冷轧式铜铝复合板带制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冷轧式铜铝复合板带，包括通过冷轧方式复合在一起的铝板层和铜板层，预轧前所述铝板厚度和铜板厚度的比值是大于等于10，轧制后铝板层和铜板层的厚度比大于等于10。本实用新型专利技术通过选择合理厚度比的铝板和铜板，使其在轧制前后铜铝厚度比基本不变，既能够保证成品铜铝复合板带的平直度，又可在制造过程中使得铜板和铝板在复合面上进行充分的扩散和化学反应，从而在复合面获得具有性能优异的过渡结构，有效提高了成品的结合强度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于金属复合板
，具体涉及一种冷轧式铜铝复合板带。技术背景铜铝复合板带是在铝板的表面包覆一层铜的复合材料。以铜铝复合板带代替应用面特别广、需求量特别大的紫铜带，在电力和信号传输领域有着广泛的应用前景，有望形成巨大的产业。世界上主要的铜资源分布在北美、拉丁美洲以及中非，而我国铜资源较为匮乏。随着我国铜产量的持续大幅度增长，特别是冶炼能力的不断膨胀，原料供应已经显得越来越紧张，快速增长与资源短缺的矛盾日益突出。所以对于我国来讲，发展铜铝层状复合板用部分低廉的铝来代替铜十分符合我国国情的发展。铜的比重为8.96克/立方厘米，是铝(2. 7克/立方厘米)的3. 65倍，也就意味着同样重量的铝材产品数是铜材产品数的3. 65倍，用铝代替铜应用于电力等领域要划算很多。由于铜具有良好的导电、导热性、易钎焊、接触电阻低、耐磨且外表美观等优点。且从物理性质上来说，铜的氧化物仍旧具有导电能力，在铜线缆老化后仍然不影响用电安全。而铝表面极易氧化，所形成的氧化膜十分牢固，导热和导电性很差，所以在某些应用领域很难用铝来完全的代替铜。用部分铝代替铜，经一定的工艺获得的铜/铝双金属复合板能综合具有铜/铝的优良性能，既具备铜优良的导电、导热性以及较强的耐腐蚀性能又拥有铝质轻、经济等优点。目前制备铜/铝双金属层状复合板的研究领域极为广阔，生产方法有多种。一般常规的制备双金属材料分类方法按照复合过程的工艺属性划分，分别为铸造复合法、爆炸复合法、焊接复合法、轧制复合法等。熔铸复合是采用铸造的方法使两种熔点不同的液态金属先后熔铸在一起或一种液态金属与另一种固态金属凝铸在一起。早期的熔铸复合是在近平衡凝固条件下进行的，常常导致界面元素过分扩散，有害相生成甚至发生固体的过分溶解，致使质量不好，现代液固相复合技术是以液态金属快速非平衡凝固和半凝固态直接塑性成型为特征，因此可以克服熔铸复合的一些弊病。熔铸复合材料的质量高复合工艺效率高，但由于铜和铝在高温下极易氧化，生成的氧化膜将极大的影响复合材料的结合强度，运用保护性气氛工艺复杂成本闻。爆炸复合法是利用炸药爆炸产生的能量，在微秒级时间内使两块金属板在碰撞点产生高达106 107/s的应变速率和104MPa的高压，从而实现异种金属的焊接复合。爆炸复合材料具有很高的加工性能，能经受后续多种多次的冷、热加工。爆炸复合材料有良好的使用性能。目前采用爆炸复合法能实现300多种金属的复合。但是，爆炸结合法机械化程度低，生产效率较低，劳动条件差，且具有一定的危险性，制备的双金属材料变形较大、不平MiF. O焊接复合法主要包括熔焊、钎焊、搅拌摩擦焊以及扩散焊等。熔焊方法不适于铝/铜的焊接，由于铝与铜在物理性能及化学性能方面存在较大的差异，造成其熔焊焊接性很差，具体表现为接头脆性大、易产生裂纹和接头强度低。因此，一般工业生产中较少采用熔焊方法来焊接铝/铜之类的异种材料。钎焊方法能成功实现铝/铜的焊接，但要降低金属间化合物形成等因素对接头性能的影响需要严格确定钎料成分和钎焊工艺。铝/铜搅拌摩擦焊是一种焊接产量高、生产成本低的环保型焊接新技术，在铝、镁、铜等材料的焊接中获得了迅速应用.因而有人也开始探索用这种方法焊接锅/铜等异种材料，目前搅拌摩擦焊研究刚刚开始，某些热点问题需要进一步深入研究。轧制复合法的基本原理是金属板在受到轧机施加于其上强大压力的作用下，在两层金属的待复合表面发生塑性变形，使表面金属层破裂。随后，洁净而活化的金属层从破裂的金属表面露出，在强大压力作用下，形成平面状的冶金结合。在后续的热处理过程中结合面继续扩大，形成稳固结合。