[发明专利]一种低成本的铜铝带热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜铝带热处理工艺，主要应用于铜、铝、不锈钢等带状金属材料和合金材料的热处理，以降低材料硬度。

背景技术

铜、铝带作为电力电子设备中常用的大电流导电材料，需要经过箔绕机绕制成为线圈，经过冷轧的铜、铝带应力增加，材料硬度明显上升。当铜、铝带的厚度≥2mm时，箔绕难度很大，绕制的线圈不规则，严重影响加工质量，同样作为电阻材料的不锈钢带也存在这一问题，目前常用的方法就是在真空度较高的真空炉内进行退火处理。

常规的热处理方法存在以下缺陷：1、热处理后铜带表面发暗，具有一定的氧化现象，影响铜带质量；2、热处理成本较高：目前这类热处理炉真空度一般为10^-6Pa，采用液氮冷极冷降温，加工成本很高；3、加工设备昂贵：此类真空炉一般价格在100万～200万人民币不等，不利于推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低加工成本，同时不会影响铜带质量的热处理工艺。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种低成本的铜铝带热处理工艺，其特征在于，步骤为：

步骤1、在极限真空度为20Pa的真空炉内放置石墨块，石墨块与待处理的铜带或铝带之间的质量比为1：（50-100）；

步骤2、将待处理的铜带或铝带置于真空炉内，抽真空后，当待处理的为铜带时加热至790-810℃，当待处理的为铝带时加热至570-590℃，加热后，保温1.5-2.5h，在保温过程中充氮气保护；

步骤3、保温结束后，当处理的为铜带时，风冷至100℃以下再出炉，当处理的为铝带时，风冷至120℃以下再出炉。

步骤2所述抽真空的真空度为10^-3-10²Pa，真空度越高，效果越好。

优选地，在将铜带或铝带置于真空炉内前，须去除铜带或铝带表面的有机材料，以免高温碳化，影响热处理效果。

优选地，所述石墨块为边角料，采用边角料可以降低成本，又不影响使用。

本发明采用抽真空、氮气保护、微还原气氛保护相结合的热处理气氛 ，实现了低成本、高质量的退火处理效果。

本发明的微还原气氛主要是通过石墨块产生的。石墨是一种耐高温的材料，在高温烧结中作为坩埚、炉体内衬等方面应用，在一定的温度下石墨会发生缓慢的氧化反应：

2C+O²=2CO↑

2CO+2O=2CO²↑。

这种反应在低真空的密封炉体内会形成一个微还原保护气氛，相对氢气还原气氛来说具有几乎零成本和安全、方便的优点。

本发明对于处理铜带或铝带具有极为明显的效果，经过热处理的铜带外观光亮如新，效果极好。

附图说明

图1为铜带或铝带热处理温度曲线。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。在实施例中，真空炉的型号为ZW-60-9，其热处理温度曲线如图1所示。

实施例1

本发明提供的一种低成本的铜铝带热处理工艺，步骤为：

步骤1、在极限真空度为20Pa的真空炉内放置石墨块，石墨块与待处理的铜带之间的质量比为1：80；

步骤2、将待处理的铜带置于真空炉内，抽真空后，加热至800℃，加热后，保温2h，在保温过程中充氮气保护，铜带在入炉前须除掉铜带上的胶带、木衬等有机材料，以免在热处理过程中碳化，影响热处理质量；

步骤3、保温结束后，炉温须降至100℃以下再出炉，否则会引起铜带氧化。

实施例2

本发明提供的一种低成本的铜铝带热处理工艺，步骤为：

步骤1、在极限真空度为20Pa的真空炉内放置石墨块，石墨块与待处理的铝带之间的质量比为1：100；

步骤2、将待处理的铝带置于真空炉内，抽真空后，加热至580℃，加热后，保温2h，在保温过程中充氮气保护，铝带在入炉前须除掉铜带上的胶带、木衬等有机物料，以免在热处理过程中碳化，影响热处理质量；

步骤3、保温结束后，炉温须降至120℃以下再出炉，否则会引起铝带氧化。