[发明专利]一种铜铝复合金属板带铝基体层材料、板带及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜铝复合金属板带铝基体层材料，同时还涉及该金属板带及其加工方法，属于材料加工领域。

背景技术

我国铜资源匮乏，大部分依赖进口，而且铜资源价格昂贵，因此有效的合理利用铜资源的研究成为重中之重。铜铝复合金属板带的研发为铜资源的有效节约利用提供了新的方向，铜铝复合金属板带是将铝板带与铜板带连铸复合成型，其成品美观，耐用，加工性能好，节省了铜资源的消耗，可代替装饰用的铜板带，具有良好的推广前景。但是铜铝复合板带并不是铜板带，其物理化学性能及加工性能在很多情况下并不能满足实际应用需求，尤其是高精度铜铝复合板带的加工技术。目前国内生产的高精度铜铝复合板带存在很多问题，加工效率低，考虑铜铝的性能差异，加工精度低，加工后铜铝的结合强度不高，容易分层，在折弯加工中铜面容易开裂，材料的强度不够等等一些问题。

现有技术中，已公开一种爆炸加轧制制造全包铜铝复合排的制备方法（一种爆炸加轧制制造全包铜铝复合排的制备方法，申请号：201110404399.6），该方法具体步骤如下：1）爆炸焊接：选用铜层的厚度在0.5～10mm，铝基材的厚度在3～100mm；纯铜板与铝板结合的表面亦打磨处理进行二次爆炸焊接纯铜板得到坯料；2）轧制切断，将爆炸制成的双面半成品进行连续轧制，每道轧制时轧机均安装上下边缘均有凸缘的方孔孔型轧辊进行轧制，直到切断坯料；3）然后进行退火，低温退火温度为200-350℃，0.5-2小时，炉内温度均匀；4）然后进行轧制成型、拉拔：轧制全包坯料，轧制3-6道次至母线排；进行低温退火，温度200-350℃，时间0.5-2小时，最后拉拔抛光。采用该方法制备的产品具有抗拉强度高、延伸率好的优点，但是该方法制得的铜铝复合排结合强度、折弯性能均不能满足实际需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种结合强度高、折弯不易开裂的铜铝复合金属板带铝基体层材料。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是提供一种铜铝复合金属板带铝基体层材料，所述铝基体层材料由以下质量分数的成分组成：Si0.04-0.08%、Fe0.5-1.2%、Cu0.1-0.4%、Mn0.2-2.0%、Ti0.02-0.03%，余量为Al。

本发明铜铝复合金属板带铝基体层材料通过调整铝基体层材料中Si、Fe、Cu、Mn、Ti等元素的含量，改善铝基体层的机械加工性能，使铝基体层的加工性能和铜覆盖层的加工性能协调，对铜铝复合材料整体性能的优化有着至关重要的作用。

本发明的目的还在于提供一种铜铝复合金属板带。

本发明所采用的技术方案还在于提供一种铜铝复合金属板带，所述铜铝复合板带包括铝基体层和铜覆盖层，铝基体层由铝基体层材料组成，铝基体层材料由以下质量分数的成分组成：Si0.04-0.08%、Fe0.5-1.2%、Cu0.1-0.4%、Mn0.2-2.0%、Ti0.02-0.03%，余量为Al；铜覆盖层由铜覆盖层材料组成，铜覆盖层材料牌号为TU2，状态为TM。

所述铜覆盖层覆盖在铝基体层上、下两面中的至少一面上。

本发明铜铝复合金属板带采用牌号为TU2，状态为TM的铜覆盖层材料作为铜覆盖层，能够进一步协调铝基体层和铜覆盖层的加工性能。

本发明的目的还在于提供一种铜铝复合金属板带的加工方法。

本发明所采用的技术方案还在于提供一种铜铝复合金属板带的加工方法，包括以下步骤：

1）在制品轧制：

将铝基体层材料和铜覆盖层材料复合铸成铜铝复合坯料，然后将铜铝复合坯料进行轧制，总加工率为40-75%，每道次加工率为不大于25%；

2）在制品退火：

将步骤1）轧制后的铜铝复合坯料进行退火处理，在惰性气体保护下，在180-220℃保温1-2h，升温至270-310℃保温1-2h，再升温至330-370℃保温4-6h，冷却至50-70℃出炉，得到粗坯；

3）成品轧制：

将步骤2）得到的粗坯进行轧制得到成品，总加工率为40-60%，每道次加工率为不大于20%；

4）成品退火：

将步骤3）得到的成品进行退火处理，在惰性气体保护下，在180-210℃保温1-2h，升温至230-250℃保温1-2h，升温至280-300℃保温1-2h，再升温到310-330℃保温3-5h，冷却至50-70℃出炉，得到铜铝复合金属板带。

所述惰性气体为氮气或氩气。

所述步骤1）中轧制张力控制在15-20N/mm²，轧制速度为120-150m/min。