專(zhuān)利名稱(chēng)：一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料加工方法，具體是指銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法。
背景技術(shù)：
貴金屬(金銀等)復(fù)合材料，電器開(kāi)關(guān)、溫控器、熔斷器、微電機(jī)電刷等儀器儀表的新型接觸材料，它主要承接接通、分?jǐn)嚯娏骱腿蹟嗟淖饔?，其具有較好的耐電磨性、導(dǎo)電性和熔斷性能，在低壓電器和熔斷器中得到廣泛應(yīng)用，其具有綜合性能好和銀耗少的優(yōu)點(diǎn)，有效節(jié)約了貴金屬資源的消耗。銀復(fù)銅貫穿式復(fù)合材料作為純銀的替代材料，即保持了純銀材料的快速熔斷效·果，是一種目前理想的替代純銀熔斷的材料。目前制造貫穿式和側(cè)面銀銅復(fù)合帶的制備方法有釬焊復(fù)合、液壓復(fù)合、焊接復(fù)合等，如公開(kāi)的有中國(guó)專(zhuān)利
CN100496778C, 一種雙側(cè)面鑲嵌式熱軋復(fù)合銀銅材的制備方法。其方法需要在氬氣氣氛保護(hù)的加熱爐內(nèi)保溫加熱一定時(shí)間后，再?gòu)臓t內(nèi)取出軋制復(fù)合，其存在的缺點(diǎn)是對(duì)氣氛保護(hù)爐設(shè)備保護(hù)效果要求高，在軋制過(guò)程中材料易產(chǎn)生氧化，復(fù)合材料結(jié)合強(qiáng)度穩(wěn)定性較差，其制造設(shè)備能力要求高，材料制造長(zhǎng)度短，不適合大批量制造。CN101670365A, 一種雙側(cè)面鑲嵌式銀復(fù)銅復(fù)合帶材的制備方法，其存在的缺點(diǎn)是其結(jié)合處需加制釬焊料，結(jié)合處釬焊熔焊完全性不穩(wěn)定，增加焊料制造難度大，材料長(zhǎng)度較短，不適合大批量生產(chǎn)。CN101318286A，貫穿式側(cè)向復(fù)合板帶材的制備方法及模具熱壓裝置，所述的制備方法為液壓機(jī)大壓下量壓制復(fù)合，再熱處理、軋制，其存在的缺點(diǎn)是設(shè)備要求高，其模具熱壓裝置使用壽命有限，操作難度大，制作效率低，加工成本高。綜上，現(xiàn)有的技術(shù)中基本上存在以下問(wèn)題
1、制備的帶材長(zhǎng)度有限，多為短板材復(fù)合，不能滿(mǎn)足自動(dòng)化軋制、沖制、焊接等的需
求；
2、復(fù)合裝備一次性投資較大，工藝控制難度較大；
3、材料成品率較低，從而使材料加工費(fèi)用較高；
4、復(fù)合過(guò)程材料易氧化，結(jié)合強(qiáng)度較差，不適合銀銅類(lèi)材料復(fù)合。針對(duì)以上問(wèn)題，必須開(kāi)發(fā)復(fù)合強(qiáng)度良好，制造成本低，材料利用率較高，可以大批量制造的長(zhǎng)帶材制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種適合大批量生產(chǎn)、低成本、銀銅結(jié)合處牢固穩(wěn)定、產(chǎn)品長(zhǎng)度長(zhǎng)，且對(duì)設(shè)備和加工難度要求低的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括以下步驟
(1)制備異型銀帶和異型銅帶，所述的異型銀帶兩側(cè)面中的至少一側(cè)面為居中向內(nèi)凹進(jìn)深度2 5mm，角度為90° 136°的凹角，異型銅帶的至少一側(cè)面居中凸出高度2 5mm，角度為90° 136°的凸角，且異型銅帶凸出部位與異型銀帶的凹進(jìn)部位形狀尺寸相適配；
(2)將異型銀帶和異型銅帶進(jìn)行表面清洗，去除其表面的油污、雜質(zhì)和氧化物； (3)將異型銅帶分別鑲嵌定位在異型銀帶的邊側(cè)，異型銀帶的凹進(jìn)部位和異型銅帶的凸出部位相嵌合，將兩頭進(jìn)行加固焊接，制成預(yù)復(fù)合坯料；
(4)預(yù)復(fù)合坯料在氫氣保護(hù)氣氛的狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)大軋下量的熱軋復(fù)合成一條銀復(fù)銅復(fù)合材料，再由收料機(jī)牽引收料，得到復(fù)合坯料；(5)將復(fù)合坯料進(jìn)行擴(kuò)散退火，爐內(nèi)通保護(hù)氣氛，退火后進(jìn)行表面清洗，清洗干凈后送入二輥中軋機(jī)進(jìn)行粗軋制，粗軋后送入四輥精密軋機(jī)進(jìn)行成品精密軋制，將精軋好的復(fù)合材料送入縱剪機(jī)，進(jìn)行精密縱剪，制成銀復(fù)銅貫穿復(fù)合帶材成品。進(jìn)一步設(shè)置是所述的步驟(3)的加固焊接是采用氬弧焊對(duì)鑲嵌后的復(fù)合帶材的頭尾兩端進(jìn)行20 30mm的焊接。進(jìn)一步所述的步驟(4)是在連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備中進(jìn)行，該連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備順序安裝有放料機(jī)、加熱爐、鑲嵌定位模具、防氧化保護(hù)裝置、軋機(jī)和收料機(jī)，所述的放料機(jī)為外徑0400600mm，放料張力為5 30公斤，所述的連續(xù)加熱爐為電阻加熱爐，加熱溫度為650 800C°，加熱速度為O. 