CN115446111A - 一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法，包括：对Cu卷料和Al卷料进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；对第一Cu/Al复合材料进行分条，获得第一Cu/Al窄条卷料；对第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，得到第二Cu/Al窄条卷料；再提供两卷Al卷料，并对两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽；对第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、未开槽处理的Al卷料进行温复合，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料；对第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工，获得第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料；对第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条，获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料的成品。本发明的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的界面剥离强度可达到50N/mm以上，且能够避免铜铝结合界面脆性相的产生。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体地，涉及一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法。
背景技术
铜铝复合材料广泛应用于新能源、电力电子、通讯基站、建筑装饰等领域，在通讯基站、建筑装饰领域主要应用的是铜铝复合材料轻量化的特别，在新能源、电力电子领域不仅有轻量化需求，同时对铜铝复合材料的剥离强度有很高的要求，在GB/T32468中要求材料的剥离强度大于12N/mm，但所需企业在实际使用中要求均要高于该标准，一般为大于30N/mm。
目前国内外主要制备方法有爆炸复合法，冷、热轧制复合法，铸造法，连续铸轧法，焊接法等。爆炸复合法虽可得到高剥离强度，但其成材率低、可操作性差、存在安全及环保的问题；冷、热轧复合法可批量生产，但剥离强度一般只有10-30N/mm；铸造法、连续铸轧法受铝合金种类和铜层厚度的限制，且界面层较厚，剥离强度较差；焊接法，常见的超声波和摩擦焊接，一般以单工件形式生产同时需要机加工配合，效率极低，质量稳定性差。
中国专利201510788267.6，名称：铜-铝复合型材料、小型断路器线圈组件及其制备方法，该专利也涉及了一种局部镶嵌的铜-铝复合型材料，其不足在于复合材料的剥离强度水平只能达到10-30N/mm，剥离强度有待进一步地提高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法，通过一次冷复合制备Cu/Al复合窄条、基材Al卷预开槽、二次温复合相结合的方式，解决常规冷、热复合法生产的铜铝镶嵌复合材料剥离强度低的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，该方法包括：
提供Cu卷料和Al卷料，对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；
对所述第一Cu/Al复合材料进行分条，获得第一Cu/Al窄条卷料；
对所述第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，以修正侧弯，得到第二Cu/Al窄条卷料；
再提供两卷Al卷料，并对所述两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽；
对所述第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、所述两卷Al卷料中未开槽处理的Al卷料进行温复合，其中，所述第二Cu/Al窄条卷料置于上层，所述开槽处理的Al卷料置于中层，所述未开槽处理的Al卷料置于下层，所述第二Cu/Al窄条卷料的Al面置于所述开槽处理的Al卷料的开槽内，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料；
对所述第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工，获得所需厚度的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料；
对所述第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条，获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料的成品。
进一步地，在所述对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合之前，还包括：分别对所述Cu卷料和所述Al卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。
进一步地，所述对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，包括：将所述Cu卷料的下表面和所述Al卷料的上表面经过钢丝刷在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为复合结合面，冷复合变形量为40％-50％，复合速度为2-3m/min。
进一步地，所述对所述第一Cu/Al复合材料进行分条，其中：所述第一Cu/Al窄条卷料的宽度根据实际需求确定。
进一步地，所述对所述第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，其中：修正侧弯不大于3mm/m。
进一步地，在所述再提供两卷Al卷料之前，还包括：对所述第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。
进一步地，在所述对所述两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽之前，还包括：对所述两卷Al卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。
