一种薄规格铜钢复合板的制备方法技术

本发明专利技术提供一种薄规格铜钢复合板的制备方法，包括如下步骤：步骤一

【技术实现步骤摘要】
一种薄规格铜钢复合板的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属复合材料成形
，具体而言，尤其涉及一种薄规格铜钢复合板的制备方法
。

技术介绍

[0002]薄规格铜
/
钢复合板不仅具有铜的优良润滑性能
、
导热性能，还兼有钢的高强度
、
低成本等优点，在电子
、
铜冶金领域得到广泛的应用
。
复合板的制备方法常为通过复合带材或者板坯通过爆炸复合法和轧制复合法制备
。
爆炸瞬间反应短暂而且过于复杂，使得界面结合率不高，结合强度不稳定；同时对于生产覆层较厚的铜
‑
钢复合板存在一定的局限性
。
除此之外，该方法的生产率和成材率都比较低，对环境污染严重，轧制复合无论是热轧复合还是冷轧复合，首先复合板均需产生较大的塑性变形，这会导致界面产生较大的残余应力，其次，双层带材在经过轧制的机械结合过程中，无法避免裹入环境中的气体及杂质，采用高温热处理退火处理后，常出现鼓包现象，以及生成界面氧化物，影响界面结合效果
。

技术实现思路

[0003]根据上述提出的技术问题，而提供一种薄规格铜钢复合板的制备方法
。
本专利技术提出了大气环境下一种短流程的铜钢复合板方法，利用保护气氛电弧喷涂金属铜后通过辅助脉冲电流轧制
+
真空
/
保护气氛高温扩散退火的方法，带电轧制有利于将轧制过程中表面疏松铜层内气体离子
、
氧化物离子电离，避免复合后界面杂质氧化及热处理鼓包问题
。
本专利技术无需采用高真空设备，有效实现了短流程薄规格铜
/
钢复合板制备，为制备高界面结合质量的金属层状复合材料提供了思路
。
[0004]本专利技术采用的技术手段如下：一种薄规格铜钢复合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一
、
对带钢进行预处理；步骤二
、
通过喷涂系统在带钢表面喷涂一层均匀致密铜金属层；步骤三
、
完成带钢的双面喷涂铜粉；喷涂后检测喷涂铜层的孔隙率；步骤四
、
采用多辊连续轧机对带钢进行轧制复合，轧制过程采用脉冲电流辅助轧制；步骤五
、
带电轧制后实现铜层与钢层界面的机械复合，之后进行退火处理，制备得到铜钢复合板
。
[0005]进一步地，所述步骤一中，原始带钢的厚度为
0.08~2mm
，宽度为
200~600mm
，对带钢进行打磨，打磨后的带钢表面粗糙度保持＜
30
μ
m
，依次通过酒精
、
丙酮对带钢打磨面进行清洗，对带钢进行
850℃~1100℃、2~6h
的真空退火处理
。
[0006]进一步地，所述步骤二中，喷涂方法为保护气氛电弧喷涂方法，喷涂过程以恒压惰性气体作为保护气氛，降低喷涂后疏松金属铜层内氧气含量；恒压惰性气体为氮气或氩气
。
[0007]进一步地，所述步骤二中，喷涂原料为金属铜丝，铜丝为纯铜或以铜为基体的铜基
材料，纯铜为黄铜
、
青铜或紫铜等
。
[0008]进一步地，所述步骤二中，喷涂系统采用自动化控制，喷涂雾化压力为
0.1~0.6MPa
，喷涂距离为
50~100mm
，喷涂设备对称分布在带钢两面，喷涂过程带钢以恒定速度进行移动以保证喷涂均匀性，带钢移动速度为
2~10mm/s。
[0009]进一步地，所述步骤三中，喷涂铜粉单层厚度为
40~300
μ
m。
[0010]进一步地，所述步骤三中，经检测后喷涂铜层的孔隙率＜
10%。
[0011]进一步地，所述步骤四中，连续轧制复合压下量为喷涂后总厚度的
10~40%
，各辊变形量分配为
3%~15%
，脉冲电流辅助轧制的脉冲电流为
20~150A
，频率为
200~4000HZ
，轧辊表面为特殊处理不导电轧辊
。
[0012]进一步地，所述步骤五的具体步骤为：带电轧制后实现铜层与钢层界面的机械复合，再次进行高温退火处理后通过原子扩散，实现冶金结合，将轧后坯料置于还原性气氛热处理炉中进行退火处理，退火温度为
500~650℃
，退火时间为
10~60min
，保温结束后，通氩气快冷至室温后出炉，得到界面结合良好的铜钢复合板
。
[0013]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
1、
本专利技术提供的薄规格铜钢复合板的制备方法，利用保护气氛电弧喷涂金属铜后通过辅助脉冲电流轧制
+
真空
/
保护气氛高温扩散退火的方法，带电轧制有利于将轧制过程中表面疏松铜层内气体离子
、
氧化物离子电离，避免复合后界面杂质氧化及热处理鼓包问题
。
[0014]2、
本专利技术提供的薄规格铜钢复合板的制备方法，无需采用高真空设备，有效实现了短流程薄规格铜
/
钢复合板制备，为制备高界面结合质量的金属层状复合材料提供了思路
。
[0015]3、
本专利技术提供的薄规格铜钢复合板的制备方法，解决了铜板和钢板轧制复合后的热处理鼓包现象，提高了铜层和钢层的截面结合强度，铜
‑
钢复合板制造的结构具有更长的寿命，而且节约了大量的贵重金属铜，很大程度上降低了成本，具有良好的经济效益
。
[0016]基于上述理由本专利技术可在金属复合材料成形等领域广泛推广
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0018]图1为本专利技术的工艺流程图
。
[0019]图2为本专利技术喷涂黄铜后表面图
。
[0020]图3为本专利技术轧制
+
热处理后表面图
。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术
。
[0022]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
以下对至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种薄规格铜钢复合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一
、
对带钢进行预处理；步骤二
、
通过喷涂系统在带钢表面喷涂一层均匀致密铜金属层；步骤三
、
完成带钢的双面喷涂铜粉；喷涂后检测喷涂铜层的孔隙率；步骤四
、
采用多辊连续轧机对带钢进行轧制复合，轧制过程采用脉冲电流辅助轧制；步骤五
、
带电轧制后实现铜层与钢层界面的机械复合，之后进行退火处理，制备得到铜钢复合板
。2.
根据权利要求1所述的薄规格铜钢复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，原始带钢的厚度为
0.08~2mm
，宽度为
200~600mm
，对带钢进行打磨，打磨后的带钢表面粗糙度保持＜
30
μ
m
，依次通过酒精
、
丙酮对带钢打磨面进行清洗，对带钢进行
850℃~1100℃、2~6h
的真空退火处理
。3.
根据权利要求1所述的薄规格铜钢复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，喷涂方法为保护气氛电弧喷涂方法，喷涂过程以恒压惰性气体作为保护气氛，降低喷涂后疏松金属铜层内氧气含量；恒压惰性气体为氮气或氩气
。4.
根据权利要求1或3所述的薄规格铜钢复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，喷涂原料为金属铜丝，铜丝为纯铜或以铜为基体的铜基材料，纯铜为黄铜
、
青铜或紫铜
。5.
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾泽瑶，罗许，白于良，胡浩然，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：