CN110773719A - 一种银铜复合带制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种银铜复合带制备方法，所述具体方法为：1）、将铜板轧制，表面做滚压处理后裁剪，清理表面，将铜板固定在浇铸模具中；2）、将银锭在真空熔炼炉中进行二次除气熔炼，浇铸到准备好的模具中，使银溶液包裹铜板，取出冷却，去除表面杂质，在温度为400‑650℃下进行真空扩散处理，得银铜复合坯料；3）将步骤2）中的银铜复合坯料在剪切机上，进行宽度裁切，得银铜复合带。本发明在制备银铜复合带过程中全程是在真空条件下完成，避免了材料氧化的问题，其结合度较高，节约了贵金属材料的使用，大大降低了产品的成本，具有很好的经济效益和巨大的社会效益。
Description
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种银铜复合带制备方法。
背景技术
银铜复合带做为纯银带的替代材料，在低压电器和熔断器中得到广泛应用。 它既保持了原来银带的快速熔断性，又节约了材料成本， 是一种目前理想的替代纯银熔断的材料。目前制造银铜复合带的制备方法一是需要在氩气气氛保护的加热炉内保温加热一定时间后， 再从炉内取出轧制复合，其存在的缺点是：对气氛保护炉设备保护效果要求高，在轧制过程中材料易产生氧化，复合材料结合强度稳定性较差，其制造设备能力要求高，材料制造长度短，不适合大批量制造；二是在其结合处需加制钎焊料，其缺点是结合处钎焊熔焊完全性不稳定，增加焊料制造难度大；三是采用液压机加压制复合，再热处理、轧制，其存在的缺点是：设备要求高，其模具热压装置使用寿命有限，操作难度大，制作效率低，加工成本高，四是机械镶嵌后，采用大的轧制量，来实现银铜复合，本方法的主要缺点是：对板材表面洁净度要求高，而且银铜界面结合不可靠。
基于上述，现有的技术中基本上主要存在以下问题：一、复合过程材料易氧化，结合强度较差，不适合银铜类材料复合；二、材料成品率较低，从而使材料加工费用较高 。针对上述问题，必须开发复合强度良好、制造成本低的复合带加工方法。
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，而提供一种低成本，高可靠性的银铜复合带材的制备方法。
本发明的技术方案是：一种银铜复合带制备方法，所述具体方法为：
1）、将铜板轧制，表面做滚压处理后裁剪，清理表面，将铜板固定在浇铸模具中；
2）、将银锭在真空熔炼炉中进行二次除气熔炼，浇铸到准备好的模具中，使银溶液包裹铜板，取出冷却，去除表面杂质，在温度为400-650℃下进行真空扩散处理，得银铜复合坯料；
3）将步骤2）中的银铜复合坯料在剪切机上，进行宽度裁切，得银铜复合带。
进一步优化，所述步骤1）中铜板轧制后的厚度为10-80mm，表面滚压处理后得到直径为1-5mm的多个压坑，相邻两个压坑间距为3-10mm。
进一步优化，所述步骤1）中铜板的裁剪长度为200-1000mm，宽度为20-100mm。
进一步优化，所述步骤2）中真空熔炼炉的真空度为0.01-0.05Pa，待银锭完全熔化后，静置30min进行除气，继续升温至980-1020℃时，将银锭浇铸到步骤1）中的模具中，使银溶液将铜板包裹。
进一步优化，所述步骤2）中银溶液浇注前先将铜板进行预热，预热温度为650-850℃。
进一步优化，所述步骤2）中真空扩散处理的真空度为0.01-0.05Pa，压力为10-20MPa，扩散时间为5-10h。
进一步优化，所述步骤2）中坯料真空扩散处理后，经轧机上进行一次轧制，一道次加工率为20-50%，当轧制到厚度小于0.6mm时，上六辊轧机进行二次轧制，二道次加工率为15-25%。
本发明的有益效果是：
一、本发明在制备银铜复合带过程中全程是在真空条件下完成，避免了材料氧化的问题，采用银锭完全融化后对铜板进行浇注，两种材料结合之间不需要加以辅助材料，其结合度较高；