进一步地，所述对所述两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽，其中：开槽的位置和宽度根据实际需求确定，开槽的深度小于第二Cu/Al窄条卷料的厚度，以用于定位第二Cu/Al窄条卷料。
进一步地，所述对所述第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、所述两卷Al卷料中未开槽处理的Al卷料进行温复合，其中：使用钢丝刷分别对上层第二Cu/Al窄条卷料的Al面、中层开槽处理的Al卷的上下面、下层未开槽处理的Al卷的上表面进行在线抛光后进行连续温复合，温复合变形量为65％-75％，复合温度为400-500℃，复合速度为1.5-3m/min。
进一步地，在所述对所述第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工之前，还包括：对所述第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行表面干抛清刷，以使所述第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料表面一致无氧化。
进一步地，所述对所述第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工，其中：冷轧变形量不小于10％，且材料表面光洁。
进一步地，在所述对所述第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条之前，还包括：对所述第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行表面清洗，以去除材料表面的油污，并保持材料光洁。
进一步地，其特征在于，所述对所述第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条，其中：在所述第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料表面覆膜以防止蹭伤，分条宽度为35-72mm，分条速度为10-30m/min。
根据本发明的另一方面，提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料，该局部镶嵌式Cu/Al复合材料采用上述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法制备得到，所述局部镶嵌式Cu/Al复合材料为Cu层镶嵌至Al层的结构，所述局部镶嵌式Cu/Al复合材料中的Cu层与Al层的厚度关系通过二次温复合时所用Al卷的厚度进行调整，所述局部镶嵌式Cu/Al复合材料的剥离强度达到50N/mm以上。
与现有技术相比，本发明具有如下至少之一的有益效果：
本发明通过一次冷复合制备Cu/Al复合窄条、基材Al卷预开槽、二次温复合相结合的方式，能够加大铜铝结合区的复合变形量，使铜铝结合面获得更大的机械结合力；同时由于一次冷复合对Cu表面进行了预复Al，可以完全解决温复合阶段在温度作用下作为铜铝结合界面的Cu表面氧化问题，不仅使温复合更具操作性，同时杜绝了由于铜氧化导致的剥离强度差的问题，另外在温复合温度的作用下铜铝获得更好的界面结合状态，并且该温度使所述铜铝复合材料不需要再进行扩散退火，就可以获得非常高且稳定的界面剥离强度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的形貌示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，该方法包括：
S1，提供Cu卷料和Al卷料，对Cu卷料和Al卷料进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；
S2，对第一Cu/Al复合材料进行分条，获得第一Cu/Al窄条卷料；
S3，对第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，以修正侧弯，得到第二Cu/Al窄条卷料；
S4，再提供两卷Al卷料，并对两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽；
S5，对第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、两卷Al卷料中未开槽处理的Al卷料进行温复合，其中，第二Cu/Al窄条卷料置于上层，开槽处理的Al卷料置于中层，未开槽处理的Al卷料置于下层，第二Cu/Al窄条卷料的Al面置于中间层Al卷料即开槽处理的Al卷料的开槽内，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料；
S6，对第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工，获得所需厚度的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料；
S7，对第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条，获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料的成品。
本发明实施例通过冷复合的方式先制备第一Cu/Al窄条卷料，使Cu层表面预覆一层Al，再在温复合时嵌入到预先开槽的Al基材内，通过铝铝结合的方式，避免了Cu的氧化，并利用两次复合变形量的叠加和温复合提供的热量，解决了常规单一冷复合或者热复合工艺下Cu/Al复合材料界面剥离强度低的问题，界面剥离强度可达到50N/mm以上，且不需要再对Cu/Al复合材料进行单独的扩散退火，从而能够避免铜铝结合界面脆性相的产生，其中另外一个Al卷料作为材料厚度比例调节使用，可由此获得更厚的成品材料以及不同的Cu层厚度占比。
在一些具体的实施方式中，在对Cu卷料和Al卷料进行冷复合之前，还包括：分别对Cu卷料和Al卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。通过表面清刷去油，获得干净的材料表面，从而为后续获得结合力提供保障。
优选地，对Cu卷料、Al卷料进行表面清刷，包括：通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃-60℃，以使脱脂剂高效发挥作用，采用软刷对原材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余的环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃-80℃，该温度能有效去除材料表面的水分，且能避免因温度过高带来的铜氧化问题。
