【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合金属带材，具体涉及一种银铜复合带坯料组装单元及其制备方法、使用该组装单元进一步制备银铜复合带坯料的方法。
技术介绍
1、银铜复合带（以下简称复合带）是一种将等厚的纯银基体与纯铜基体沿带材宽度方向上相间排列制成的复合金属带材产品，厚度通常为0.06～0.2 mm，总宽度通常为20～180 mm；其中纯银与纯铜的侧面为冶金结合状态，且通常为相等银宽及相等银条间隔的规则排列。复合带是用来制造熔断器内核心器件-熔体材料的原材料，与现有的纯银带材相比，仅在需要加工峡径的部分保留纯银，而在其余部分以纯铜替代纯银，极大了节约了贵金属银的使用，且同样具有良好的电路开断能力、稳定的阻值及熔点，符合节能减排降本的发展趋势，尤其在低压快速熔断器领域，成为新能源汽车、高速列车、风光储能等电气系统熔断器用主要熔体材料。
2、熔断器作为电路的安全保障，其熔断性能、额定电压、额定电流、分断能力与许多因素有关，其中熔体材料的尺寸精度和稳定性不仅一定程度上影响熔断片电阻，还对熔断片的峡径冲裁加工过程影响重大，若存在尺寸超差缺陷则极有可能发生峡径冲裁在纯铜与纯银结合界面处或直接冲裁在纯铜部分的质量问题，造成熔断器的报废，甚至影响电路安全。因此，复合带产品的尺寸精度和稳定是衡量其合格与否的重要指标。而随着目前电路功率及载流量的不断增大，熔断器的载流能力也在不断提高，使其尺寸不断增大，所使用的熔断片尺寸也相应的不断增大，表现为对复合带的宽度要求逐渐增加、银条数目要求逐渐增多。同时随着新能源汽车和风光储能行业的发展，宽幅（宽度≥60mm）、
3、现有的复合带材加工制造工艺通常为热压电阻复合、热轧复合或扩散复合等，这些复合方法均要求银铜界面达到一定的复合压力条件，而此类设备中的加压装置（包括压杆及压头）通常为垂直方向设置，在复合带条数较多、宽度较大时，采用银板、铜板依次堆叠放置的方式，存在因竖向叠层过高、自身重量过大而导致的倾倒坍塌或复合过程中层间滑移、压力传递不均等问题，造成复合带坯料尺寸不均，影响轧制后的成品质量。除该方法外，也有部分厂家使用热轧复合工艺或在纯铜板材基底上开槽复合纯银窄条的方式，但热轧复合工艺仅适用于生产厚度≤120 mm的板材产品，对于多条复合的宽带产品，不仅增加了工艺难度，还易造成复合不均、结合不牢等界面缺陷，甚至无法实现；而嵌条方式工艺繁琐，生产制造效率较低，尺寸难以控制，且嵌条方式适用于生产表面复合型复合带材（银条为非带材两面贯穿式，而仅在带材一面的表面复合），不适用于生产制造侧面复合型复合带。另外，也有一部分熔断器厂家在进行熔断片装配工艺过程时，采用较短熔断片搭接成为大宽熔断片的方式，以接长来达到使用目的，但搭接的方式又会引入新的问题，如搭接焊点可靠性及对熔断器电流特性的影响。因此，宽幅银铜复合熔断片的高效、稳定生产制造工艺仍是大容量、大电流熔断器制造产业链的关键环节。
技术实现思路
1、有鉴于此，为提高宽幅银铜复合熔断片生产制造工艺的高效性和稳定性，本专利技术的一个目的是提供一种银铜复合带坯料组装单元（以下简称组装单元）及制备方法。所述组装单元可根据不同客户的成品尺寸及条数要求，通过调整组装单元的尺寸以及其在宽度方向上横向循环排列对应数量，并结合钎焊工艺即可实现宽幅、多条的侧面复合型复合带坯料的高效和稳定生产制造，同时保持其尺寸的均匀可控。
2、本专利技术的另一目的是提供一种银铜复合带坯料（以下简称坯料）及制备方法，该坯料通过将上述组装单元横向拼接并钎焊连接成形，在钎焊过程中，组装单元水平放置，通过调节工装夹具压力，可使钎焊面压力平均，尺寸及银条数柔性可控，避免了传统复合工艺带来的尺寸偏差或坯料缺陷；并且钎焊时间较短，效率较高，焊后仅对焊缝进行打磨处理即可流转入后续轧制环节，方法简单。
3、其中，本专利技术中的“横向”是指其中的组装单元竖直设置，即，与组装单元的重力方向垂直的方向，如“横向拼接”和“横向排列”等；“纵向”是指其中的组装单元平铺设置，即与组装单元的重力方向平行的方向。
