[发明专利]一种膨胀合金包铜复合线的制备方法

说明书

本发明公开了一种膨胀合金包铜复合线的制备方法，本发明的制备方法通过对原有的膨胀合金包铜复合材料制备工艺进行改进，通过热镶嵌法实现过盈装配，并辅以旋锻、热轧及冷拉拔技术，制备出了具有气密性能好、界面结合强度高、铜芯尺寸分布均匀的膨胀合金包铜复合材料。

技术领域

本发明涉及玻璃密封封接材料技术领域，尤其是，本发明涉及一种膨胀合金包铜复合线的制备方法。

背景技术

随着电子工业的持续发展，对一些电子器件产品使用的封接合金提出了更高的要求，既要求其具有高导电性和高导热性，又要求其具有能与玻璃、陶瓷进行良好封接的性能。膨胀合金包铜复合材料不仅保持了膨胀合金的良好封接性能，而且具有高气密性、高导电性和高导热性，是作为密封继电器、压缩机绝缘端子、锂电池盖组等产品较为理想的封接材料。

目前，膨胀合金包铜复合材料的制备工艺主要包含挤压、拉拔、热处理等工序，但产品质量较差，主要表现为头尾部的铜芯尺寸差异性较大，内外部材料的复合界面不均匀，气密性检测呈现漏气率较高的现象。因此这些加工方法存在以下不足之处：第一，复合锭坯挤压后，挤压棒材头尾部的铜芯尺寸存在差异性，且后续加工工艺无法消除；第二、棒材在后续拉拔过程中，强度较高的外部膨胀合金及强度较低的内部导电材料的金属流动不可控，会造成内外尺寸比例失衡及复合界面分离，导致产品出现较差的气密性。

为了解决上述问题，公告号为CN111167878B的发明专利公布了一种铜芯密封封接复合丝材的制备方法，该方法为先将机加工成圆台状的导电材料和机加工有圆台状通孔的玻璃密封封接材料在中间增加一层BAg72Cu焊接材料后过盈装配，得到挤压锭坯并进行真空封焊，然后依次进行等温挤压、加热矫直、旋锻、无酸洗磷化处理、冷拉拔和喷砂处理后得到复合丝材成品。采用这种加工方法可以减小头尾部的铜芯尺寸差异性，但是无法解决气密性差的问题。所以，这种加工方式会存在以下不足之处：第一，通过圆台状的导电材料与有圆台状通孔的膨胀合金过盈装配，对制备过程的控制精度要求很高，挤压后也很难保证头尾部的铜芯尺寸的均匀性；第二，由于膨胀合金材料的强度高，通常情况下热挤压的温度较高，但是中间增加BAg72Cu焊接材料的熔点低，制约了材料的热挤压温度，造成了热挤压过程材料挤压困难，并且使得各层的金属流动更不可控，会造成复合界面分离，无法保证产品的气密性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种膨胀合金包铜复合线的制备方法。本发明对原有的膨胀合金包铜复合材料制备工艺进行改进，通过热镶嵌法实现过盈装配，并辅以旋锻、热轧及冷拉拔技术，制备出了具有气密性能好、界面结合强度高、铜芯尺寸分布均匀的膨胀合金包铜复合材料。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种膨胀合金包铜复合线的制备方法，包括以下步骤：

（1）将外层的膨胀合金锭坯进行机械加工，在中心处沿中轴线方向加工出一个等直径的通孔；

（2）根据外层的所述膨胀合金锭坯的尺寸大小，将内层铜材料机械加工成与所述通孔相应过盈量装配的铜棒；

（3）将所述铜棒热镶嵌到所述膨胀合金锭的所述通孔中，得到膨胀合金包铜锭坯；

（4）将所述膨胀合金包铜锭坯进行旋煅加工，然后进行第一次退火处理得到第一次处理材料；

（5）将所述第一次处理材料进行热轧加工，然后进行第二次退火处理得到第二次处理材料；

（6）将所述第二次处理材料进行酸洗处理得到第三次处理材料；

（7）将所述第三次处理材料进行冷拉拔加工至所需直径尺寸大小，并进行第三次退火处理；

所述热镶嵌、所述热轧加工、所述第一次退火处理、所述第二次退火处理和所述第三次退火处理均在保护气氛下进行。

其中，步骤（1）中膨胀合金锭坯可选为4J29、4J50、4J25、4J42、4J6、4J47、4J49、446中的任意一种。膨胀合金锭坯的直径优选为20～30mm，长度为500～1500mm。