Cu卷料和Al卷料按照从上至下的顺序依次设置，在一些具体的实施方式中，对Cu卷料和Al卷料进行冷复合，包括：将Cu卷料的下表面和Al卷料的上表面经过钢丝刷在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为复合结合面，冷复合变形量为40％-50％，复合速度为2-3m/min。
第一Cu/Al窄条卷料用于镶嵌复合，在一些具体的实施方式中，对第一Cu/Al复合材料进行分条，其中：第一Cu/Al窄条卷料的宽度根据实际需求确定，一般为8-12mm。
由于第一Cu/Al窄条卷料用于下一步的嵌入式复合，侧弯过大会导致窄条不能有效的嵌入，可能出现复合偏位的情况，在一些具体的实施方式中，对第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，其中：修正侧弯不大于3mm/m。
在一些具体的实施方式中，在再提供两卷Al卷料之前，还包括：对第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。通过表面清刷去油，获得干净的材料表面，从而为后续获得结合力提供保障。
优选地，对第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，包括：通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃-60℃，以使脱脂剂高效发挥作用，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余的环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃-80℃，该温度能有效去除材料表面的水分，且能避免因温度过高带来的铜氧化问题。
在一些具体的实施方式中，在对两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽之前，还包括：对两卷Al卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。通过表面清刷去油，获得干净的材料表面，从而为后续获得结合力提供保障。
优选地，对两卷Al卷料进行表面清刷，包括：通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃-60℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余的环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃-80℃。
Al卷料表面的开槽用于镶嵌复合的定位，在一些具体的实施方式中，对两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽，其中：开槽的位置和宽度根据实际需求确定，开槽为浅槽，开槽的深度小于第二Cu/Al窄条卷料的厚度，以用于定位第二Cu/Al窄条卷料。
在一些具体的实施方式中，对第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、未开槽处理的Al卷料进行温复合，其中：使用钢丝刷分别对上层第二Cu/Al窄条卷料的Al面、中层开槽处理的Al卷的上下面、下层未开槽处理的Al卷的上表面进行在线抛光后进行连续温复合，温复合变形量为65％-75％，复合温度为400-500℃，复合速度为1.5-3m/min。在温复合温度的作用下铜铝获得更好的界面结合状态，并且该温度使铜铝复合材料不需要再进行扩散退火，就可以获得非常高且稳定的界面剥离强度。
由于新鲜的铝表面会与水发生一系列的反应，导致表面发黑，在一些具体的实施方式中，在对第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工之前，还包括对其表面进行处理以有利于材料间的结合，表面处理具体包括：对第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行表面干抛清刷，干抛能够使材料表面一致，同时更有利于去除材料表面的氧化，从而使第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料表面一致无氧化。
由于新鲜的铝表面会与水发生一系列的反应，导致表面发黑，优选地，使用120目-300目砂带轮对材料表面进行连续抛光，在连续抛光过程中避免材料表面与水接触，获得表面一致无氧化的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料。
由于采用的干抛表面相对粗糙，过小的轧制力不利于形成光洁的轧制面，同时也不利于修正所需材料的厚度公差。在一些具体的实施方式中，对第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工，其中：冷轧变形量不小于10％，且材料表面光洁。
在一些具体的实施方式中，在对第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条之前，还包括：对第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行表面清洗，以去除材料表面的油污，并保持材料原有的光洁，从而为后续获得结合力提供保障。
优选地，对第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行表面清洗，包括：通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持40℃-60℃，采用尼龙软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余的环保型脱脂剂，之后采用钝化剂对铜表面做钝化处理以防止氧化，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃-80℃。
在一些具体的实施方式中，其特征在于，对第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条，其中：在分条后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料表面覆膜进行防护，以防止收卷时由于层间摩擦导致的材料表面蹭伤，分条宽度为35-72mm，分条速度为10-30m/min。
