CN1586802A - 双侧复合板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种双侧复合板带材的制造方法，它是将复合板板面中间的一种金属条与其两侧的另一种金属条的侧面之间高强度牢固结合的方法。该方法通过组合模具，使不同的材料组合成锭坯，通过大变形时在行腔内瞬间产生的高温高压作用下，使两种材料产生冶金结合，达到最佳结合强度。本发明方法可实现不同薄形材料间进行侧面复合，结合强度高，复层牢固；并可节约贵重金属，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合板带材的制造方法，具体涉及一种将一种金属条与其两侧的另一种金属条的侧面之间进行高强度牢固结合的方法。
背景技术
复合材料是由基体材料和复层材料人工用特殊的方法复合而成，它充分发挥了材料各自的物理化学性能，形成综合性能优异的新型材料，是当今材料领域发展最快、应用前景最广的新学科，世界各国都把复合材料的发展列为重点规划。
人们在对复合材料研究过程中，已经认识到复合材料关键是基体材料与复层材料之间的界面结合问题。要达到结合强度好、复层牢固的技术要求，除必要的大变形量外，还必须有足够的复合界面。现有的复合材料中，绝大部分都是面复合、镶嵌复合，而侧面复合的材料很少见到报导，这是由于侧面复合接触面小、界面接合强度很难达到技术要求所致。
电气工业中的熔断片等元件一直由纯银贵金属材料冲制而成，不但成本高，还浪费贵金属银，若要制成复合材料，可降低成本、节约银材料。但熔断片厚度仅有0.08～0.2毫米，这样的薄形材料，其结合界面已成为线接触，要达到设计的抗拉强度是十分困难的。
发明内容
为了克服侧面复合材料制造困难、结合强度难以达到设计要求的不足，本发明的目的在于：提供一种双侧复合板带材的制造方法，该方法可以实现双金属薄形复合板的侧面复合，并且使两种材料的侧向界面达到冶金结合，从而使结合强度高，复层牢固，可以实现工业应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种双侧复合板带材的制造方法，它是将复合板板面中间的一种金属条与其两侧的另一种金属条的侧面之间高强度牢固结合的方法，该方法的制造步骤为：
(1)按挤压机模筒的尺寸制备一个复合板带材两侧的金属圆锭备用；
(2)沿锭子的中心线，加工出一个经计算后确定中间金属尺寸的槽；
(3)制备一块经计算确定尺寸的中间金属条，将其表面处理干净后镶入槽中形成复合锭；
(4)放入组合模具中，通过一定的压力使复合锭整形压实，把界面处的空气排尽，使其紧密接触，形成一个可放入挤压筒中的一体化复合锭；
(5)将制备好的复合锭放入气体保护炉中，根据不同材料和锭坯的重量，设定不同的温度和保温时间，对锭子进行加热；
(6)加热后的锭子放入挤压机的挤压筒中，根据产品尺寸、形状选用截面为矩形的挤压嘴进行挤压，从而获得不同宽度、厚度尺寸的复合板材；
(7)根据材料性质在气体保护炉或真空炉中，选用温度450℃～900℃，保温时间3～8小时扩散退火；
(8)经扩散退火的复合材料，通过粗轧机和精轧机按合理变形量冷轧到成品尺寸；
(9)用精密剪床或滚剪机定尺精密剪裁至所需尺寸；
(10)用汽油、酒精类有机溶剂对板带材表面进行清洗；
(11)塑料薄膜包装、入库。
所述的板面中间的一种金属条可为银条，银条两侧的另一种金属条为铜条。
所述的复合板可为薄形板，其厚度小于1毫米。
本发明的有益效果是：
1、实现不同薄形材料间进行侧面复合，结合强度高，复层牢固
本发明通过组合模具，使不同的材料组合成锭坯，通过大变形时在行腔内瞬间产生的高温高压作用下，使两种材料产生冶金结合，达到最佳结合强度。
该“冶金结合”是指两种材料界面之间结合强度的牢固程度。要使两种不同性质的金属结合在一起，在大变形力和变形热的作用下，界面之间产生了原子扩散，即两种材料的原子互扩散到另一种基体界面层内部10～100微米的深度。此深度和扩散速率、温度、压力有关。从化学角度讲，由于原子扩散的作用，在界面形成了新的金属键，界面的结构也发生了改变，这和用冶金方法制造备的材料，从原理上讲是一致的，因此这种高强度的界面结合即为“冶金结合”。经测试，该复合材料在轧制冲压过程中，表现出优良加工性能和物理性能，其抗拉强度σb＝35Mpa。