二、银铜复合带外部为纯银层，也叫镀层，提高了银铜复合线的高导电性能，与传统的纯银带相比，节约了贵金属材料的使用，大大降低了产品的成本，具有很好的经济效益和巨大的社会效益。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清除、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。
实施例1
一种银铜复合带制备方法，具体为：将铜板轧制成到厚度12mm，表面做滚压处理后的压坑大小为2mm，相邻两个压坑间距为5mm，裁剪成长度500mm，宽度40mm的铜板，将表面清理干净，并将裁减好的铜板固定在浇铸模具中，放入真空熔炼炉腔中，将铜板预热至温度为850℃；将银锭放入真空熔炼炉中，真空度为0.01Pa，待银锭开始发汗后，通入高纯氩气，使真空度达到1Pa，然后继续加热，待银锭完全熔化至银溶液后静置30min进行除气，继续升温至980℃时，将银溶液浇铸到上述模具中，使银溶液将铜板包裹，将得到的银铜复合块在700℃温度下进行真空扩散处理，此时真空度为0.01Pa，压力为10MPa，真空扩散处理时间为8h，取出后通过机械加工成银铜复合坯料，将表面清理干净，放置在轧机上进行粗轧制，一道次加工率20%。当轧制到厚度为0.6mm以下时，上六辊轧机进行多次精密轧制，二道次加工率15%，直到轧制到厚度为0.25mm，然后在剪切机上，裁切成宽度为40mm的银铜复合带。
实施例2
一种银铜复合带制备方法，具体为：将铜板轧制成到厚度30mm，表面做滚压处理后的压坑大小为3mm，相邻两个压坑间距为6mm，裁剪成长度600mm，宽度50mm的铜板，将表面清理干净，并将裁减好的铜板固定在浇铸模具中，放入真空熔炼炉腔中，将铜板预热至温度为800℃；将银锭放入真空熔炼炉中，真空度为0.02Pa，待银锭开始发汗后，通入高纯氩气，使真空度达到3Pa，然后继续加热，待银锭完全熔化至银溶液后静置20min进行除气，继续升温至990℃时，将银溶液浇铸到上述模具中，使银溶液将铜板包裹，将得到的银铜复合块在800℃温度下进行真空扩散处理，此时真空度为0.02Pa，压力为12MPa，真空扩散处理时间为5h，取出后通过机械加工成银铜复合坯料，将表面清理干净，放置在轧机上进行粗轧制，一道次加工率22%。当轧制到厚度为0.6mm以下时，上六辊轧机进行多次精密轧制，二道次加工率11%，直到轧制到厚度为0.1mm，然后在剪切机上，裁切成宽度为80mm的银铜复合带。
实施例3
一种银铜复合带制备方法，具体为：将铜板轧制成到厚度12mm，表面做滚压处理后的压坑大小为3mm，相邻两个压坑间距为7mm，裁剪成长度800mm，宽度40mm的铜板，将表面清理干净，并将裁减好的铜板固定在浇铸模具中，放入真空熔炼炉腔中，将铜板预热至温度为830℃；将银锭放入真空熔炼炉中，真空度为0.03Pa，待银锭开始发汗后，通入高纯氩气，使真空度达到2Pa，然后继续加热待银锭完全熔化至银溶液后静置15min进行除气，继续升温至1000℃时，将银溶液浇铸到上述模具中，使银溶液将铜板包裹，将得到的银铜复合块在650℃温度下进行真空扩散处理，此时真空度为0.03Pa，压力为15MPa，真空扩散处理时间为6h，取出后通过机械加工成银铜复合坯料，将表面清理干净，放置在轧机上进行粗轧制，一道次加工率30%。当轧制到厚度为0.6mm以下时，上六辊轧机进行多次精密轧制，二道次加工率12%，直到轧制到厚度为0.08mm，然后在剪切机上，裁切成宽度为40mm的银铜复合带。
实施例4
一种银铜复合带制备方法，具体为：将铜板轧制成到厚度50mm，表面做滚压处理后的压坑大小为2mm，相邻两个压坑间距为5mm，裁剪成长度500mm，宽度40mm的铜板，将表面清理干净，并将裁减好的铜板固定在浇铸模具中，放入真空熔炼炉腔中，将铜板预热至温度为850℃；将银锭放入真空熔炼炉中，真空度为0.03Pa，待银锭开始发汗后，通入高纯氩气，使真空度达到5Pa，然后继续加热，待银锭完全熔化至银溶液后静置30min进行除气，继续升温至1010℃时，将银溶液浇铸到上述模具中，使银溶液将铜板包裹，将得到的银铜复合块在800℃温度下进行真空扩散处理，此时真空度为0.04Pa，压力为10MPa，真空扩散处理时间为5h，取出后通过机械加工成银铜复合坯料，将表面清理干净，放置在轧机上进行粗轧制，一道次加工率35%。当轧制到厚度为0.6mm以下时，上六辊轧机进行多次精密轧制，二道次加工率20%，直到轧制到厚度为0.25mm，然后在剪切机上，裁切成宽度为100mm的银铜复合带。
