铜铝复合板带的制备方法技术

本发明专利技术公开了铜铝复合板带的制备方法，其包括以下步骤：根据成品要求选取尺寸符合要求的铜板和铝带，其中，所述铜板作为基板材料，所述铝带作为内嵌材料；对铜板进行均匀化退火处理：退火温度为320~400℃、保温时间为0.5~3h，对铝带进行均匀化退火处理：退火温度为180~220℃、保温时间为1~3h，退火完毕后进行水淬；对铜板和铝带进行表面预处理，去除油污、表面氧化皮和其他杂质，并将铜板和铝带进行表面粗糙度打磨；将铝带嵌入铜板的内嵌槽中，而后进行若干道次冷轧复合处理；在气氛保护下对冷轧复合后的铜铝复合板进行高温热处理，获得所需成品；通过前期热处理、表面预处理、多道次冷轧及热处理退火工艺，从而获得了具有性能优异的界面过渡结构层的铜铝复合板。

Preparation method of copper aluminum composite strip

The invention discloses a preparation method of copper-aluminum composite sheet and strip, which comprises the following steps: selecting copper sheet and aluminum strip according to the requirement of finished product, in which the copper sheet is used as substrate material and the aluminum strip is used as embedded material; homogenizing annealing treatment is carried out on the copper sheet: annealing temperature is 320-400 C, holding time is 0. 5-3 h, the aluminum strip was homogenized annealing treatment: annealing temperature is 180-220 C, holding time is 1-3 h, after annealing, water quenching; copper and aluminum strip surface pretreatment, to remove oil, surface oxide and other impurities, and copper and aluminum strip surface roughness polishing; aluminum strip embedded in copper strip. In the bath, several passes of cold rolling and recombination were carried out; the copper-aluminum clad sheet after cold rolling and recombination was heat treated at high temperature under the protection of atmosphere to obtain the desired finished products; and the interfacial transition layer with excellent properties was obtained by pre-heat treatment, surface pretreatment, multi-pass cold rolling and annealing. Copper aluminum composite plate.

