【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属板材加工，具体涉及一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板及其制备工艺和应用。
技术介绍
1、铜/铝/铜三层结构复合板具有铜的导电导热率高、接触电阻低等优点以及铝的质轻等优点，同时避免了铜资源短缺、价格较高而铝耐磨、耐蚀等性能较差的缺点，在电子、电力、电器、冶金、机械、汽车和生活用品等领域具有很广阔的应用前景。
2、铜/铝/铜三层结构复合薄板利用了铜良好的导电导热性，铝或铝合金轻质且成本较低的特点，其以铝层为内部基体，承担主要力学性能，外表铜层起到导电作用，具有轻质、导电导热良好等特点。
3、目前金属复合材料的生产方法有很多种，大体可分为固-固相复合法和液-固相复合法两大类。固-固相复合法包括轧制复合、爆炸复合、挤压-拉拔复合、焊接法等，液-固相复合法包括充芯连铸、双结晶器连铸等。其中，轧制复合法由于成本低、加工工艺简单等特点，是最容易实现大规模工业化生产的方法。而其他方法相比于轧制复合法会存在成本高，效率低，耗时间，工艺路线长，产品存在大量缺陷等问题。
4、现有技术中，中国专利技术专利申请公开号为cn102205346 a的一种铜-铝-铜复合板材的制备方法，其是将两块经表面清洁预处理的铜合金竖直相对设置，熔化后的铝液浇注到两块铜合金之间得到合金毛坯，将合金毛坯进行热处理，再经轧制得到铜-铝-铜三层复合板，最后将铜-铝-铜三层复合板进行轧后处理得到铜-铝-铜复合板材。其解决了铜表面易氧化造成铜/铝界面结合强度低的问题，使铜/铝复合板界面结合强度较直接平面对接轧制最大可提高近3倍。但是
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其制备过程中通过控量多次轧制的方式将铜铝铜复合板的厚度可以做到足够薄，同时拥有高屈服强度和延伸率，可满足力学性能要求高的场合，拓宽铜铝铜复合板的应用范围。
2、本专利技术的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板包括上、下层的铜层，以及中间层的铝层，所述铜层为纯铜层，上、下层的铜层厚度相等。因为铜铝铜复合板需要利用到铜的高导电导热性，因此铜的纯度在99.9-99.99％之间为佳。优选地，为了保证铜铝铜复合板的力学性能，铝层的厚度超过80％。
3、铜铝铜复合板的力学性能在应用过程中也应予以考虑。选取力学性能好且成形性良好的铝合金基层是一种有效途径。本专利技术中，铝合金选择达到以下要求的高强铝合金：抗拉强度在290mpa以上，屈服强度150mpa以上，延伸率24％以上的铝合金。基于5456铝合金良好的力学性能，将5456铝合金作为铜铝铜复合板中间层，对于提高复合板力学性能是一种新的尝试。在铜/铝/铜三层结构中，中间5456层将提供基体强度，两侧铜表层则起到导电导热作用。此外，如5b59铝合金、5056铝合金也有当作中间层的潜质。
4、在优选的一个实施例中，优选为纯铜层厚度为0.2mm-0.4mm，铝合金层的厚度为3.3mm-6mm，对铜铝铜进行一道次大下压量的复合工艺制备，再经过退火消除铜的内应力，后续通过多道次轧制，获得厚度尺寸在0.1mm-0.2mm的铜铝铜复合板，再经过退火，使铜铝铜板具有较高屈服强度和延伸率。使其厚度尺寸在0.1mm-0.2mm时仍然拥有高强铝合金的良好力学性能。退火处理是一种热处理工艺，通过将材料加热到一定温度并保持一段时间后缓慢冷却，以改善材料的性能。退火处理的主要目的包括释放应力、增加材料的延展性和韧性、产生特殊的显微结构等。
5、本专利技术的铜铝铜复合板通过轧制工艺制备而成，工艺步骤包括：材料预处理，轧制复合，退火处理。所述工艺步骤关键在于铜铝铜三层材料的单道次大压下率的粗轧结合多道次小压下率的精轧的轧制方法，并通过调节后续退火工艺获得所需要力学性能。
6、具体地，本专利技术的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板的制备工艺，包括如下步骤：
7、s1、首先对金属板材表面进行预处理
8、(1)毛化去除金属板材表面氧化膜，以露出内层新鲜金属；
9、(2)金属板材头部打孔，便于金属板材铆接固定；
10、(3)超声清洗10分钟，去除金属板材表面污渍和灰尘；
11、s2、金属板材按铜铝铜的顺序叠合，铆接固定金属板材的头部，在室温下进行单道次大压下量粗轧，压下率为70％，粗轧轧制速度1m/min-2m/min，轧制后清洗表面油污，干燥；
12、s3、粗轧后的铜铝铜复合板需要进行扩散退火处理，退火温度为400℃-500℃，退火时间为10min-60min，消除铜内应力，使复合板回复o态；
