[發(fā)明專(zhuān)利]制備復(fù)合帶材的方法及裝備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011158931.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112388313B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍偉民;鐘素娟;侯江濤;郝慶樂(lè);張雷;李永
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州機(jī)械研究所有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P23/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P23/00;B23K28/02;B23K11/06;B23K35/38;B21B15/00;B21B45/00;B21B13/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張延薇

一種制備復(fù)合帶材的方法及裝備，涉及復(fù)合材料加工領(lǐng)域，該方法包括如下步驟：開(kāi)啟氣氛保護(hù)隧道爐電源；將銅材和銀材經(jīng)輸送帶送入氣氛保護(hù)隧道爐內(nèi)，同時(shí)氣氛保護(hù)隧道爐內(nèi)通入保護(hù)氣；銅材和銀材在充滿(mǎn)保護(hù)氣的氣氛保護(hù)隧道爐的狀態(tài)下通過(guò)加熱裝置加熱，通過(guò)電極裝置進(jìn)行電阻焊接并保溫后擴(kuò)散復(fù)合成銀銅復(fù)合層；之后依次經(jīng)前水平軋輥、豎直軋輥和后水平軋輥軋制形成貫穿式復(fù)合帶材。該制備復(fù)合帶材的裝備采用制備復(fù)合帶材的方法制備復(fù)合帶材。本發(fā)明的目的在于提供一種制備復(fù)合帶材的方法及裝備，以在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的制備帶材長(zhǎng)度有限、制造成本高，材料利用率較低、結(jié)合強(qiáng)度較差的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料加工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種制備復(fù)合帶材的方法及裝備。

背景技術(shù)

從上世紀(jì)九十年代以來(lái)，隨著各行業(yè)對(duì)節(jié)材生產(chǎn)要求的不斷提高，雙/多金屬?gòu)?fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。復(fù)合帶材兼具基材和覆材金屬的特點(diǎn)，其性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)往往優(yōu)于單一金屬，因此已經(jīng)在石油、石化、核工業(yè)、醫(yī)藥、食品加工和電工產(chǎn)品等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

貴金屬(例如金銀等)復(fù)合材料，是電器開(kāi)關(guān)、溫控器、熔斷器、微電機(jī)電刷等儀器儀表的新型接觸材料；它主要承接接通、分?jǐn)嚯娏骱腿蹟嗟淖饔茫渚哂休^好的耐電磨性、導(dǎo)電性和熔斷性能，在低壓電器和熔斷器中得到廣泛應(yīng)用，其具有綜合性能好和銀耗少的優(yōu)點(diǎn)，有效節(jié)約了貴金屬資源的消耗。

近年來(lái)，隨著金屬?gòu)?fù)合帶材的不斷推廣應(yīng)用，市場(chǎng)上出現(xiàn)了新型復(fù)合帶材——貫穿式復(fù)合帶材。貫穿式復(fù)合的基材和覆材沿帶材寬度方向相間排列，側(cè)面相互接觸形成冶金復(fù)合。銀復(fù)銅貫穿式復(fù)合材料作為純銀的替代材料，保持了純銀材料的快速熔斷效果，是一種目前理想的替代純銀熔斷的材料。目前制造貫穿式和側(cè)面銀銅復(fù)合帶的制備方法有釬焊復(fù)合、液壓復(fù)合、焊接復(fù)合等，如公開(kāi)的有中國(guó)專(zhuān)利：

中國(guó)專(zhuān)利CN101053874利用鑲嵌法實(shí)現(xiàn)基材和覆材的拼裝，然后使用熱軋復(fù)合的方法制備帶材。該方法存在組裝耗時(shí)繁瑣、結(jié)合強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，復(fù)合帶材寬度均勻性也難以控制。

中國(guó)專(zhuān)利CN101281839利用焊接方法連接基材和覆材，然后通過(guò)軋制方法制備產(chǎn)品。該方法同樣存在坯料組裝耗時(shí)、繁瑣的問(wèn)題，并且其焊接質(zhì)量不易控制和檢測(cè)，焊接接頭存在漏焊隱患。

中國(guó)專(zhuān)利CN108080414利用型輥軋制的方法進(jìn)行貫穿復(fù)合帶材的制備，該方法利用軋輥側(cè)邊的約束使坯料產(chǎn)生側(cè)向的相互擠壓，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)合。該方法對(duì)軋輥輥形尺寸的控制較嚴(yán)，對(duì)設(shè)備和模具能力要求較高，大批量生產(chǎn)中成本較高。

中國(guó)專(zhuān)利CN100496778C公開(kāi)一種雙側(cè)面鑲嵌式熱軋復(fù)合銀銅材的制備方法。其方法需要在氬氣氣氛保護(hù)的加熱爐內(nèi)保溫加熱一定時(shí)間后，再?gòu)臓t內(nèi)取出軋制復(fù)合，其存在的缺點(diǎn)是：對(duì)氣氛保護(hù)爐設(shè)備保護(hù)效果要求高，在軋制過(guò)程中材料易產(chǎn)生氧化，復(fù)合材料結(jié)合強(qiáng)度穩(wěn)定性較差，其制造設(shè)備能力要求高，材料制造長(zhǎng)度短，不適合大批量制造。

中國(guó)專(zhuān)利CN101670365A公開(kāi)一種雙側(cè)面鑲嵌式銀復(fù)銅復(fù)合帶材的制備方法，其存在的缺點(diǎn)是：其結(jié)合處需加制釬焊料，結(jié)合處釬焊熔焊完全性不穩(wěn)定，增加焊料制造難度大，材料長(zhǎng)度較短，不適合大批量生產(chǎn)。

中國(guó)專(zhuān)利CN101318286A公開(kāi)貫穿式側(cè)向復(fù)合板帶材的制備方法及模具熱壓裝置，所述的制備方法為液壓機(jī)大壓下量壓制復(fù)合，再熱處理、軋制，其存在的缺點(diǎn)是：設(shè)備要求高，其模具熱壓裝置使用壽命有限，操作難度大，制作效率低，加工成本高。

中國(guó)專(zhuān)利CN102896150B公開(kāi)一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，所述的制備方法為將銀、銅錠按設(shè)計(jì)形狀擠壓成異型帶材，先分別對(duì)異型銀帶和購(gòu)置的異型銅帶進(jìn)行表面清洗，去除其表面的油污、雜質(zhì)和氧化物，再將銀帶和銅帶相互鑲嵌成一體，將兩頭進(jìn)行加固焊接，制成預(yù)復(fù)合材料。將預(yù)復(fù)合坯料在完全氣氛保護(hù)的狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)大軋下量熱軋復(fù)合成一條銀復(fù)銅復(fù)合材料，再由收料機(jī)牽引收料，然后擴(kuò)散退火，軋制和裁剪等獲得成品。其缺點(diǎn)是使用氫氣有安全隱患。

綜上，現(xiàn)有的技術(shù)中基本上存在以下問(wèn)題：