2、用于熔断片等元件可节约贵重金属，降低成本将银与两侧铜间按本发明工艺进行侧面复合制成的复合材料可用以代替纯银制造熔断片等元件，其性能全面达到钝银熔断片的标准，可节约贵金属银约60％，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明双侧复合板带材的制造方法的工艺流程简图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例为制造熔断片用的厚度为0.08～0.2毫米的铜/银/铜双侧面薄形复合板带材的生产方法，该双侧面复合板带材是在带材板面中间置有银条，银条两侧均各为铜条，银条与两侧铜条的侧面之间为高强度牢固结合。请参见图1所示，本实施例制造铜/银/铜双侧面复合板带材的工艺流程为：
(1)按挤压机模筒的尺寸制备一个复合板带材两侧的铜圆锭备用；
(2)沿铜锭中心线，用铣床铣出一个经计算后确定带材中间银条尺寸的槽；
(3)制备一块经计算后确定尺寸的带材中间的银条，将其表面处理干净后镶入槽中形成复合锭；
(4)放入组合模具中，通过一定的压力使复合锭整形压实，把界面处的空气排尽，使其紧密接触，形成一个可放入挤压筒中的一体化复合锭；
(5)将制备好的复合锭放入气体保护炉中，根据不同材料和锭坯的重量，设定不同的温度和保温时间，对锭子进行加热；
(6)加热后的锭子放入挤压机的挤压筒中，根据产品尺寸、形状选用截面为矩形的挤压嘴进行挤压，从而获得不同宽度、厚度尺寸的复合板材；
(7)根据材料性质在气体保护炉或真空炉中，选用温度450℃～900℃，保温时间3～8小时扩散退火；
(8)经扩散退火的复合材料，通过粗轧机和精轧机按合理变形量冷轧到成品尺寸，该合理变形量为ε道＝15～30％，ε总＝95％。本实施例双侧熔断材料在此过程不需中间退火；对于需中间退火的材料应在此步骤中进行中间退火；
(9)用精密剪床或滚剪机定尺精密剪裁至所需尺寸；
(10)用汽油、酒精类有机溶剂对板带材表面进行清洗；
(11)塑料薄膜包装、入库。
Claims (5)
1、一种双侧复合板带材的制造方法，其特征在于：它是将复合板板面中间的一种金属条与其两侧的另一种金属条的侧面之间高强度牢固结合的方法，该方法的制造步骤为：
(1)按挤压机模筒的尺寸制备一个复合板带材两侧的金属圆锭备用；
(2)沿锭子的中心线，加工出一个经计算后确定中间金属尺寸的槽；
(3)制备一块经计算确定尺寸的中间金属条，将其表面处理干净后镶入槽中形成复合锭；
(4)放入组合模具中，通过一定的压力使复合锭整形压实，把界面处的空气排尽，使其紧密接触，形成一个可放入挤压筒中的一体化复合锭；
(5)将制备好的复合锭放入气体保护炉中，根据不同材料和锭坯的重量，设定不同的温度和保温时间，对锭子进行加热；
(6)加热后的锭子放入挤压机的挤压筒中，根据产品尺寸、形状选用截面为矩形的挤压嘴进行挤压，从而获得不同宽度、厚度尺寸的复合板材；
(7)根据材料性质在气体保护炉或真空炉中，选用温度450℃～900℃，保温时间3～8小时扩散退火；
(8)经扩散退火的复合材料，通过粗轧机和精轧机按合理变形量冷轧到成品尺寸；
(9)用精密剪床或滚剪机定尺精密剪裁至所需尺寸；
(10)用汽油、酒精类有机溶剂对板带材表面进行清洗；
(11)塑料薄膜包装、入库。
2、根据权利要求1所述的双侧复合板带材的制造方法，其特征在于：所述的板面中间的一种金属条为银条，银条两侧的另一种金属条为铜条。
3、根据权利要求1或2所述的双侧复合板的制造方法，其特征在于：所述的第(8)步骤中，合理变形量为ε道＝15～30％，ε总＝95％。
4、根据权利要求1所述的双侧复合板的制造方法，其特征在于：所述的第(8)步骤中，对于需中间退火的材料在此步骤中进行中间退火。
5、根据权利要求1所述的双侧复合板的制造方法，其特征在于：所述的复合板为薄形板，其厚度小于1毫米。
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