CN113857244A - 一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铜铝复合材料领域的一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，本发明的铜棒直接剖切，剖切面为纯金属，不会有氧化层，有利于铜铝复合界面结合，保证成品界面强度。铜带复合前预热，有助于提升铜带表面活化能，保护气可防止铜带再次氧化，能促进铜铝复合过程的界面结合强度。无氧环境中轧制可以防止轧制过程中界面氧化，影响界面强度。发明要求的参数范围内的轧制压力、轧制速度和收卷张力可保证界面复合结合强度大于铝材强度，界面剪切时只在铝材断裂，不会发生界面分离。
Description
技术领域
本发明涉及铜铝复合材料领域，具体涉及一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法。
背景技术
公开号为CN101758071B的中国专利公开了一种铝与铜复合金属板带的生产方法，该方法为将半固态的铝或铝合金和固态铜板带进行无氧连续铸轧，制得铝与铜复合金属板带。
现有技术存在的问题有：1.碱洗脱脂和打磨需使用两道工序，碱洗后还需烘干、清洗、烘干、打磨，工序繁琐；2.打磨辊单面机械打磨可能会因为打磨辊磨损，存在漏打或打磨不足的问题，难以保证铜带表面完全无氧化层，进而影响氧化层去除。
发明内容
本发明的目的是解决以上缺陷，提供一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的：一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，包括以下步骤：
S1，静置，将温度680-850℃的铝液静置4-18分钟；
S2，浇铸，将S1中静置完成的铝液浇入铸造嘴中，等待浇铸出的铝液冷却结晶至半熔化半固体状态，得到半固态铝液；
S3，铜带预处理，将厚铜带放入保护气环境中，进行剖切，加工成厚度为1-6mm的带料，并进行连续剖切与精轧，使其厚度变成0.5-5mm的板料，得到精轧后的铜带；
S4，铜带加热，将S3中精轧后的铜带在线直接加热至230-350℃，所述剖切、精轧和加热的过程始终处于保护气环境中，保护气体为无氧不可燃气体；
S5，制作坯料，将S4中加热后的铜带与S2中半固态铝液接触，并进行无氧连续铸轧，铜铝复合轧制压力为5*10^6N-14*10^6N，轧制速度为0.3-2m/s，张力为3*10^6N-9*10^6N，得到铜铝复合板带坯料；
S6，二次精轧，对S5得到的铜铝复合板带坯料进行二次精轧，校准板厚宽度，经二次精轧制得铜铝复合板带，铜铝复合板带的厚度为2.5-15mm，其中铜和铝的结合强度不低于铝的强度。
优选的，所述保护气体为氮气。
优选的，所述S1中的温度为680℃，静置时间为6分钟。
优选的，所述S1中的温度为790℃，静置时间为13分钟。
优选的，所述S1中的温度为830℃，静置时间为17分钟。
本发明所产生的有益效果是：铜棒直接剖切，剖切面为纯金属，不会有氧化层，有利于铜铝复合界面结合，保证成品界面强度。铜带复合前预热，有助于提升铜带表面活化能，保护气可防止铜带再次氧化，能促进铜铝复合过程的界面结合强度。无氧环境中轧制可以防止轧制过程中界面氧化，影响界面强度。发明要求的参数范围内的轧制压力、轧制速度和收卷张力可保证界面复合结合强度大于铝材强度，界面剪切时只在铝材断裂，不会发生界面分离。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例一，
一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，包括以下步骤：
S1，静置，将温度680℃的铝液静置6分钟；
S2，浇铸，将S1中静置完成的铝液浇入铸造嘴中，等待浇铸出的铝液冷却结晶至半熔化半固体状态，得到半固态铝液；
S3，铜带预处理，将厚铜带放入保护气环境中，进行剖切，加工成厚度为1.3mm的带料，并进行连续剖切与精轧，使其厚度变成1mm的板料，得到精轧后的铜带；
S4，铜带加热，将S3中精轧后的铜带在线直接加热至250℃，所述剖切、精轧和加热的过程始终处于保护气环境中，保护气体为氮气；
S5，制作坯料，将S4中加热后的铜带与S2中半固态铝液接触，并进行无氧连续铸轧，铜铝复合轧制压力为5*10^6N，轧制速度为1.8m/s，张力为3*10^6N，得到铜铝复合板带坯料；
S6，二次精轧，对S5得到的铜铝复合板带坯料进行二次精轧，校准板厚宽度，经二次精轧制得铜铝复合板带，铜铝复合板带的厚度为4mm，其中铜和铝的结合强度不低于铝的强度。
实施例二，
一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，包括以下步骤：
