CN1971789A - 一种银/铜双面复合带材的加工工艺 - Google Patents

一种银/铜双面复合带材的加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电触点材料技术领域，特指一种银/铜双面复合带材的加工工艺，它是先将银金属氧化物带与一个较薄的银带热轧复合，形成银金属氧化物/银复合带材，银金属氧化物/银复合带材通过其上的银带层与铜带热轧复合，经热轧复合后的带材再退火，本发明工艺简单，实现连续生产，生产效率高，生产成本低，且所加工出的银/铜双面复合带材的结合度较高，复合牢度优良。

Description

一种银/铜双面复合带材的加工工艺
技术领域：
本发明涉及电触点材料技术领域，特指一种银/铜双面复合带材的加工工艺。
背景技术：
电触点是电器开关、仪器仪表的接触元件，它主要承担接通和分断电流的作用，它对电器的安全运行有决定性作用，在生产电触点的材料中，银金属氧化物(如银氧化锡AgSnO2、银氧化镉AgCdO)材料由于具有较好的耐电磨损，抗熔焊性和导电性，在低压电器中得到广泛应用。银氧化锡/铜双面复合材料是由银金属氧化物与铜两种材料通过特殊的复合工艺组合而成的新型功能材料，它既保留银金属氧化物和基材铜的主要特色，又可通过复合效应获得原组分所不具备的性能，既节约白银、发挥银触点耐电磨损，抗熔焊性和导电性等优点，又能提高机械性能，是一项重要的节银技术。
然而银金属氧化物与铜的结合强度较差，因此，需有相应的特殊工艺进行加工才能使两者牢固结合在一起，互相补充，彼此兼顾。目前国内在复合材料方面重点研究了银铜合金与无氧铜的条复合、面复合，有个别工厂正在试验银金属氧化物与铜的复合，生产方式为先用氩弧焊把20mm的银金属氧化物板锭与厚铜锭两材料的边缘焊接起来，然后用粗轧机下大压下量轧制，再经过反复扩散退火、轧制达到不同金属的结合。这种生产方式不能规模化生产，每次只能加工出一段长度很小的带材，利用该种工艺不能连续加工，生产效率极低。而随着电子产品的广泛应用，电触点的需求量也日益增大，市场前景十分乐观，但是目前国内的生产工艺生产效率极低，带材结合强度差，复合牢度差，且其生产成本极高，远远不能满足目前市场的需求。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种银/铜双面复合带材的加工工艺，该种加工工艺能连续加工出成卷的银/铜双面复合带材，实现大规模生产，生产效率高，生产成本低，且所加工出的银/铜双面复合带材结合强度高、复合牢度优良。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：它包括以下步骤：
A、分别对银带和银金属氧化物带材进行表面清洗，去除其表面的油污、氧化物，再将银带和银金属氧化物带材一起送入热轧机热轧复合成为一条银金属氧化物/银复合带材，加热温度为300～800℃，走带速度为1.0～5.0m/min，带材收放卷张力范围为1～200KN，轧制力为10～120吨，加热区内有起保护作用的保护气体，接着再将银金属氧化物/银复合带材进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时，退火后再将其送入精轧机进行精轧制，精轧制后再次进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时，退火后再次将其送入精轧机进行成品轧制，最后将其送入分条机进行分条，制成银金属氧化物/银复合带材成品备用；
B、将铜带送入铣槽设备，在铜带的上下两个面上均铣出一个与银金属氧化物/银复合带材相匹配的槽；
C、分别对铜带和A步骤所制成的银金属氧化物/银复合带材两结合面进行表面清洗，去除其表面的油污、氧化物；