【技术实现步骤摘要】
铜铝复合板带的制备方法
本专利技术涉及铜铝复合板
，具体涉及一种铜铝复合板带的制备方法。
技术介绍
铜铝复合板，是铜板与铝板板，通过冷轧、热轧，爆炸复合法，爆炸轧制法等方式焊接在一起，不能分开的新型材料。按照一般双金属复合过程的工艺属性划分，有熔铸复合法、爆炸复合法、焊接复合法、轧制复合法等。但是在制备铜铝复合板时，熔铸复合过程中铜和铝容易被氧化、导致界面结合强度低，爆炸复合存在版型差、工艺复杂且成本高的问题，焊接复合则因为铜和铝在物理和化学性质方面的巨大差异而不适合，轧制复合中的热轧复合结合强度好但尺寸精度尤其是局部复合时的定位精度较低；然而冷轧复合以操作简单、容易自动化、尺寸精确且效率高成为一种最具潜力的大规模生产局部铜铝复合板的加工方法。但是，在冷轧程中铜铝在界面上的结合仅仅是物理结合，并没有达到冶金结合的程度，同时，由于两种材料的不均匀变形，会在基体产生较严重的残余应力，对复合后的性能影响很大。因此，为了提高铜铝复合板的界面强度等综合性能，必须对铜铝冷轧复合板带进行热处理。通过热处理，一方面可以使铜铝元素相互扩散，在界面处实现冶金结合，从而提高结合强度；另一方面使基体内部残余应力松弛，恢复塑性。但铜铝复合板在热处理过程中，界面处极易形成CuAl、CuAl2、Cu4Al9等脆性相，这些脆性相会导致复合板带的结合强度降低，从而影响材料的使用性能。因此，现需提供一种实现冶金结合、保持界面扩散层厚度以获得界面结合良好、性能优异的铜铝复合板材料的铜铝复合板带的制备方法。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种铜铝复合板带的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、根据成品要求选取尺寸符合要求的铜板和铝带，其中，所述铜板作为基板材料，所述铝带作为内嵌材料；步骤二、对铜板进行均匀化退火处理：退火温度为320~400℃、保温时间为0.5~3h，对铝带进行均匀化退火处理：退火温度为180~220℃、保温时间为1~3h，退火完毕后对铜板和铝带进行水淬；步骤三、对铜板和铝带进行表面预处理，去除油污、表面氧化皮和其他杂质，并将铜板的内嵌槽表面的粗糙度打磨至60~80μm，将铝带的表面粗糙度打磨至70~90μm；步骤四、将铝带嵌入铜板的内嵌槽中，并弯折铜板端部扣压固定铝带，而后进行若干道次冷轧复合处理；步骤五、在气氛保护下对冷轧复合后的铜铝复合板进行高温热处理，获得所需成品。在步骤一中，所选取铜板的厚度为15~20mm，所选取铝带的厚度为1.5~2mm。在步骤三中，表面预处理包括：采用浓度为10%的NaOH溶液清洗铜板和铝带以去除油污，再采用稀硫酸清洗铜板和铝带以去除表面氧化皮与其他杂质。在步骤三中，采用不锈钢丝刷对铜板进行表面粗糙度打磨，不锈钢丝刷的不锈钢丝的硬度为HRC40~50、直径为0.3~0.4mm；采用金刚砂砂带对铝带进行表面粗糙度打磨，金刚砂砂带的粒度为120~140目；其中，打磨处理后的铜板内嵌槽与铝带之间形成过盈配合。在步骤四中，冷轧复合的轧制速度为10~20m/min，轧制道次为4~5次，轧制累计变形量为80%~95%；其中，当变形量超过90%时，冷轧复合过程中需要进行中间退火处理：处理温度为320~380℃、保温时间为0.5~1h。在步骤五中，热处理为：在惰性气体保护下，对铜铝复合板进行退火热处理，处理温度为400~420℃，保温时间为1~4h；热处理后采用水冷对铜铝复合板进行快速冷却，进而获得所需成品。在步骤五中，热处理包括以下步骤：a.在惰性气体保护下对铜铝冷轧复合板进行退火热处理：逐步升温至320℃~360℃，保温1~3h后冷却至室温；b.对经步骤a处理后的铜铝复合板进行若干次冷精轧；c.在氮气与氢气混合气体保护下对经步骤b处理后的铜铝复合板进行再次热处理：处理温度为480℃~560℃、处理时间为2~5min，进而获得成品。在步骤b中，进行5-8道次冷精轧，轧制速度为10~20m/min。在步骤c中，对复合板带进行再次热处理时，复合板带的传送速度为0.8~2.0m/min。还包括步骤六：对成品进行检测；经检测成品的界面扩散层的厚度为1.5~2.4μm。本专利技术相对于现有技术，具有如下优点之处：在本专利技术中，在轧制前对铜板和铝带进行退火处理，使得二者处于相匹配的软态，从而使得轧制过程中轧制力更多的用于增强界面结合，有效提高铜铝复合板深冲性能；同时，轧制前对铜板和铝带进行表面预处理并进行粗糙度要求的打磨，使得二者在冷轧复合过程中有更多的新鲜接触界面，更容易通过轧制中界面处的相对剪切变形产生牢固的物理咬合；采用弯折扣压固定，实现了铜铝复合板带的尺寸与定位的精准，能满足高端应用需求，实现了铜铝复合板带的尺寸与定位的精准，能满足高端应用需求；因此，本专利技术通过前期热处理、表面预处理、多道次冷轧复合以及热处理退火工艺，从而获得了具有性能优异的界面过渡结构层的铜铝复合板，该制备方法有效提高了成品的界面结合强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术制得的成品复合板带的界面结合SEM图；图2为本实施例3所述的原料铜铝冷轧复合板带的结构示意图；图3为本实施例4所述的原料铜铝冷轧复合板带的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供了一种铜铝复合板带的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、根据成品要求选取尺寸符合要求的铜板和铝带，其中，所述铜板作为基板材料，所述铝带作为内嵌材料；步骤二、对铜板进行均匀化退火处理：退火温度为320~400℃、保温时间为0.5~3h，对铝带进行均匀化退火处理：退火温度为180~220℃、保温时间为1~3h，退火完毕后对铜板和铝带进行水淬；步骤三、对铜板和铝带进行表面预处理，去除油污、表面氧化皮和其他杂质，并将铜板的内嵌槽表面的粗糙度打磨至60~80μm，将铝带的表面粗糙度打磨至70~90μm；步骤四、将铝带嵌入铜板的内嵌槽中，并弯折铜板端部扣压固定铝带，而后进行若干道次冷轧复合处理；步骤五、在气氛保护下对冷轧复合后的铜铝复合板进行高温热处理，获得所需成品。在本实施例中，在轧制前对铜板和铝带进行退火处理，使得二者处于相匹配的软态，从而使得轧制过程中轧制力更多的用于增强界面结合，有效提高铜铝复合板深冲性能；同时，轧制前对铜板和铝带进行表面预处理并进行粗糙度要求的打磨，使得二者在冷轧复合过程中有更多的新鲜接触界面，更容易通过轧制中界面处的相对剪切变形产生牢固的物理咬合；采用弯折扣压固定，实现了铜铝复合板带的尺寸与定位的精准，能满足高端应用需求，实现了铜铝复合板带的尺寸与定位的精准，能满足高端应用需求；因此，本实施例通过前期热处理、表面预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铜铝复合板带的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一、根据成品要求选取尺寸符合要求的铜板和铝带，其中，所述铜板作为基板材料，所述铝带作为内嵌材料；步骤二、对铜板进行均匀化退火处理：退火温度为320~400℃、保温时间为0.5~3h，对铝带进行均匀化退火处理：退火温度为180~220℃、保温时间为1~3h，退火完毕后对铜板和铝带进行水淬；步骤三、 对铜板和铝带进行表面预处理，去除油污、表面氧化皮和其他杂质，并将铜板的内嵌槽表面的粗糙度打磨至60~80μm，将铝带的表面粗糙度打磨至70~90μm；步骤四、将铝带嵌入铜板的内嵌槽中，并弯折铜板端部扣压固定铝带，而后进行若干道次冷轧复合处理；步骤五、在气氛保护下对冷轧复合后的铜铝复合板进行高温热处理，获得所需成品。

