【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开一种钛铜双金属复合材料的制备方法，属于双金属复合材料的制备领域。
技术介绍
1、钛在酸碱中的耐蚀性能优异，铜的导电性能优良，因此，二者性能的叠加将会大有用处；目前，钛铜复合材料利用二者的优点已经在电子、电镀、氯碱、电解、湿法冶金、电力、军工等行业得到广泛应用。但是钛铜复合的工艺大都采用爆炸复合法、爆炸复合+轧制复合法、挤压法等固固复合的方式。
2、201920482363.1专利申请公开了一种钛铜爆炸复合板结构，应用在复合板的
，其技术方案要点是：包括水平放置在工作台上的铜板，所述铜板的上方悬置有钛板，所述钛板背离铜板的一侧设有第一炸药层，所述第一炸药层设为圆形，所述钛板背离铜板的一侧沿同一平面均匀的排布有多个第一炸药层，相邻两个所述圆形的第一炸药层的外周缘相切，所述第一炸药层的圆心埋设有电雷管。这种钛铜复合方式虽然有不错的效果，但是这种复合方式操作上有一定的危险性，而且需要特殊的场地，还对环境有一定的污染。
3、201710942660.5专利申请公开了一种高精度钛铜复合棒材的制备方法，通过选料、穿管、涂层、加热处理、拉拔、修整、磨光几个步骤制备，选料按照严格的标准进行选取，控制加热处理的温度及时间,磨光采用磨光设备进行粗磨和精磨，保证钛铜复合棒的综合性能。这种钛铜复合方式步骤繁多，操作起来很是麻烦。
4、以上关于钛铜复合材料的制造方法均取得了一些成效，但在实际生产和应用中仍普遍存在成本高、或生产效率低、或不适宜于大批量生产、或结合强度低等生产技术难题。因此，本专利技术对
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钛铜双金属复合材料的制备方法，使得钛层和铜层贴合紧密，综合性能优异，从而有望在诸多领域获得广泛应用，具体包括以下步骤：
2、(1)钛管预处理：将两端装有塞子的纯钛管内表面进行车削打磨使其具有一定的表面粗糙度，然后对其内外表面进行化学清洗以去除表面的氧化物及油污，最后在其内外表面涂抗氧化剂后烘干。
3、(2)预热：将模具、上端塞子、下端塞子和预处理后的纯钛管分别进行预热处理；将下端塞子与预处理后的纯钛管下端紧密相连，将安装好下端塞子的纯钛管置于模具内部，模具与纯钛管直接的间隙构成液氮循环通道。
4、(3)熔炼：将纯铜放入电阻炉中并通入惰性气体进行熔炼，得到纯铜金属液。
5、(4)将纯铜液浇铸到预热好的钛管内，在浇注开始前用惰性气体充满模具型腔，在液氮循环通道注入液氮，随后将熔炼好的铜液浇铸到预热好的钛管里面，然后将上端塞子1安装在纯钛管4的上端，待界面凝固后放于空气中冷却得到钛铜复合管坯。
6、(5)轧制：将钛铜复合管坯进行热轧。
7、(6)拉拔：将经过轧制后的钛铜复合材料在电炉内加热，然后配套合适的模具拉拔成所需尺寸的钛铜复合电线，冷却方式为空冷，然后进行热处理。
8、(7)精整：对热处理后的钛铜复合材料外表面进行磨光处理，直到表面粗糙度小于8μm，最终制成钛铜复合电线。
9、优选的，本专利技术步骤(1)中塞子的材质为纯钛ta1；钛管依次使用400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#砂纸对内表面进行打磨使得钛管表面粗糙度为20～100μm。
10、优选的，本专利技术步骤(2)中预热条件为：将模具放入电阻炉中预热，预热温度为200～300℃，保温20～30min；对预处理后的纯钛管放入电阻炉中进行预热处理，预热温度为200～300℃，保温时间为2～3min。
11、优选的，本专利技术步骤(3)中熔炼条件为：1200～1250℃，熔化后搅拌3～4min，并扒渣4～6次。
12、优选的，本专利技术步骤(4)中浇铸温度为1100～1200℃，浇铸速率为6-13kg/s。
13、优选的，本专利技术步骤(5)中轧制的条件为：轧制温度为750～800℃，保温40min，冷却方式为空冷；其中轧制速率为1～1.4m/s，轧制3～5道次，道次变形量为15％～17％，累积变形量为40％～60％。
14、优选的，本专利技术步骤(6)中拉拔条件为：加热温度350～450℃，保温时间0.8～1h，拉拔4～7道次，道次减径量0.8～1.2mm，拉拔速度为1.5～2.5m/min，拉拔后直径为0.5～1.8mm。
15、优选的，本专利技术步骤(6)中热处理为：退火温度450～650℃，保温2～3h，随炉冷却至150～200℃，出炉空冷至室温。
16、本专利技术所述方法制备得到的钛铜复合材料截面硬度125～550hv，界面结合强度13～20n/mm，抗弯强度180～250mpa，伸长率a≥28％，复合界面剪切强度240～260mpa，导电率40％iacs～50％iacs。
17、优选的，本专利技术所述步骤(2)中模具装置所用材料选用h13模具钢；所述步骤(3)中惰性气体为氩气。