D、将清洗后的铜带和两个银金属氧化物/银复合带材送入热轧机进行热轧复合，两个银金属氧化物/银复合带材分别位于铜带的上下两个面，银金属氧化物/银复合带材为银的一面及铜带槽的底面为结合面，铜带和银金属氧化物/银复合带材经定位装置定位和限位进入加热区进行加热，走带速度为1.0～5.0m/min，带材收放卷张力范围为1～200KN，加热温度为300～800℃，加热区内有起保护作用的还原气体，接着银金属氧化物/银复合带材和铜带被送入热轧机上的轧辊进行轧制，轧制力为10～120吨，两个银金属氧化物/银复合带材在进入轧辊前分别嵌入在铜带两面的槽内，铜带和银金属氧化物带材/银复合带材经轧制后成为银/铜双面复合带材，最后将该银/铜双面复合带材收至成卷；
D、将银/铜双面复合带材进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时；
E、对银/铜双面复合带材进行表面清洗、抛光和烘干；
F、再将银/铜双面复合带材送入精轧机进行轧制；
G、最后将银/铜双面复合带材送入分条机进行分条；
H、成品。
所述的铣槽设备包括放卷机构、收卷机构、三个上铣刀、三个下铣刀以及对铜带进行定位和限位对齐的定位块，所述的上铣刀位于铜带上方，下铣刀位于铜带下方，上铣刀和下铣刀成对配合，且第一、第二、第三对铣刀的刀口宽度是逐渐增宽到要求尺寸的。
所述的热轧机上顺序安装有放卷机构、对带材进行定位和限位的定位装置、加热区、轧辊、收卷机构，所述的加热区为高频电加热炉，所述的定位装置是分布于带材两侧的两组限定带材位置且可调节其位置的定位轮，每组定位轮有三个。
所述的定位块上设有一个供铜带穿过的大方孔和两个供银金属氧化物/银复合带材穿过的小方孔，两个小方孔分别位于大方孔的两侧，且两个小方孔与铜带上下两面的槽的所在位置相匹配。
由于银金属氧化物与铜的结合强度较差，而银和铜却能很好地结合在一起，因此，为克服此缺陷，本发明先将银金属氧化物带与一个较薄的银带热轧复合，形成银金属氧化物/银复合带材，银金属氧化物/银复合带材通过其上的银带层与铜带热轧复合，这样生产出来的复合带材既节省白银，又具有很好的结合强度；所述的银金属氧化物包括银氧化锡AgSnO2、银氧化镉AgCdO等，另外，本发明还在铜带的两面均铣出一个能嵌入银金属氧化物/银复合带材的槽，在热轧复合前先对银金属氧化物/银复合带材和铜带进行表面清洗，尤其要将两者结合面上的氧化物、油污等去除干净，带材表面油物、氧化物是影响其结合强度的一个重要因素，因此，带材表面油物、氧化物、污垢必须清洗干净，接着再将银金属氧化物/银复合带材和铜带一同送入热轧机进行热轧复合，热轧机上的定位装置定位保证带材在输送和轧制过程中不发生偏移，保持直线输送带材，同时使银金属氧化物/银复合带材在进入轧辊前嵌入铜带两面的槽内，再进入轧辊进行轧制成为银/铜双面复合带材；带材在热轧机上是先经过高频电加热炉加热再送入轧机轧制复合，且带材连续输送和轧制，因此，本发明的工艺可实现银/铜双面复合带材的连续加工和生产，经热轧复合后的带材再经退火等后续加工，以增强不同金属界面的原子扩散，增强复合牢度，再进行精轧制成为复合带材成品。综上所述，本发明工艺简单，可实现连续生产，生产效率高，生产成本低，且所加工出的银/铜双面复合带材的结合强度较高，复合牢度优良。
附图说明：
附图1为本发明的制作银氧化锡/银的工艺流程图；
附图2为本发明的制作银/铜双面复合带材的工艺流程图；
附图3为本发明的铣槽设备的结构示意图；
附图4为本发明的铜带在其上下两面铣出槽后的结构示意图；
附图5为本发明的定位块的结构示意图；
附图6为本发明的热轧机的结构示意图；
附图7为本发明的定位装置的结构示意图。
具体实施方式：
为进一步提示本发明，以下结合附图1、2、3、4、5、6、7进行具体说明。