4、为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
5、一种银铜复合带坯料组装单元，主要是由按照纯铜板-纯银板-纯铜板的顺序层叠设置形成的三明治状长条形坯料，且其中的纯银板与纯铜板之间通过银铜系箔带钎料钎焊连接。
6、一种上述组装单元的制备方法，包括步骤：先将纯铜板、纯银板和箔带钎料按照“纯铜板-箔带钎料-纯银板-箔带钎料-纯铜板”的顺序叠层装配整齐，得到组装单元装配件；再对所述组装单元装配件进行钎焊连接。
7、所述钎焊连接方法包括气保护钎焊、真空钎焊方法等现有焊接方法。其中，所述气保护钎焊法包括：将所述组装单元装配件置于气保护炉中均温区内，并通入氮气15～30min，必要时可清洗所述气保护炉2～3次；之后停止通入氮气，以5～10 ℃/min的升温速率将所述气保护炉内的温度升至820～880℃，保温时间10～30 min，之后冷却即可。
8、所述真空钎焊法包括：先将所述组装单元装配件置于真空室内石墨平台中央，再抽真空至3.0×10-3～8.0×10-4pa，然后升温至820～880℃并保温10～30 min，之后冷却即可。
9、一种银铜复合带坯料，主要由多个上述组装单元横向排列组成，且相邻的组装单元之间通过利用银铜锌系箔带钎料钎焊连接。
10、一种上述银铜复合带坯料的制备方法，包括步骤：
11、工件装配：先将多个组装单元横向层叠设置，并在相邻的组装单元之间插入银铜锌系箔带钎料，形成坯料装配件；
12、坯料制备：对所述坯料装配件进行钎焊处理，使相邻的组装单元钎焊连接，形成复合带坯料。
13、所述工件装配步骤中采用平面夹具对多个组装单元进行固定。其中，所述平面夹具包括平面底板、左夹板、右夹板、多个锁紧螺栓，所述平面底板上设置有若干t型槽；所述左夹板及右夹板通过所述锁紧螺栓与t型槽的配合，活动安装在所述平面地板上，且可沿所述t型槽移动；如此，所述左夹板及右夹板之间的间距可调控并通过所述锁紧螺栓沿所述t型槽固定在所述平面地板上，所述左夹板和右夹板可滑动固定在所述水平底板的上表面，且配合用于夹持多个所述组装单元及位于相邻组装单元之间的所述箔带钎料，形成坯料装配件。
14、所述坯料制备的步骤包括：采用气保护钎焊或真空钎焊方法对所述坯料装配件进行钎焊处理，使相邻的组装单元钎焊连接，形成所述复合带坯料。
15、其中，所述气保护钎焊法包括：将所述坯料装配件及平面夹具一起置于气保护炉中均温区内，并通入氮气15～30 min，必要时可清洗所述气保护炉2～3次；之后停止通入氮气，以5～10 ℃/min的升温速率将所述气保护炉内温度升至680～760℃，保温时间10～30min，之后冷却即可。
16、所述真空钎焊法包括：先将所述坯料装配件及其平面夹具一起置于真空室内石墨平台中央，再抽真空至3.0×10-3～8.0×10-4p本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种银铜复合带坯料组装单元，其特征在于，主要是由按照纯铜板-纯银板-纯铜板的顺序层叠设置形成的三明治状长条形坯料，且其中的纯银板与纯铜板之间通过银铜系箔带钎料钎焊连接。
2.一种权利要求1所述的组装单元的制备方法，包括步骤：先将纯铜板、纯银板和箔带钎料按照“纯铜板-箔带钎料-纯银板-箔带钎料-纯铜板”的顺序叠层装配整齐，得到组装单元装配件；再对所述组装单元装配件进行钎焊连接。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊连接方法为气保护钎焊法，所述气保护钎焊法包括：将所述组装单元装配件置于气保护炉中均温区内，并通入氮气15～30 min，必要时可清洗所述气保护炉2～3次；之后停止通入氮气，以5～10 ℃/min的升温速率将所述气保护炉内的温度升至820～880℃，保温时间10～30 min，之后冷却即可。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊连接方法为真空钎焊法，所述真空钎焊法包括：先将所述组装单元装配件置于真空室内石墨平台中央，再抽真空至3.0×10-3～8.0×10-4Pa，然后升温至820～880℃并保