实施例5
一种银铜复合带制备方法，具体为：将铜板轧制成到厚度20mm，表面做滚压处理后的压坑大小为2mm，相邻两个压坑间距为5mm，裁剪成长度800mm，宽度50mm的铜板，将表面清理干净，并将裁减好的铜板固定在浇铸模具中，放入真空熔炼炉腔中，将铜板预热至温度为850℃；将银锭放入真空熔炼炉中，真空度为0.05Pa，待银锭开始发汗后，通入高纯氩气，使真空度达到10Pa，然后继续加热，待银锭完全熔化至银溶液后静置20min进行除气，继续升温至1020℃时，将银溶液浇铸到上述模具中，使银溶液将铜板包裹，将得到的银铜复合块在800℃温度下进行真空扩散处理，此时真空度为0.05Pa，压力为10MPa，真空扩散处理时间为5h，取出后通过机械加工成银铜复合坯料，将表面清理干净，放置在轧机上进行粗轧制，一道次加工率25%。当轧制到厚度为0.6mm以下时，上六辊轧机进行多次精密轧制，二道次加工率25%，直到轧制到厚度为0.2mm，然后在剪切机上，裁切成宽度为60mm的银铜复合带。
以上显示和描述了本发明的主要特征、使用方法、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和发明书中描述的只是发明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述具体方法为：
1）、将铜板轧制，表面做滚压处理后裁剪，清理表面，将铜板固定在浇铸模具中；
2）、将银锭在真空熔炼炉中进行二次除气熔炼，浇铸到准备好的模具中，使银溶液包裹铜板，取出冷却，去除表面杂质，在温度为400-650℃下进行真空扩散处理，得银铜复合坯料；
3）、将步骤2）中的银铜复合坯料在剪切机上进行宽度裁切，得银铜复合带。
2.如权利要求1所述的一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述步骤1）中铜板轧制后的厚度为10-80mm，表面滚压处理后得到直径为1-5mm的多个压坑，相邻两个压坑间距为3-10mm。
3.如权利要求1所述的一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述步骤1）中铜板的裁剪长度为200-1000mm，宽度为20-100mm。
4.如权利要求1所述的一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述步骤2）中真空熔炼炉的真空度为0.01-0.05Pa，待银锭开始发汗后，通入高纯氩气，使真空度达到1-10Pa，然后继续加热，待银锭完全熔化后，静置30min进行除气，继续升温至980-1020℃时，将银锭浇铸到步骤1）中的模具中，使银溶液将铜板包裹。
5.如权利要求1所述的一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述步骤2）中银溶液浇铸前先将铜板进行预热，预热温度为650-850℃。
6.如权利要求1所述的一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述步骤2）中真空扩散处理的真空度为0.01-0.05Pa，压力为10-20MPa，扩散时间为5-10h。
7.如权利要求1所述的一种银铜复合带制备方法，其特征在于，所述步骤2）中坯料真空扩散处理后，经轧机上进行粗轧制，一道次加工率为20-50%，当轧制到厚度小于0.6mm时，上六辊轧机进行精密轧制，二道次加工率为15-25%。
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