本发明所述的铜带6为铜或铜合金带，所生产的银/铜双面复合带材上的银氧化锡带材16和铜带6之间具有一个较薄的银带17过度层，其加工工艺如下：
A、分别对银带17和银氧化锡带材16带进行表面清洗，去除其表面的油污、氧化物，再将银带17和银氧化锡带材16一起送入热轧机热轧复合成为一条银氧化锡/银复合带材15，热轧复合的加热温度为300～800℃，走带速度为1.0～5.0m/min，轧制力为10～120吨，加热区内10有起保护作用的保护气体，接着再将银氧化锡/银复合带材15置于井式炉内进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时，退火后再将其送入精轧机进行精轧制，精轧制后再次将其置于井式炉内进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时，退火后再次将其送入精轧机进行成品轧制，最后将其送入分条机进行分条，制成银氧化锡/银复合带材15成品；
B、将铜带6送入铣槽设备，在铜带6的上下两个面上均铣出一个与银氧化锡/银复合带材15相匹配的槽9；
C、分别对铜带6和A步骤所制成的银氧化锡/银复合带材15进行表面清洗，去除其表面的油污、氧化物；
D、将清洗后的铜带6和两个银氧化锡/银复合带材15送入热轧机进行热轧复合，两个银氧化锡/银复合带材15分别位于铜带6的上下两面，银氧化锡/银复合带材15为银带17的一面及铜带6槽9的底面为结合面，铜带6和银氧化锡/银复合带材15经定位装置定位和限位进入加热区10进行加热，走带速度为1.0～5.0m/min，加热温度为300～800℃，加热区10内有起保护作用的还原气体，接着银氧化锡/银复合带材15和铜带6被送入热轧机上的轧辊11进行轧制，轧制力为10～120吨，两个银氧化锡/银复合带材15在进入轧辊11前分别嵌入在铜带6两面的槽9内，铜带6和银氧化锡/银复合带材15经轧制后成为银/铜双面复合带材，最后将该银/铜双面复合带材收卷；
D、将银/铜双面复合带材置于地坑炉内进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时；
E、对银/铜双面复合带材进行表面清洗、抛光和烘干；
F、再将银/铜双面复合带材送入精轧机进行轧制；
G、最后将银/铜双面复合带材送入分条机进行分条；
H、成品。
上述热轧复合工艺中，其加热温度、走带速度、轧制力者之间的协调匹配是材料复合牢度是否优良的关键；而其带材的收放卷张力必须平稳，带材的收放卷张力稳是保证带材平直、连续生产的关键。带材在热轧复合后必须选择合适的退火温度和时间，以增强不同金属界面的原子扩散。
本发明所述的铣槽设备包括放卷机构1、收卷机构2、三个上铣刀3、三个下铣刀4以及对铜带6进行定位和限位对齐的定位块5，所述的上铣刀3位于铜带6上方，下铣刀4位于铜带6下方，上铣刀3和下铣刀4成对配合，且第一对铣刀的刀口宽最小，第三对铣刀的刀口宽度最大，此三对铣刀的刀口宽度逐渐增大。即第一、第二、第三对铣刀的刀口宽度是逐渐增宽到要求尺寸的，逐次加工出所需宽度的槽9，此种方式所加工出的槽9精度公差最小，方便后续工艺的进行。
所述的定位块5上设有一个大方孔18和两个小方孔14，两个小方孔14分别位于大方孔18的两侧，铜带6从大方孔18穿过，铜带6上下两面的槽9与两个小方孔14的位置相匹配；两条银氧化锡/银复合带材15则分别从两小方孔14中穿过，两条小方孔14使两条银氧化锡/银复合带材15在进入轧机11前能准确落入铜带6两面的槽9内，通过轧机11轧制后，两条银氧化锡/银复合带材15则嵌入在铜带6两面的槽9内。
所述的热轧机顺序安装有三个放卷机构7、对带材进行定位和限位的定位装置、加热区10、轧辊11、一个收卷机构12，所述的加热区10为高频电加热炉，所述的定位装置是分布于带材两侧的两组定位轮13，每组定位轮13有三个，定位轮13限定带材位置，且定位轮13可调节其位置，通过这六个定位轮13可控制带材保持直线输送，保证其连续生产的顺利进行。