5.一种银铜复合带坯料，主要由多个权利要求1所述的组装单元横向排列组成，且相邻的组装单元之间通过利用银铜锌系箔带钎料钎焊连接。
6.根据权利要求5所述的银铜复合带坯料，其特征在于，所述银铜系箔带钎料包括BAg50Cu、BAg72Cu、BAg85Cu或BAg92Cu，所述银铜锌系箔带钎料包括BAg25CuZn、BAg30CuZn、BAg35CuZn、BAg44CuZn、BAg45CuZn或BAg50CuZn。
7.一种权利要求5所述的银铜复合带坯料的制备方法，包括步骤：
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述工件装配的步骤包括：提供一平面夹具，所述平面夹具包括平面底板、左夹板、右夹板、多个锁紧螺栓，所述平面底板上设置有若干T型槽；所述左夹板及右夹板通过所述锁紧螺栓与T型槽的配合，活动安装在所述平面地板上，且可沿所述T型槽移动；
9. 根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述坯料制备的步骤采用气保护钎焊法进行钎焊处理，所述气保护钎焊法包括：将所述坯料装配件及平面夹具一起置于气保护炉中均温区内，并通入氮气15～30 min，必要时可清洗所述气保护炉2～3次；之后停止通入氮气，以5～10 ℃/min的升温速率将所述气保护炉内温度升至680～760℃，保温时间10～30 min，之后冷却即可。
10. 根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述坯料制备的步骤采用真空钎焊法进行钎焊处理，所述真空钎焊法包括：先将所述坯料装配件及其平面夹具一起置于真空室内石墨平台中央，再抽真空至3.0×10-3～8.0×10-4 Pa，然后升温至680～760℃并保温10～30 min，之后冷却即可。
...【技术特征摘要】
1.一种银铜复合带坯料组装单元，其特征在于，主要是由按照纯铜板-纯银板-纯铜板的顺序层叠设置形成的三明治状长条形坯料，且其中的纯银板与纯铜板之间通过银铜系箔带钎料钎焊连接。
2.一种权利要求1所述的组装单元的制备方法，包括步骤：先将纯铜板、纯银板和箔带钎料按照“纯铜板-箔带钎料-纯银板-箔带钎料-纯铜板”的顺序叠层装配整齐，得到组装单元装配件；再对所述组装单元装配件进行钎焊连接。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊连接方法为气保护钎焊法，所述气保护钎焊法包括：将所述组装单元装配件置于气保护炉中均温区内，并通入氮气15～30 min，必要时可清洗所述气保护炉2～3次；之后停止通入氮气，以5～10 ℃/min的升温速率将所述气保护炉内的温度升至820～880℃，保温时间10～30 min，之后冷却即可。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊连接方法为真空钎焊法，所述真空钎焊法包括：先将所述组装单元装配件置于真空室内石墨平台中央，再抽真空至3.0×10-3～8.0×10-4pa，然后升温至820～880℃并保温10～30 min，之后冷却即可。
5.一种银铜复合带坯料，主要由多个权利要求1所述的组装单元横向排列组成，且相邻的组装单元之间通过利用银铜锌系箔带钎料钎焊连接。
6.根据权利要求5所述的银铜复合带坯料，其特征在于，所述银铜系箔带钎料包括bag...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，程亚芳，侯江涛，李培艳，刘付丽，张陕南，李永，
申请(专利权)人：中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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