S1，静置，将温度790℃的铝液静置13分钟；
S2，浇铸，将S1中静置完成的铝液浇入铸造嘴中，等待浇铸出的铝液冷却结晶至半熔化半固体状态，得到半固态铝液；
S3，铜带预处理，将厚铜带放入保护气环境中，进行剖切，加工成厚度为2.4mm的带料，并进行连续剖切与精轧，使其厚度变成2mm的板料，得到精轧后的铜带；
S4，铜带加热，将S3中精轧后的铜带在线直接加热至230℃，所述剖切、精轧和加热的过程始终处于保护气环境中，保护气体为氮气；
S5，制作坯料，将S4中加热后的铜带与S2中半固态铝液接触，并进行无氧连续铸轧，铜铝复合轧制压力为8*10^6N，轧制速度为1.5m/s，张力为8*10^6N，得到铜铝复合板带坯料；
S6，二次精轧，对S5得到的铜铝复合板带坯料进行二次精轧，校准板厚宽度，经二次精轧制得铜铝复合板带，铜铝复合板带的厚度为7mm，其中铜和铝的结合强度不低于铝的强度。
实施例三，
一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，包括以下步骤：
S1，静置，将温度830℃的铝液静置17分钟；
S2，浇铸，将S1中静置完成的铝液浇入铸造嘴中，等待浇铸出的铝液冷却结晶至半熔化半固体状态，得到半固态铝液；
S3，铜带预处理，将厚铜带放入保护气环境中，进行剖切，加工成厚度为5mm的带料，并进行连续剖切与精轧，使其厚度变成4.3mm的板料，得到精轧后的铜带；
S4，铜带加热，将S3中精轧后的铜带在线直接加热至330℃，所述剖切、精轧和加热的过程始终处于保护气环境中，保护气体为氮气；
S5，制作坯料，将S4中加热后的铜带与S2中半固态铝液接触，并进行无氧连续铸轧，铜铝复合轧制压力为12*10^6N，轧制速度为1m/s，张力为9*10^6N，得到铜铝复合板带坯料；
S6，二次精轧，对S5得到的铜铝复合板带坯料进行二次精轧，校准板厚宽度，经二次精轧制得铜铝复合板带，铜铝复合板带的厚度为12mm，其中铜和铝的结合强度不低于铝的强度。
以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，静置，将温度680-850℃的铝液静置4-18分钟；
S2，浇铸，将S1中静置完成的铝液浇入铸造嘴中，等待浇铸出的铝液冷却结晶至半熔化半固体状态，得到半固态铝液；
S3，铜带预处理，将厚铜带放入保护气环境中，进行剖切，加工成厚度为1-6mm的带料，并进行连续剖切与精轧，使其厚度变成0.5-5mm的板料，得到精轧后的铜带；
S4，铜带加热，将S3中精轧后的铜带在线直接加热至230-350℃，所述剖切、精轧和加热的过程始终处于保护气环境中，保护气体为无氧不可燃气体；
S5，制作坯料，将S4中加热后的铜带与S2中半固态铝液接触，并进行无氧连续铸轧，铜铝复合轧制压力为5*10^6N-14*10^6N，轧制速度为0.3-2m/s，张力为3*10^6N-9*10^6N，得到铜铝复合板带坯料；
S6，二次精轧，对S5得到的铜铝复合板带坯料进行二次精轧，校准板厚宽度，经二次精轧制得铜铝复合板带，铜铝复合板带的厚度为2.5-15mm，其中铜和铝的结合强度不低于铝的强度。
2.根据权利要求1所述的一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，其特征在于：所述保护气体为氮气。
3.根据权利要求1所述的一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，其特征在于：所述S1中的温度为680℃，静置时间为6分钟。
4.根据权利要求1所述的一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，其特征在于：所述S1中的温度为790℃，静置时间为13分钟。
5.根据权利要求1所述的一种铜与铝复合界面结合强度一致的金属板带的生产方法，其特征在于：所述S1中的温度为830℃，静置时间为17分钟。
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| CN115194414A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-18 | 国网福建省电力有限公司惠安县供电公司 | 一种新型铜铝过渡解决方法 |
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- 2021-09-29 CN CN202111150704.3A patent/CN113857244A/zh not_active Withdrawn
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