水乙醇;在去氧化层处理的过程中,将清洗干净的铜带与铝带分别放于稀硫酸和氢氧化钠溶液中浸泡,使用的稀硫酸质量分数为5%,使用的氢氧化钠溶液质量分数为5%,将铜带铝带浸泡2~3min;粗化处理过程中采用机械方法对铜带与铝带的结合面进行打磨,打磨的深度在50~100μm,优化毛化纹路和表面粗糙度;固定处理的过程中,在铜带与铝带的相同位置钻孔,便于铆钉固定,钻孔的大小为3mm,铆钉的半径为3mm;用Φ130mm二辊可逆轧机进行轧制,轧机压下量分别为50%,50%,50%,50%;最后使用异步轧机进行异步轧制,异速比为1.05、1.1进行轧制,采用负辊缝轧制,轧制3道次。
为实现上述目的,本方法所采取的技术方案是:一种优化结合界面毛化工艺和轧制工艺制备极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其步骤如下:
(1)将铜带和铝带裁剪成所需的尺寸大小;
(2)将铜带和铝带分放于无水乙醇中浸泡3min,并用软刷轻刷表面,静置,晾干;
(3)将铜带置于质量分数为5%的稀硫酸中浸泡3min,铝带置于质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡3min,静置,晾干;
(4)选取合适的铜带和铝带的结合面,用钢丝刷对结合面进行机械打磨,优化毛化方向和表面粗糙度,打磨后重复步骤(2),步骤(3);
(5)用打孔机在铜带和铝带的相同位置,距离边缘7mm处打孔,并用铆钉固定;
(6)将固定的铜带和铝带置于同步轧机进行轧制;
(7)将经过轧机轧制后的复合带置于异步轧机进行异步轧制,轧机的异速比分别为1.05和1.1,辊缝为0辊缝,分别轧制3个道次。
(8)得到厚度50μm以下的铜铝复合极薄带。
2.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:所涉及的金属包括铜和铝。其中铝带牌号为A1060的铝带,成分按重量百分比计分别为:Al99.60%、Si≤0.25%、Cu≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Mn≤0.05%、Ti≤0.03%、V≤0.05%、Fe 0.000~0.400%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。铜带原料牌号为T2,成分按重量百分比计分别为:Cu+Ag 99.70~99.99%、P≤0.001%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.005%、Pb≤0.005%、Sn≤0.002%、S≤0.005%,且对原料的原始晶粒尺寸没有特殊要求。
3.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:铜带与铝带需要经过裁剪处理,铜带的原始尺寸L×B×H为100mm×30mm×1mm;铝带的原始L×B×H为100mm×30mm×2mm。
4.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:在轧制前需对铜带与铝带进行去油污和去氧化处理。在去污处理时,使用酒精对铜带与铝带的轧制结合面进行清洗,使用的酒精质量分数为99.99%的无水乙醇;在去氧化层处理的过程中,将清洗干净的铜带与铝带分别放于稀硫酸和氢氧化钠溶液中浸泡,使用的稀硫酸质量分数为5%,使用的氢氧化钠溶液质量分数为5%,将铜带铝带浸泡2~3min。
5.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:在粗化处理过程中,使用机械方法使两金属带的结合面粗化,毛化方向分别与轧制方向垂直、平行和呈45°夹角,打磨的深度在50~100μm。
6.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:为使两金属带固定,铜带与铝带的相同位置钻孔,使用固定,钻孔的大小为3mm,铆钉的半径为3mm。
7.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:固定后的铜带与铝带首先使用Φ130mm二辊可逆轧机进行轧制,后改用异步轧机进行轧制。
8.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:使用的同步轧机工作辊直径为120mm,异步轧机支撑辊直径为120mm,工作辊直径为30mm。
9.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:使用的异步轧机可实现异速比的连续变化。
10.根据权利要求1所述的一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法,其特征在于:通过优化界面毛化和轧制工艺,在省去后续热处理的条件下,制备出冶金结合的层状铜铝复合箔材,不需要热处理,即可获得厚度50μm以下的极薄层状铜铝复合箔材。
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