本发明实施例还提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料，该局部镶嵌式Cu/Al复合材料采用上述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法制备得到，如图1所示，该局部镶嵌式Cu/Al复合材料为Cu层镶嵌至Al层的结构，即铜在基体铝中的局部嵌入，具体地，以Al做为基材，在其相应位置开槽镶嵌入Cu，优选地，上述Cu层为T2，Al层为1060，原料易于获得且经济性高，同时能够较好满足剥离强度的要求；局部镶嵌式Cu/Al复合材料中的Cu层与Al层的厚度关系通过二次温复合时所用Al卷的厚度进行调整；该局部镶嵌式Cu/Al复合材料的剥离强度达到50N/mm以上。
本发明上述实施例中的局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法，通过一次冷复合制备Cu/Al复合窄条、基材Al卷预开槽、二次温复合相结合的方式，能够加大铜铝结合区的复合变形量，使铜铝结合面获得更大的机械结合力，解决了常规冷、热复合法生产的铜铝镶嵌复合材料剥离强度低的问题；同时由于一次冷复合对Cu表面进行了预复Al，可以完全解决温复合阶段在温度作用下作为铜铝结合界面的Cu表面氧化问题，不仅使温复合更具操作性，同时杜绝了由于铜氧化导致的剥离强度差的问题，且避免了用铜直接和铝温复合时，铜的氧化防护问题，另外在温复合温度的作用下铜铝获得更好的界面结合状态，并且温复合的温度使铜铝复合材料不需要再进行扩散退火，就可以获得非常高且稳定的界面剥离强度，剥离强度可以达到50N/mm以上，相比于现有技术中的Cu/Al复合材料的剥离强度有较大的提升。
以具体实施例对本发明实施例中的局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法进行更加详细地说明。
实施例1
本实施例提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法，包括：
S1，将以下原材料：Cu卷料160mm宽×5mm厚，Al卷料160mm宽×1.5mm厚，进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃。
S2，将表面清刷后的原材料：Cu卷料160mm宽×5mm厚，Al卷料160mm宽×1.5mm厚进行冷复合，将Cu卷料的下表面和Al卷料的上表面经过钢丝刷在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为复合结合面，冷复合厚度3.9mm，冷复合变形量为40％，复合速度2m/min，得到第一Cu/Al复合材料。
S3，将冷复合得到的第一Cu/Al复合材料160mm宽×3.9mm厚进行分条，分条宽度8mm，得到第一Cu/Al窄条卷料。
S4，将分条得到的8mm宽×3.9mm厚的第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，修正侧弯到≤3mm/m，得到第二Cu/Al窄条卷料。
S5，将拉矫得到的第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃。
S6，将以下2卷Al原材料：Al卷料160mm宽×7.15mm厚，进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃。
S7，将清洗好的其中一卷Al卷料160mm宽×7.15mm厚，通过开槽机在Al卷料表面对称位置开两条槽，槽间距80mm，槽宽8mm，槽深0.75mm。
S8，将准备好的第二Cu/Al窄条卷料8mm宽×3.9mm厚、S7开槽后的Al卷料、S6清刷后的Al卷料进行温复合，其中第二Cu/Al窄条卷料置于上层，开槽处理的Al卷料置于中层，未开槽处理的Al卷料置于下层，第二Cu/Al窄条卷料的Al面置于中间层Al卷料的槽内，使用钢丝刷对上层Cu/Al窄条的Al面，中层开槽Al卷的上下面，下层铝卷的上表面进行在线抛光后进行连续温复合，温复合变形量75％，复合温度400℃，复合速度1.5m/min，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×4.36mm厚。
S9，将温复合得到的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×4.36mm厚进行表面干抛清刷，使用120目砂带轮对材料表面进行连续抛光，避免材料表面与水接触，获得表面一致无氧化的Cu/Al复合材料。
S10，将表面干抛后的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×4.36mm厚进行冷轧加工，冷轧变形量31.2％，获得第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚，材料表面光洁；
S11，将冷轧后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚进行表面清洗，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在40℃，采用尼龙软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后采用钝化剂对铜表面做钝化处理以防止氧化，之后将材料烘干，烘干的温度为60℃。
S12，将表面清洗后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚进行分条，分条宽度35mm，分条速度10m/min，铜层的定位尺寸根据需求确定，材料表面覆膜以防止蹭伤。
本实施例最终获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料成品35mm×3mm，铜层宽度8mm，铜铝界面剥离强度大于50N/mm。
实施例2
本实施例提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法，包括：
S1，将以下原材料：Cu卷料160mm宽×5mm厚，Al卷料160mm宽×1.5mm厚，进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在50℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为70℃。
S2，将表面清刷后的原材料：Cu卷料160mm宽×5mm厚，Al卷料160mm宽×1.5mm厚进行冷复合，将Cu卷料的下表面和Al卷料的上表面经过钢丝刷在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为复合结合面，冷复合厚度3.5mm，冷复合变形量为46.2％，复合速度2.5m/min，得到第一Cu/Al复合材料。
