[发明专利]一种基于3D打印的铜铍合金宽幅高精超薄带短流程的制备方法

说明书

一种基于3D打印的铜铍合金宽幅高精超薄带短流程的制备方法，它涉及一种宽幅高精超薄带的制备方法。本发明的目的是要解决现有方法制备的铜铍合金超薄带存在生产流程长，制备成本高，较高的变形抗力使得采用传统方法制备的1m～2m宽幅铜铍合金超薄带成形过程中极易开裂，成形困难的问题。方法：一、电弧增材制造；二、固溶处理；三、铣削加工；四、四辊精轧；五、在线光亮退火；六、二十三辊拉弯矫直；七、二十辊精轧；八、分条、整形、收卷。本发明方法直接绕过了大规格铸锭制备和粗轧的技术环节，采用3D打印方法制备超薄带坯，节省了熔炼、粗轧，做到节能环保的同时降低生产成本。本发明可获得一种3D打印的铜铍合金宽幅高精超薄带。

技术领域

本发明涉及一种宽幅高精超薄带的制备方法。

背景技术

铜铍合金属于析出硬化型合金，经固溶处理再冷加工或时效处理后的铜铍合金超薄带(厚度0.1mm以下)具有良好的导电性、导热性及高强度、高硬度、高弹性、耐蚀性、耐磨性、抗疲劳性、可锻性、非发火性、非磁性等诸多的优良性能，被广泛应用于计算机、电气电子元件、汽车等领域。传统铜铍超薄带的生产大多采用“半连续铸造+多道次轧制”工艺流程制备，金相组织图见说明书附图图3(b)，该方法存在以下问题：(1)、生产流程长，制备成本高。传统铜铍合金的制备需要熔炼、铸造、粗轧、精轧、固溶、酸洗、最终轧制等工艺，由于铜铍合金本身抗力高，因此，大铸锭制备工艺要求高，铸锭需要的轧制道次和退火次数多，生产周期长，同时，需要投入诸如大型真空熔炼炉、粗轧机、精轧机、连续在线退火炉等设备，生产线投资巨大，生产成本高；(2)、较高的变形抗力使得采用传统方法制备的宽幅(1m～2m)铜铍合金超薄带成形过程中极易开裂，成形困难。公开资料中，以单辊旋淬、喷射沉积等为代表的快速凝固工艺方法可以很好克服铜铍合金变形抗力大、难成形的技术问题，可以成形超薄窄带，但是，受制于工艺路线特点，上述方法并不能成形宽幅超薄带。

发明内容

本发明的目的是要解决现有方法制备的铜铍合金超薄带存在生产流程长，制备成本高，较高的变形抗力使得采用传统方法制备的1m～2m宽幅铜铍合金超薄带成形过程中极易开裂，成形困难的问题，而提供一种基于3D打印的铜铍合金宽幅高精超薄带短流程的制备方法。

一种基于3D打印的铜铍合金宽幅高精超薄带短流程的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、电弧增材制造：

以铜铍合金丝材为原料，在带有水冷的铜基板上进行电弧增材制造，得到铜铍合金带坯；

步骤一中所述的电弧增材制造过程中，在保护气体保护下，将铜铍合金丝材与热丝电源的正极连接，将热丝电源的负极与铜基板连接，电弧增材制造过程的路径为多层单道焊，当完成一层沉积后，熄弧并停止送丝，等待40s～80s，再次起弧，送丝进行电弧增材制造，进行往复方向堆焊，重复此操作，得到宽度为1.5m～3m，厚度为7mm～8mm的带坯；

二、固溶处理：

将宽度为1.5m～3m，厚度为7mm～8mm的带坯在750℃～820℃下进行固溶热处理，然后进行冷却，得到固溶态的铜铍合金带坯；

三、铣削加工：

将固溶态的铜铍合金带坯置于铣床上进行铣削加工，使铜铍合金带坯表面粗糙度≤3.2μm，得到厚度为4mm～5mm的铜铍合金板材；

四、四辊精轧：

将厚度为4mm～5mm的铜铍合金板材在可逆式四辊轧机上进行往复精轧，得到厚度为0.2mm～0.5mm的铜铍合金带卷；

五、在线光亮退火：

将厚度为0.2mm～0.5mm的铜铍合金带卷在连续式在线光亮退火炉中进行光亮退火，得到退火态的铜铍合金带卷；

六、二十三辊拉弯矫直：