以上所叙仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均包括于本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1、一种银/铜双面复合带材的加工工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
A、分别对银带和银金属氧化物带材进行表面清洗，去除其表面的油污、氧化物，再将银带和银金属氧化物带材一起送入热轧机热轧复合成为一条银金属氧化物/银复合带材，加热温度为300～800℃，走带速度为1.0～5.0m/min，带材收放卷张力范围为1～200KN，轧制力为10～120吨，加热区内有起保护作用的保护气体，接着再将银金属氧化物/银复合带材进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时，退火后再将其送入精轧机进行精轧制，精轧制后再次进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时，退火后再次将其送入精轧机进行成品轧制，最后将其送入分条机进行分条，制成银金属氧化物/银复合带材成品备用；
B、将铜带送入铣槽设备，在铜带的上下两个面上均铣出一个与银金属氧化物/银复合带材相匹配的槽；
C、分别对铜带和A步骤所制成的银金属氧化物/银复合带材进行表面清洗，去除其表面的油污、氧化物等；
D、将清洗后的铜带和两条银金属氧化物/银复合带材送入热轧机进行热轧复合，两条银金属氧化物/银复合带材分别位于铜带的上下两个面，银金属氧化物/银复合带材为银的一面及铜带槽的底面为结合面，铜带和银金属氧化物/银复合带材经定位装置定位和限位进入加热区进行加热，走带速度为1.0～5.0m/min，带材收放卷张力范围为1～200KN，加热温度为300～800℃，加热区内有起保护作用的还原气体，接着银金属氧化物/银复合带材和铜带被送入热轧机的轧辊进行轧制，轧制力为10～120吨，两条银金属氧化物/银复合带材在进入轧辊前分别嵌入在铜带两面的槽内，铜带和银金属氧化物带材/银复合带材经轧制后成为银/铜双面复合带材，最后将该银/铜双面复合带材收卷；
D、将银/铜双面复合带材进行退火，退火温度为400～600℃，退火时间为0.2～1小时；
E、对银/铜双面复合带材进行表面清洗、抛光和烘干；
F、再将银/铜双面复合带材送入精轧机进行轧制；
G、最后将银/铜双面复合带材送入分条机进行分条；
H、成品。
2、根据权利要求1所述的一种银/铜双面复合带材的加工工艺，其特征在于：所述的铣槽设备包括放卷机构、收卷机构、三个上铣刀、三个下铣刀以及对铜带进行定位和限位对齐的定位块，所述的上铣刀位于铜带上方，下铣刀位于铜带下方，上铣刀和下铣刀成对配合，且第一、第二、第三对铣刀的刀口宽度是逐渐增宽到要求尺寸的。
3、根据权利要求1所述的一种银/铜双面复合带材的加工工艺，其特征在于：所述的热轧机上顺序安装有放卷机构、对带材进行定位和限位的定位装置、加热区、轧辊、收卷机构，所述的加热区为高频电加热炉，所述的定位装置是分布于带材上下两面的两组限定带材位置且可调节其位置的定位轮，每组定位轮有三个。
4、根据权利要求2所述的一种银/铜双面复合带材的加工工艺，其特征在于：所述的定位块上设有一个供铜带穿过的大方孔和两个供银金属氧化物/银复合带材穿过的小方孔，两个小方孔分别位于大方孔的两侧，且两个小方孔与铜带上下两面的槽的所在位置相匹配。
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