[發(fā)明專(zhuān)利]一種導(dǎo)電用銅鋁銅冷軋復(fù)合板的熱處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110433664.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102568698A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃宏軍;袁曉光;左曉姣;呂琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01B13/00
• 分類(lèi)號(hào): H01B13/00;C22F1/08;C22F1/04
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專(zhuān)利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于銅鋁復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種導(dǎo)電用銅鋁銅冷軋復(fù)合板的熱處理方法。

背景技術(shù)

隨著電力電氣技術(shù)的發(fā)展以及高電壓、大電流設(shè)備的研制開(kāi)發(fā)，對(duì)應(yīng)用設(shè)備和電力輸入之間的連接材料，即母線排的需求量越來(lái)越大。目前，母線排常用材料是純銅或電工純鋁，純銅的導(dǎo)電性能好，但造價(jià)高，資源短缺，且密度大；電工純鋁雖然成本低，資源豐富，密度小，但導(dǎo)電性能不理想，特別是連接部位接觸電阻大，易出現(xiàn)接頭熔斷事故。因此，在尋求一種兼顧純銅和電工純鋁優(yōu)點(diǎn)的導(dǎo)電材料時(shí)，促成了銅鋁復(fù)合母線排的出現(xiàn)；同時(shí)，在應(yīng)用鋁排的電力設(shè)備中，銅排與鋁排過(guò)度連接的銅鋁復(fù)合板材應(yīng)用量也在不斷增加。由于金屬銅是貴重、且國(guó)內(nèi)緊缺的金屬材料，利用銅鋁復(fù)合材料替代金屬銅，既可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又具有社會(huì)效益，因此，銅鋁復(fù)合板材引起了廣泛重視。

銅鋁銅復(fù)合板材是利用變形、爆炸、焊接、鑄造、表面沉積等方法，在電工純鋁表面形成一層純銅包覆層，利用電荷的“肌膚效應(yīng)”原理改善電工純鋁的導(dǎo)電性能，并利用表面純銅層解決電工純鋁表面接觸電阻大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)用銅鋁復(fù)合材料替代純銅作為大電流導(dǎo)電材料。其中，采用冷軋成形的銅鋁銅復(fù)合板軋制工藝已經(jīng)基本成熟。

近年來(lái)，銅鋁銅冷軋復(fù)合工藝研究較多，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)已經(jīng)有了銅鋁銅復(fù)合板的樣品。但是關(guān)于銅鋁銅的復(fù)合板的熱處理工藝研究相對(duì)較少，特別是研究銅鋁銅復(fù)合板的電學(xué)性能、結(jié)合強(qiáng)度和復(fù)合板整體性能的研究沒(méi)有全面開(kāi)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)銅鋁銅復(fù)合板熱處理存在的問(wèn)題，提出一種導(dǎo)電用銅鋁銅冷軋復(fù)合板的熱處理方法，目的是利用銅鋁銅冷軋復(fù)合板熱處理工藝，得到具有優(yōu)良的電學(xué)性能和良好的力學(xué)性能的導(dǎo)電用銅鋁銅復(fù)合母線排。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案按照以下步驟進(jìn)行:

將經(jīng)冷軋矯形的銅鋁銅復(fù)合板置于熱處理爐中，將銅鋁銅冷軋復(fù)合板隨爐加熱到230-270℃，保溫8-12小時(shí)，然后空冷至室溫，得到電導(dǎo)率至少為93.2%IACS的銅鋁銅復(fù)合板。

本發(fā)明所提供的銅鋁銅冷軋復(fù)合板熱處理方法，與現(xiàn)有的銅鋁復(fù)合板熱處理方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明的熱處理方法得到的銅鋁銅復(fù)合板具有優(yōu)秀的電導(dǎo)率和良好的力學(xué)性能，其電導(dǎo)率能達(dá)到93.8%IACS，硬度達(dá)到45HB，整板抗拉強(qiáng)度達(dá)到180MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)24%的銅鋁銅復(fù)合板，銅、鋁界面剝離強(qiáng)度為35MPa以上；

（2）本發(fā)明的熱處理方法得到的銅鋁銅復(fù)合板的銅鋁擴(kuò)散界面均勻，擴(kuò)散層厚度在1μm左右，擴(kuò)散層沒(méi)有明顯銅鋁金屬間化合物出現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的銅鋁銅冷軋復(fù)合板板材于250℃熱處理10小時(shí)后的界面組織形貌。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的補(bǔ)充和說(shuō)明。

實(shí)施例1

將經(jīng)冷軋矯形的銅鋁銅復(fù)合板置于熱處理爐中，將銅鋁銅冷軋復(fù)合板隨爐加熱到250℃，保溫8小時(shí)，然后空冷至室溫，得到厚度為6mm的銅鋁銅復(fù)合板，采用渦流電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x對(duì)銅鋁銅復(fù)合板的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，其電導(dǎo)率如表1所示為93.2%IACS，接近紫銅的電導(dǎo)率。

實(shí)施例2

將經(jīng)冷軋矯形的銅鋁銅復(fù)合板置于熱處理爐中，將銅鋁銅冷軋復(fù)合板隨爐加熱到250℃，保溫10小時(shí)，然后空冷至室溫，得到厚度為6mm的銅鋁銅復(fù)合板，采用渦流電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x對(duì)銅鋁銅復(fù)合板的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，其電導(dǎo)率如表1所示為93.8%IACS，接近紫銅的電導(dǎo)率；對(duì)銅鋁銅復(fù)合板的整板力學(xué)性能及銅鋁結(jié)合層性能進(jìn)行測(cè)定，其中銅鋁銅復(fù)合板結(jié)合層性能采用粘接剝離方式進(jìn)行測(cè)定，力學(xué)性能如表2所示，其硬度達(dá)45HB，整板抗拉強(qiáng)度180MPa，伸長(zhǎng)率24%，銅、鋁界面剝離強(qiáng)度為35MPa。

實(shí)施例3

將經(jīng)冷軋矯形的銅鋁銅復(fù)合板置于熱處理爐中，將銅鋁銅冷軋復(fù)合板隨爐加熱到250℃，保溫12小時(shí)，然后空冷至室溫，得到厚度為6mm的銅鋁銅復(fù)合板，采用渦流電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x對(duì)銅鋁銅復(fù)合板的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，其電導(dǎo)率如表1所示為93.9%IACS，接近紫銅的電導(dǎo)率。

表1?熱處理后銅鋁銅復(fù)合板電導(dǎo)率