[发明专利]一种钛铜精密复合带卷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钛铜精密复合带卷及其制备方法，所述钛铜精密复合带卷包括基层和复合于基层单侧表面或双侧表面上的覆层；所述覆层采用的原料包括纯铜和铜合金中的至少一种；所述基层采用的原料包括纯钛和钛合金中的至少一种；所述基层的厚度为0.1‑1.0mm，所述覆层的厚度为0.01‑0.35mm。所述制备方法包括步骤S1、制备复合卷坯；步骤S2、首次退火；步骤S3、精密轧制；步骤S4、二次退火以及步骤S5、制备得到钛铜精密复合带卷。

技术领域

本发明涉及金属复合带卷制备技术领域，具体涉及一种钛铜精密复合带卷及其制备方法。

背景技术

钛及钛合金材料具有密度低、比强度高和耐腐蚀等特性，在航空航天、海洋船舶、石油化工、能源、冶金和3C电子等领域被广泛应用。然而，钛材存在导电性差的缺陷。以纯钛为例，其在室温下的电阻率为4.87×10^-7Ω·m。在金属中，纯铜的导电性较好，其在室温下的电阻率为1.75×10^-8Ω·m，约为纯钛的3.6％。因此，设计一种兼顾钛材高比强度和铜材高导电性的钛铜叠层复合材料，将是一种极具前景的复合材料，可有效解决航空航天及3C电子等行业对材料减重和导电的双重需求。此外，将复合材料的铜层与铜导线连接满足导电需求，避免了使用钛材与铜导线连接产生的双金属腐蚀问题。

目前，制备钛铜复合材料的方法主要有爆炸复合、热轧复合以及爆炸与热轧结合使用。然而，爆炸复合过程中产生的高能冲击波容易恶化复合材料表面质量，且其界面呈锯齿状，不利于后续轧制减薄；热轧复合在轧制复合前加热坯料时，容易在坯料表面产生氧化膜，导致复合材料界面结合强度低。此外，上述三种复合工艺无法用于制备薄规格精密复合带卷。

综上所述，急需一种钛铜精密复合带卷及其制备方法以解决现有技术中存在的钛铜复合材料表面质量差和难以批量化稳定生产的问题。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种钛铜精密复合带卷，具体技术方案如下：

一种钛铜精密复合带卷，包括基层和复合于基层单侧表面或双侧表面上的覆层；所述覆层采用的原料包括纯铜和铜合金中的至少一种；所述基层采用的原料包括纯钛和钛合金中的至少一种；所述基层的厚度为0.1-1.0mm，所述覆层的单层厚度为0.01-0.35mm。

优选的，所述纯钛包括TA1、TA2、TA3和TA4工业纯钛中的至少一种；所述钛合金包括TA8、TA9、TA10、TB5和TC4钛合金中的至少一种。

优选的，所述纯铜包括C10100～T12400(具体成分参考GB/T5231-2012)中的至少一种；所述铜合金包括C16200～C19910(具体成分参考GB/T5231-2012)中的至少一种。

本发明第二目的在于提供一种钛铜精密复合带卷的制备方法，具体技术方案如下：

一种钛铜精密复合带卷的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、制备复合卷坯

预处理后的基层原料卷和覆层原料卷经转向辊进入复合轧机进行室温(通常为5-35℃)复合轧制，经收卷后得到复合卷坯；其中，复合轧制的工艺条件为压下量30％-60％，轧制速度3-5m/min；所述预处理包括将基层原料卷和覆层原料卷分别进行酸洗；

步骤S2、首次退火

将步骤S1制得的复合卷坯进行首次退火处理，得到退火态复合卷坯；其中，首次退火采用氩气保护连续退火，具体工艺条件为退火温度700-900℃，跑带速度为1.5-5m/min，氩气流量为30-50m³/h；

步骤S3、精密轧制

将步骤S2制得的退火态复合卷坯进行室温(通常为5-35℃)精密轧制，得到冷轧态钛铜复合中间卷；其中，精密轧制的工艺条件为压下量控制在30％-90％，轧制速度为80-120m/min；