【技术特征摘要】
1.铜铝复合板带的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一、根据成品要求选取尺寸符合要求的铜板和铝带，其中，所述铜板作为基板材料，所述铝带作为内嵌材料；步骤二、对铜板进行均匀化退火处理：退火温度为320~400℃、保温时间为0.5~3h，对铝带进行均匀化退火处理：退火温度为180~220℃、保温时间为1~3h，退火完毕后对铜板和铝带进行水淬；步骤三、对铜板和铝带进行表面预处理，去除油污、表面氧化皮和其他杂质，并将铜板的内嵌槽表面的粗糙度打磨至60~80μm，将铝带的表面粗糙度打磨至70~90μm；步骤四、将铝带嵌入铜板的内嵌槽中，并弯折铜板端部扣压固定铝带，而后进行若干道次冷轧复合处理；步骤五、在气氛保护下对冷轧复合后的铜铝复合板进行高温热处理，获得所需成品。2.根据权利要求1所述的铜铝复合板带的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所选取铜板的厚度为15~20mm，所选取铝带的厚度为1.5~2mm。3.根据权利要求1所述的铜铝复合板带的制备方法，其特征在于：在步骤三中，表面预处理包括：采用浓度为10%的NaOH溶液清洗铜板和铝带以去除油污，再采用稀硫酸清洗铜板和铝带以去除表面氧化皮与其他杂质。4.根据权利要求1所述的铜铝复合板带的制备方法，其特征在于：在步骤三中，采用不锈钢丝刷对铜板进行表面粗糙度打磨，不锈钢丝刷的不锈钢丝的硬度为HRC40~50、直径为0.3~0.4mm；采用金刚砂砂带对铝带进行表面粗糙度打磨，金刚砂砂带的粒度为120~140目；其中，打磨处理后的铜板内嵌槽与铝带之间形成过盈配合。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王日初，董翠鸽，罗森晖，
申请(专利权)人：湖南科罗德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43