【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于双金属复合材料，具体涉及一种铜钢双金属复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、铜钢双金属是一种由铜、钢两种不同金属连接制备的一种复合材料，它综合了铜的导电性、导热性和良好的可加工性，以及钢的强度、硬度和耐磨性等特点。在机械行业中，铜钢双金属具有重要的地位和广泛的应用，可以用于制造高性能的接触材料，如电气接点、电刷和接线端子等；也可以制造高强度和耐磨的零部件，如轴承、齿轮和刀具等。铜钢双金属的钢层提供了优秀的强度和硬度，可以承受高载荷和高速运动的要求，而铜层则提供了良好的耐磨性和抗冲击性能，延长了零部件的使用寿命。
2、铜钢双金属的制备方法主要包括冷轧、热轧和爆炸焊接等工艺。冷轧法具有制备过程简单，设备要求相对较低的优点，可以制备出较薄的铜钢双金属板材并实现大规模生产，成本相对较低；但冷轧过程中的冷变形会导致材料的塑性降低，并且需要进行多道冷轧工序，加工时间长。热轧可以在热变形过程中提高材料的塑性，有利于形成良好的界面结合，但在轧制过程中会导致材料的晶粒长大以及引起材料的变形和残余应力，影响材料性能。爆炸复合法能够在短时间内完成铜钢的结合，但对设备要求较高。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种铜钢双金属复合材料及其制备方法，本专利技术通过相对简单工艺能够制备得到性能优异的铜钢双金属复合材料。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种铜钢双金属复合材料的制备方法，其包括如下步骤：p>
4、将镀铜钢板、铜合金板置于清洗液酒精或丙酮中进行超声波清洗，清洗时间不少于20min；
5、在镀铜钢板上均匀涂敷助焊剂，并将铜合金板材放置在涂敷有助焊剂的镀铜钢板上，放置完成后擦拭裸露在镀铜钢板上的助焊剂；
6、将通过助焊剂连接的铜合金板和镀铜钢板试样放置在放电等离子设备的石墨电极上，随后设置设备运行参数，包括电流密度、温度、压强等；
7、启动放电等离子设备，对放置在石墨电极上的镀铜板和钢板进行焊接，得到铜钢双金属复合材料。
8、作为进一步优选方案，所述镀铜钢板中镀铜层的厚度为1-3微米。
9、作为进一步优选方案，所述助焊剂成分包括铜、锡、磷和镍。各成分的含量：铜的质量分数为80-85％，锡的质量分数为8-15％，磷的质量分数为2-6％，镍的质量分数为1-3％。
10、作为进一步优选方案，所述助焊剂的涂覆厚度为0.10-0.15mm。
11、作为进一步优选方案，所述放电等离子设备进行焊接时铜合金板和镀铜钢板试样承受的电流密度为2.5-5.0a/cm2，承受的压强为20-50mpa，温度为450-700℃。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
13、1)本专利技术制备铜钢双金属材料时，钢基体采用镀铜钢板，相比于白钢板，镀铜钢板在与铜合金烧结时减少了应力集中和裂纹现象，实现了钢板与铜合金更好的结合，增加了两者的结合强度。
14、2)本专利技术使用的助焊剂中含有磷，作为一种易燃物质，在制备过程中高温下易发生燃烧，消耗了界面处的杂质，能够起到净化界面的作用，提高铜钢的结合强度。
15、3)本专利技术制备的铜钢双金属，铜层为原始铸造状态，并且烧结温度较低，能够在保证铜钢结合强度的前提下，保留铜的力学性能，包括硬度以及原始组织等；
16、4)本专利技术通过电流产生的焦耳热以及烧结加压过程中产生的塑性变形保证制备的铜钢双金属材料结合强度优异。
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1.一种铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述镀铜钢板中镀铜层的厚度为1-3微米。
3.根据权利要求1所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述对镀铜钢板、铜合金板进行清洗的方法为：将镀铜钢板、铜合金板置于清洗液中进行超声波清洗，清洗时间不少于20min。
4.根据权利要求3所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述清洗液为乙醇或丙酮。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述助焊剂包括以下质量分数的组分：铜80-85％，锡8-15％，磷2-6％，镍1-3％。
6.根据权利要求5所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述助焊剂的涂覆厚度为0.10-0.15mm。
7.根据权利要求1所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述放电等离子设备进行焊接时，铜合金板和镀铜钢板试样承受的电流密度为2.5-5.0A/cm2，承受的压强为20-50Mpa，
8.一种铜钢双金属复合材料，其特征在于，其是采用如权利要求1至7中任一项所述的制备方法制备所得。
...【技术特征摘要】
1.一种铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述镀铜钢板中镀铜层的厚度为1-3微米。
3.根据权利要求1所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述对镀铜钢板、铜合金板进行清洗的方法为：将镀铜钢板、铜合金板置于清洗液中进行超声波清洗，清洗时间不少于20min。
4.根据权利要求3所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述清洗液为乙醇或丙酮。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜钢双金属复合材料的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：章宇翔，李其龙，丁东，侯绿林，
申请(专利权)人：合肥波林新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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