[發明專利]一種異質金屬相拼復合板帶材及其制備方法

有效

• 申請號: 201810197604.8
• 申請日: 2018-03-11
• 公開（公告）號: CN108480400B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 徐卓輝;沈翠珊
• 申請（專利權）人: 徐卓輝;沈翠珊
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;C21D9/52
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發明公開了一種異質金屬相拼復合板帶材及其制備方法，該復合板帶材在沿所述復合板帶材縱向上呈周期性間隔式設置有多個由異質金屬組合所構成的相拼結合面，復合板帶材包括各相拼結合面在內的各金屬層之間的材料組織均已達到物理冶金鍵合的致密結合程度，復合板帶材可連續地加工出滿足最終成品需求的多個具有相同的異質金屬材質組成及細節尺寸特征的相拼復合金屬件。本發明徹底改變了現有技術中所有類型的復合金屬板帶材的結合面沿帶材長度方向連續式分布的傳統設計思想，更有利于在獲得最佳材料綜合應用特性(特別是焊接性能)的同時極大地降低相拼復合型元件的生產加工成本。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，具體涉及一種異質金屬相拼復合板帶材及其制備方法，可廣泛應用于包括電力、電池、汽車、電子、建筑材料等許多工業領域的材料連接件及裝飾用途。

背景技術

目前在電力、電池、汽車、電子等工業領域大量需要將不同材質的金屬件進行配對連接，如電芯極耳用于連接極片和外引端、多個單體電芯間的不同材質的正負極連接、汽車輕量化設計中的鋼鋁連接等，因此，異種金屬的連接技術受到產業界的高度重視。與此同時，各類的連接結構件的質量性能穩定性、生產效率及成本都提出了更高要求以滿足終端產品制造過程自動化、智能化、規模化的發展要求。

在同樣的異質金屬組合情況下，金屬與金屬間的相拼復合(即兩相鄰異質金屬片或金屬體在相接觸的側面(或截面)緊密結合，在大多數情況下各組成金屬片的厚度或金屬體的高度相同，但也有一些情況下(如兩相鄰異質金屬件之間只有一個基準面相平齊)組合相拼的金屬片或金屬體厚度或高度并不相等)結構較異質金屬間的疊層復合結構在焊接應用時具有顯著比較優勢。這是因為焊接時由于需要有較強熱輸入以保證焊接必須的能量，此時對疊層復合金屬結構而言從表層所輸入的熱量傳遞必定穿越異質金屬間的結合界面。一方面，材料間因膨脹系數差所導致的熱應力使得焊接可靠性下降；另一方面，當構成疊層的異質金屬組元屬于容易形成金屬間化合物類型時(注：從材料相圖可知如鋁/銅、鋁/鎳、鋁/鋼等的組合)，受焊接熱影響難以避免地在異質金屬界面附近生成破壞焊接結合的金屬間化合物，即這些組合的異質金屬實際難以直接通過焊接進行牢固連接(注：當然包括相拼焊接)。而相拼復合金屬結構由于其復合界面與整個金屬片厚度(或整個金屬體的高度)方向大致平行，較容易實現焊接熱量的傳導途徑，盡量避開復合界面區域。因此，在一定條件下完全可以避免焊接熱影響區對復合界面的潛在破壞。顯然，異質金屬間的相拼復合結構件實質上是實現異質金屬件之間可靠連接的最佳設計結構。此外，由于一些金屬材料通過相拼組合在一起形成鮮明的色彩對比(如銅/鋁、不銹鋼/銅)，可作為建筑用的板材達到令人賞心悅目的裝飾效果。