[实用新型]冷轧式铜铝复合板带

说明书

技术领域

本实用新型属于金属复合板技术领域，具体涉及一种冷轧式铜铝复合板带。 

背景技术

铜铝复合板带是在铝板的表面包覆一层铜的复合材料。以铜铝复合板带代替应用面特别广、需求量特别大的紫铜带，在电力和信号传输领域有着广泛的应用前景，有望形成巨大的产业。 

世界上主要的铜资源分布在北美、拉丁美洲以及中非，而我国铜资源较为匮乏。随着我国铜产量的持续大幅度增长，特别是冶炼能力的不断膨胀，原料供应已经显得越来越紧张，快速增长与资源短缺的矛盾日益突出。所以对于我国来讲，发展铜铝层状复合板用部分低廉的铝来代替铜十分符合我国国情的发展。 

铜的比重为8.96克/立方厘米，是铝(2.7克/立方厘米)的3.65倍，也就意味着同样重量的铝材产品数是铜材产品数的3.65倍，用铝代替铜应用于电力等领域要划算很多。由于铜具有良好的导电、导热性、易钎焊、接触电阻低、耐磨且外表美观等优点。且从物理性质上来说，铜的氧化物仍旧具有导电能力，在铜线缆老化后仍然不影响用电安全。而铝表面极易氧化，所形成的氧化膜十分牢固，导热和导电性很差，所以在某些应用领域很难用铝来完全的代替铜。用部分铝代替铜，经一定的工艺获得的铜/铝双金属复合板能综合具有铜/铝的优良性能，既具备铜优良的导电、导热性以及较强的耐腐蚀性能又拥有铝质轻、经济等优点。 

目前制备铜/铝双金属层状复合板的研究领域极为广阔，生产方法有多种。一般常规的制备双金属材料分类方法按照复合过程的工艺属性划分，分别为铸造复合法、爆炸复合法、焊接复合法、轧制复合法等。 

熔铸复合是采用铸造的方法使两种熔点不同的液态金属先后熔铸在一起或一种液态金属与另一种固态金属凝铸在一起。早期的熔铸复合是在近平衡凝固条件下进行的，常常导致界面元素过分扩散，有害相生成甚至发生固体的过分溶解，致使质量不好，现代液固相复合技术是以液态金属快速非平衡凝固和半凝固态直接塑性成型为特征，因此可以克服熔铸复合的一些弊病。熔铸复合材料的质量高复合工艺效率高，但由于铜和铝在高温下极易氧化，生成的氧化膜将极大的影响复合材料的结合强度，运用保护性气氛 工艺复杂成本高。 

爆炸复合法是利用炸药爆炸产生的能量，在微秒级时间内使两块金属板在碰撞点产生高达106～107/s的应变速率和104MPa的高压，从而实现异种金属的焊接复合。爆炸复合材料具有很高的加工性能，能经受后续多种多次的冷、热加工。爆炸复合材料有良好的使用性能。目前采用爆炸复合法能实现300多种金属的复合。但是，爆炸结合法机械化程度低，生产效率较低，劳动条件差，且具有一定的危险性，制备的双金属材料变形较大、不平整。 

焊接复合法主要包括熔焊、钎焊、搅拌摩擦焊以及扩散焊等。熔焊方法不适于铝/铜的焊接，由于铝与铜在物理性能及化学性能方面存在较大的差异，造成其熔焊焊接性很差，具体表现为接头脆性大、易产生裂纹和接头强度低。因此，一般工业生产中较少采用熔焊方法来焊接铝/铜之类的异种材料。钎焊方法能成功实现铝/铜的焊接，但要降低金属间化合物形成等因素对接头性能的影响需要严格确定钎料成分和钎焊工艺。铝/铜搅拌摩擦焊是一种焊接产量高、生产成本低的环保型焊接新技术，在铝、镁、铜等材料的焊接中获得了迅速应用.因而有人也开始探索用这种方法焊接锅/铜等异种材料，目前搅拌摩擦焊研究刚刚开始，某些热点问题需要进一步深入研究。 

轧制复合法的基本原理是金属板在受到轧机施加于其上强大压力的作用下，在两层金属的待复合表面发生塑性变形，使表面金属层破裂。随后，洁净而活化的金属层从破裂的金属表面露出，在强大压力作用下，形成平面状的冶金结合。在后续的热处理过程中结合面继续扩大，形成稳固结合。轧制复合又分为热轧和冷轧复合。 

热轧复合方法是将被复合的金属坯料在高温高压下进行轧制变形，受热和力的同时作用而使不同金属进行焊合的一种工艺方法。这种方法从30年代一直沿用到至今，仍是一种重要的复合方法。热轧复合是利用高温热激活条件下形成较为稳定的热扩散，轧后的余热将使原子扩散更加充分，从而形成良好的复合，但热轧复合在工艺实施上存在着一些困难(铜氧化着色温度低于180℃)，对于某些金属间脆性化合物的形成难以控制。