13、s4、后续通过多道次精轧，每次压下率为15％～21％，将铜铝铜复合板轧制到0.1mm-0.2mm；精轧的轧制次数根据每次压下率的变化而变化；
14、s5、精轧后的铜铝铜复合板再进行热处理，加热至250℃-300℃，保温5min-30min，改善铜铝铜复合板的力学性能，获得性能较好的铜铝铜板成品。
15、本专利技术通过选取力学性能好的金属板材，先利用单道次大压下量进行粗轧及退火，后进行精轧及后续退火工艺，获得具有较高屈服强度和延伸率的铜铝铜薄板。通过选取力学性能较好的铝合金，如5456铝合金、5b59铝合金、5056铝合金中的一种；控制纯铜层层厚度为0.2mm-0.4mm，铝合金层厚度为3.3mm-6mm；力学性能好的铝合金作为主要基体可以使铜铝铜复合板在厚度很薄的情况下仍然具有较好的力学性能。先将叠合铜铝铜三层金属板材进行打孔铆接，固定三层材料的一端，维持轧制过程中的稳定性；铜铝铜金属板材在叠合前还经过预处理，包括超声清洗、毛化处理。完成材料的表面处理后，在室温下通过一道次大下压量复合轧制工艺完成铜铝铜复合，轧制速度为1m/min-2m/min，压下率为70％，获得界面结合良好的铜铝铜复合板。粗轧轧制复合后需要进行扩散退火处理，退火温度为400℃-500℃，优选为460℃，退火时间为10min-60min，优选为30min，消除铜内应力，使复合板回复o态。后续通过多道次轧制，将铜铝铜复合板轧制到0.1mm-0.2mm再进行去应力退火，加热至250℃-300℃，保温5min-30min，优选10min-20min，获得性能较好的铜铝铜复合板。每次压下率控制在15％～21％。
16、本专利技术的优点在于：通过控量多次的轧制复合，实现了结合良好的铜铝铜复合板制备，成形工艺简单，生产效率高，铜铝铜复合板的屈服本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，包括上、下层的铜层，以及中间层的铝层；
2.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，所述铜层为纯铜层，上、下层的铜层厚度相等。
3.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，铝层优选为铝合金，铝层的厚度超过80％，所述铝合金进一步优选为5系铝合金。
4.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，铝层的铝合金选择抗拉强度在290MPa以上，屈服强度150MPa以上，延伸率24％以上的铝合金，优选为5456铝合金、5B59铝合金、5056铝合金中的一种。
5.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，铜层厚度为0.2mm-0.4mm，铝合金层厚度为3.3mm-6mm；
6.如权利要求1～5任一项所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板的制备方法，其特征在于，
7.如权利要求6所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板的制备方法，其特征在于，
8.如权利要求7所述的一种高
9.如权利要求7所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板的制备方法，其特征在于，
10.如权利要求1～5任一项所述的高屈服高延伸率的铜铝铜复合板在3C电子元件用的屏蔽罩或新能源电池的Pack汇流排的制备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，包括上、下层的铜层，以及中间层的铝层；
2.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，所述铜层为纯铜层，上、下层的铜层厚度相等。
3.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，铝层优选为铝合金，铝层的厚度超过80％，所述铝合金进一步优选为5系铝合金。
4.如权利要求1所述的一种高屈服高延伸率的铜铝铜复合板，其特征在于，铝层的铝合金选择抗拉强度在290mpa以上，屈服强度150mpa以上，延伸率24％以上的铝合金，优选为5456铝合金、5b59铝合金、5056铝合金中的一种。
5.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：高俊豪，许桦，王桥，邹宁，
申请(专利权)人：广州众山精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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