S3，将冷复合得到的第一Cu/Al复合材料160mm宽×3.5mm厚进行分条，分条宽度10mm，得到第一Cu/Al窄条卷料。
S4，将分条得到的10mm宽×3.5mm厚的第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，修正侧弯到≤3mm/m，得到第二Cu/Al窄条卷料。
S5，将拉矫得到的第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在50℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为70℃。
S6，将以下2卷Al原材料：Al卷料160mm宽×6.4mm厚，进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在50℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为70℃。
S7，将清洗好的其中一卷Al卷料160mm宽×6.4mm厚，通过开槽机在Al卷料表面对称位置开两条槽，槽间距80mm，槽宽10mm，槽深0.75mm。
S8，将准备好的第二Cu/Al窄条卷料10mm宽×3.5mm厚、S7开槽后的Al卷料、S6清刷后的Al卷料进行温复合，其中第二Cu/Al窄条卷料置于上层，开槽的Al卷料置于中层，未开槽的Al卷料置于下层，第二Cu/Al窄条卷料的Al面置于中间层Al卷料的槽内，使用钢丝刷对上层Cu/Al窄条的Al面，中层开槽Al卷的上下面，下层铝卷的上表面进行在线抛光后进行连续温复合，温复合变形量70％，复合温度450℃，复合速度2.5m/min，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×4.67mm厚。
S9，将温复合得到的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×4.67mm厚进行表面干抛清刷，使用180目砂带轮对材料表面进行连续抛光，避免材料表面与水接触，获得表面一致无氧化的Cu/Al复合材料。
S10，将表面干抛后的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×4.67mm厚进行冷轧加工，冷轧变形量35.8％，获得第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚，材料表面光洁；
S11，将冷轧后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚进行表面清洗，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在50℃，采用尼龙软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后采用钝化剂对铜表面做钝化处理以防止氧化，之后将材料烘干，烘干的温度为70℃。
S12，将表面清洗后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚进行分条，分条宽度56mm，分条速度20m/min，铜层的定位尺寸根据需求确定，材料表面覆膜以防止蹭伤。
本实施例最终获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料成品56mm×3mm，铜层跨度10mm，铜铝界面剥离强度大于50N/mm。
实施例3
本实施例提供一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料及其制备方法，包括：
S1，将以下原材料：Cu卷料160mm宽×5mm厚，Al卷料160mm宽×1.5mm厚，进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在60℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为80℃。
S2，将表面清刷后的原材料：Cu卷料160mm宽×5mm厚，Al卷料160mm宽×1.5mm厚进行冷复合，将Cu卷料的下表面和Al卷料的上表面经过钢丝刷在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为复合结合面，冷复合厚度3.25mm，冷复合变形量为50％，复合速度3m/min，得到第一Cu/Al复合材料。
S3，将冷复合得到第一Cu/Al复合材料160mm宽×3.25mm厚进行分条，分条宽度12mm，得到第一Cu/Al窄条卷料。
S4，将分条得到的10mm宽×3.25mm厚的第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，修正侧弯到≤3mm/m，得到第二Cu/Al窄条卷料。
S5，将拉矫得到的第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在60℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为80℃。
S6，将以下2卷Al原材料：Al卷料160mm宽×5.95mm厚，进行表面清刷，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在60℃，采用软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后将材料烘干，烘干的温度为80℃。
S7，将清洗好的其中一卷Al卷料160mm宽×5.95mm厚，通过开槽机在Al卷料表面对称位置开两条槽，槽间距80mm，槽宽12mm，槽深0.75mm。
S8，将准备好的第二Cu/Al窄条卷料12mm宽×3.25mm厚、S7开槽后的Al卷料、S6清刷后的Al卷料进行温复合，其中第二Cu/Al窄条卷料置于上层，开槽的Al卷料置于中层，未开槽的Al卷料置于下层，第二Cu/Al窄条卷料的Al面置于中间层Al卷料的槽内，使用钢丝刷对上层Cu/Al窄条的Al面，中层开槽Al卷的上下面，下层铝卷的上表面进行在线抛光后进行连续温复合，温复合变形量65％，复合温度500℃，复合速度3m/min，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×5.04mm厚。
S9，将温复合得到的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×5.04mm厚进行表面干抛清刷，使用300目砂带轮对材料表面进行连续抛光，避免材料表面与水接触，获得表面一致无氧化的Cu/Al复合材料。