18、优选的，本专利技术所述步骤(4)～步骤(6)中任一工艺过程可采用氩气保护或真空保护。
19、优选的，本专利技术所述钛管材料为纯钛ta1，纯铜材质为t2。
20、本专利技术的方法采用液固复合的方式实现了钛铜复合电线的制造；与现有技术相比，通过本专利技术制造的钛铜复合电线，复合界面呈冶金结合特征，具有结合性能好、使用寿命长、对实验设备的要求低、工艺简单操作容易、适于大批量生产等突出特点。
21、本专利技术的有益效果：
22、(1)本专利技术多处采用氩气保护气氛，一方面是氩气不活泼，是惰性气体，很难与其他物质反应；另一方面是防止金属被空气氧化或氮化，否则生成中间氧化物会影响复合材料的品质。
23、(2)本专利技术采用固液复合的方式制备钛铜复合电线，与爆炸复合相比，这种复合方式操作上危险性较小，不需要寻找特殊的场地，对环境的污染性较小。
24、(3)本专利技术所述模具中设计了一种急冷却道，里面充满液氮，并且液氮是不断循环流动的，而液氮的冷速极快；这样将铜液往钛管里面浇注的同时往冷却道里通入液氮进行急冷，可以利用热胀冷缩原理使钛铜结合面更加紧密。
25、(4)本专利技术所述模具中设计了一种急冷却道，里面充满液氮，而液氮的激冷会使铜液在凝固过程中形成更多的表面激冷细晶区，细晶量会增多。
26、(5)本专利技术所述模具是由两边完全相同的结构组成的，中间是可以分开的，这样在铜液凝固后，无需再设计脱模机构，只需使模具的两边分离就可以完成脱模过程，因此脱模容易方便。
27、(6)本专利技术所述模具结构合理，操作简单方便，可实现机械化和自动化控制，降低了人工成本，可实现连续化批量生产，节约了成本，提高了效率。
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1.一种钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中塞子的材质为纯钛TA1；钛管依次使用400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#砂纸对内表面进行打磨使得钛管表面粗糙度为20～100μm。
3.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中预热条件为：将模具放入电阻炉中预热，预热温度为200～300℃，保温20～30min；对预处理后的纯钛管放入电阻炉中进行预热处理，预热温度为200～300℃，保温时间为2～3min。
4.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中熔炼条件为：1200～1250℃，熔化后搅拌3～4min，并扒渣4～6次。
5.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中浇铸温度为1100～1200℃，浇铸速率为6-13kg/s。
6.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中轧
7.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中拉拔条件为：加热温度350～450℃，保温时间0.8～1h，拉拔4～7道次，道次减径量0.8～1.2mm，拉拔速度为1.5～2.5m/min，拉拔后直径为0.5～1.8mm。
8.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中热处理为：退火温度450～650℃，保温2～3h，随炉冷却至150～200℃，出炉空冷至室温。
...【技术特征摘要】
1.一种钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中塞子的材质为纯钛ta1；钛管依次使用400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#砂纸对内表面进行打磨使得钛管表面粗糙度为20～100μm。
3.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中预热条件为：将模具放入电阻炉中预热，预热温度为200～300℃，保温20～30min；对预处理后的纯钛管放入电阻炉中进行预热处理，预热温度为200～300℃，保温时间为2～3min。
4.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中熔炼条件为：1200～1250℃，熔化后搅拌3～4min，并扒渣4～6次。
5.根据权利要求1所述钛铜双金属复合材料的制...
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