轧制复合又分为热轧和冷轧复合。热轧复合方法是将被复合的金属坯料在高温高压下进行轧制变形，受热和力的同时作用而使不同金属进行焊合的一种工艺方法。这种方法从30年代一直沿用到至今，仍是一种重要的复合方法。热轧复合是利用高温热激活条件下形成较为稳定的热扩散，轧后的·余热将使原子扩散更加充分，从而形成良好的复合，但热轧复合在工艺实施上存在着一些困难(铜氧化着色温度低于180°C )，对于某些金属间脆性化合物的形成难以控制。冷轧复合是在热轧复合的基础上发展起来的。冷轧复合属于压力焊接，泛指金属在再结晶温度以下进行的焊接过程。原则上说，所有具有足够延展性的金属都可以通过冷轧获得复合材。生产低强度、高塑性、易氧化、小规格及小批量、高精度的复合板，采用冷轧法是可行的。近年来，为了达到冷轧的目的，采用异步轧机轧制复合板已取得了成功。在冷轧复合之前先将金属板材的表面进行清理，通过被轧制板材的接触表面相对剪切变形，大于某一临界变形程度产生复合，在扩散退火处理后获得理想的复合界面结构。冷轧可以实现多种组元的结合，并且可以生产复合带卷，尺寸精确，效率高，因此冷轧复合是当今世界应用最广泛的金属层状复合技术之一。冷轧复合过程广泛的运用于生产大型层状板材和薄材。和其他的生产方法相比，冷轧具有操作简单，容易自动化等优点。材料不能用传统的熔化方法结合时，可以采用冷轧复合方法。他也是在薄片材料结合和时一种可靠的方法。但是由于轧制复合过程中没有充分的扩散和化学反应，因此复合界面的过渡结构在很大程度上并未完全实现，结合强度仍然存在缺憾。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结合强度较好的冷轧式铜铝复合板带。实现本技术目的的技术方案是一种冷轧式铜铝复合板带，包括通过冷轧方式复合在一起的铝板层和铜板层，其特征在于预轧前所述铝板厚度和铜板厚度的比值是大于等于10，轧制后铝板层和铜板层的厚度比大于等于10。上述方案中，预轧前铜板和铝板邻接的复合面上设有经过不锈钢钢丝刷打磨的线状或网状凹痕。上述方案中，铜板层的厚度是O. 8至I. 2毫米，铝板层的厚度是8至12毫米。通过对成品铜铝复合带板取样进行检测，其分析结果如下(I)铝板厚度和铜板厚度的比值存在一个临界点，就样品而言是10，当大于这一值时，随着着铝板厚度和铜板厚度的比值的增加，成品铜铝复合板带的结合强度增大。当小于这一值时，成品铜铝复合板带的结合强度随层厚比的增加而减小。另外，铝板厚度和铜板厚度的比值越大轧后铜铝层厚比更接近于轧前的铜铝层厚比，即铝板厚度和铜板厚度的比值大时有利于获得平直的复合板。(2)本技术方法与传统冷轧方式相比，可获得具有更高结合强度的铜铝复合带板，其结合强度甚至可达传统冷轧复合带板的3倍。本技术具有积极的效果(I)本技术通过选择合理厚度比的铝板和铜板，使其在轧制前后铜铝厚度比基本不变，既能够保证成品铜铝复合板带的平直度，又可在制造过程中使得铜板和铝板在复合面上进行充分的扩散和化学反应，从而在复合面获得具有性能优异的过渡结构，有效提高了成品的结合强度。附图说明图I是本技术的一种结构示意图；图2是图I所示铜铝复合板带在冷轧前的一种结构示意图；图3是图I所示铜铝复合板带在冷轧前的另一种结构示意图。具体实施方式(实施例I)图I和图2显示了本技术的第一种具体实施方式，其中图I是本技术的一种结构示意图；图2是图I所示铜铝复合板带在冷轧前的一种结构示意图。本实施例是一种冷轧式铜铝复合板带，见图I和图2所示，包括通过冷轧方式复合在一起的铝板层I和铜板层2，其特征在于预轧前所述铝板3厚度和铜板4厚度的比值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧式铜铝复合板带，包括通过冷轧方式复合在一起的铝板层(1)和铜板层(2)，其特征在于：预轧前铝板(3)厚度和铜板(4)厚度的比值是大于等于10，轧制后铝板层(1)和铜板层(2)的厚度比大于等于10。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林中华，司正庆，
申请(专利权)人：红光电气集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：