S10，将表面干抛后的第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×5.04mm厚进行冷轧加工，冷轧变形量40.5％，获得第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚，材料表面光洁；
S11，将冷轧后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚进行表面清洗，通过脱脂剂清洗和机械清刷去除材料表面的油脂，在清水中添加环保型脱脂剂，清水的温度保持在60℃，采用尼龙软刷对材料表面进行清刷，用以去除材料表面油脂，之后采用清水对材料的表面进行清洗，用以去除材料表面残余环保型脱脂剂，之后采用钝化剂对铜表面做钝化处理以防止氧化，之后将材料烘干，烘干的温度为80℃。
S12，将表面清洗后的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料160mm宽×3.0mm厚进行分条，分条宽度72mm，分条速度30m/min，铜层的定位尺寸根据需求确定，材料表面覆膜以防止蹭伤。
本实施例最终获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料成品72mm×3mm，铜层宽度12mm，铜铝界面剥离强度大于50N/mm。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。
Claims (10)
1.一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
提供Cu卷料和Al卷料，对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；
对所述第一Cu/Al复合材料进行分条，获得第一Cu/Al窄条卷料；
对所述第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，以修正侧弯，得到第二Cu/Al窄条卷料；
再提供两卷Al卷料，并对所述两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽；
对所述第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、所述两卷Al卷料中未开槽处理的Al卷料进行温复合，其中，所述第二Cu/Al窄条卷料置于上层，所述开槽处理的Al卷料置于中层，所述未开槽处理的Al卷料置于下层，所述第二Cu/Al窄条卷料的Al面置于所述开槽处理的Al卷料的开槽内，得到第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料；
对所述第一局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行冷轧加工，获得所需厚度的第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料；
对所述第二局部镶嵌式Cu/Al复合材料进行分条，获得局部镶嵌式Cu/Al复合材料的成品。
2.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，在所述对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合之前，还包括：分别对所述Cu卷料和所述Al卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。
3.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，包括：将所述Cu卷料的下表面和所述Al卷料的上表面经过钢丝刷在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为复合结合面，冷复合变形量为40％-50％，复合速度为2-3m/min。
4.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述第一Cu/Al复合材料进行分条，其中：所述第一Cu/Al窄条卷料的宽度根据实际需求确定。
5.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述第一Cu/Al窄条卷料进行拉矫，其中：修正侧弯不大于3mm/m。
6.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，在所述再提供两卷Al卷料之前，还包括：对所述第二Cu/Al窄条卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。
7.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，在所述对所述两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽之前，还包括：对所述两卷Al卷料进行表面清刷，以去除材料表面油污。
8.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述两卷Al卷料中的其中一卷进行表面局部开槽，其中：开槽的位置和宽度根据实际需求确定，开槽的深度小于第二Cu/Al窄条卷料的厚度，以用于定位第二Cu/Al窄条卷料。
9.根据权利要求1所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述第二Cu/Al窄条卷料、开槽处理的Al卷料、所述两卷Al卷料中未开槽处理的Al卷料进行温复合，其中：使用钢丝刷分别对上层第二Cu/Al窄条卷料的Al面、中层开槽处理的Al卷的上下面、下层未开槽处理的Al卷的上表面进行在线抛光后进行连续温复合，温复合变形量为65％-75％，复合温度为400-500℃，复合速度为1.5-3m/min。
10.一种局部镶嵌式Cu/Al复合材料，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的局部镶嵌式Cu/Al复合材料的制备方法制备得到，所述局部镶嵌式Cu/Al复合材料为Cu层镶嵌至Al层的结构，所述局部镶嵌式Cu/Al复合材料中的Cu层与Al层的厚度关系通过二次温复合时所用Al卷的厚度进行调整，所述局部镶嵌式Cu/Al复合材料的剥离强度达到50N/mm以上。
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