5 3m/min，加熱爐長(zhǎng)度為6米，所述的鑲嵌模具為進(jìn)口寬度為40 150mm，高度為5 10mm，所述的防氧化保護(hù)裝置是加熱爐和軋機(jī)連接處防氧化保護(hù)裝置裝置為環(huán)形噴氣管，保護(hù)材料從爐子出來(lái)后進(jìn)入軋輥時(shí)氧化，所述的軋機(jī)為軋制速度為O. 5 10m/min，軋機(jī)軋制力為20 150噸，所述的收料機(jī)為，收料張力5 30公斤，收卷內(nèi)徑0 400 0 600mm,收料速度O 30m/min。進(jìn)一步所述的(4)中一次軋壓量為50% 80%，形成固相結(jié)合面。進(jìn)一步設(shè)置是所述的氫氣保護(hù)氣氛，氫氣流量3 10m3/h。進(jìn)一步設(shè)置是所述步驟(5 )中的擴(kuò)散退火為復(fù)合坯料在氣氛保護(hù)爐內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散退火，退火溫度300 600°C，恒溫時(shí)間為I 5小時(shí)，保護(hù)氣氛為氫氮混合氣，氫氣流量為I 10m3/h，氮?dú)饬髁繛镺. 5 5m3/h。進(jìn)一步設(shè)置是所述的步驟(5)中將退火后的復(fù)合坯料進(jìn)行表面清洗，去除表面的氧化皮和雜質(zhì)，送入二輥中軋機(jī)進(jìn)行軋制，中軋道次變形量10% 20%，總變形量為20% 75%，在四輥精軋機(jī)上精軋至成品厚度，精軋道次變形量5% 10%，在經(jīng)縱剪機(jī)分剪成成品寬度，產(chǎn)品縱剪成品寬度20 150mm，縱剪速度I 30m/min，制得銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材成品。進(jìn)一步設(shè)置是所述的異型銀帶兩側(cè)面均居中向內(nèi)凹進(jìn)深度2 5mm，角度為90° 136°的凹角，所述的異型銅帶一側(cè)面居中凸出高度2 5mm，角度為90° 136°的凸角，且異型銅帶凸出部位與異型銀帶的凹進(jìn)部位形狀尺寸相適配，且所述的步驟(3)為將兩條異型銅帶分別鑲嵌定位在異型銀帶的兩側(cè)，異型銀帶的凹進(jìn)部位和異型銅帶的凸出部位相嵌合，將兩頭進(jìn)行加固焊接，制成預(yù)復(fù)合坯料。
本申請(qǐng)所加工的銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合材料，貫穿復(fù)銀條數(shù)可以是兩條、三條或若干條，最多可復(fù)合五條。本發(fā)明利用連續(xù)加熱熱軋復(fù)合技術(shù)開(kāi)發(fā)出很長(zhǎng)一條帶材(12 150m)，提高結(jié)合強(qiáng)度，生產(chǎn)效率及成品率，降低制造成本，滿(mǎn)足后續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是解決了材料在加熱過(guò)程中氧化、加熱爐與熱軋機(jī)連接和收放料技術(shù)，使復(fù)合坯料在一種完全保護(hù)的條件下加熱和軋制，熱軋復(fù)合后的復(fù)合坯料其銀銅的結(jié)合緊密，結(jié)合處沒(méi)有氧化，穩(wěn)定結(jié)合強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散退火使銀銅原子互相擴(kuò)散，增強(qiáng)和穩(wěn)定復(fù)合處結(jié)合牢固度，結(jié)合強(qiáng)度高，穩(wěn)定，安全可靠，替代廣泛應(yīng)用的純銀熔斷器中的材料和純銀觸點(diǎn)材料，既滿(mǎn)足使用要求，又大大節(jié)約貴金屬的使用，制造設(shè)備要求低，加工容易，帶材長(zhǎng)度長(zhǎng)，便于自動(dòng)化加工，可大批量制造，從而大大降低成本。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。


圖I為本申請(qǐng)的鑲嵌示意圖；
圖2為本申請(qǐng)的連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備復(fù)合示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。本發(fā)明公開(kāi)一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合材料制備方法。如附圖I所示，銀7與銅8相互裝配鑲嵌，制成復(fù)合坯料，如圖2所示，表面清洗好的復(fù)合坯料采用放料機(jī)I連續(xù)放料進(jìn)入氣氛保護(hù)加熱爐內(nèi)2，經(jīng)過(guò)保溫加熱后進(jìn)入定位裝置3，再進(jìn)入氣氛保護(hù)裝置4并進(jìn)入軋輥5，復(fù)合后的復(fù)合材料牽引收卷在收料機(jī)6上，然后再擴(kuò)散退火、清洗、軋制、縱剪得到貫穿式側(cè)面成品復(fù)合帶材。實(shí)施例I 一種相間一條銀復(fù)銅復(fù)合帶材的制備方法，備料銀錠擠壓成異型銀帶和購(gòu)置的異型銅帶材表面清洗，一條銀帶兩側(cè)面為居中向內(nèi)凹進(jìn)深度3_，角度為118°的凹角，總寬度30mm,厚度10mm。兩條銅帶為一側(cè)居中凸3mm,角度為118°的凸角，總寬度25mm,厚度10mm。一條銀帶和兩條銅帶形成復(fù)合還料。將銀帶和銅帶的表面去除油和雜質(zhì)，材料過(guò)酸、打磨和烘干制得干凈的復(fù)合坯料，硫酸濃度15%，打磨材料為鋼絲輪，鋼絲直徑C
O.Imm,清洗速度2. 5m/min。將清洗好的材料放置復(fù)合設(shè)備的放料機(jī)上,材料頭部裝配好，銀帶在中間，兩側(cè)各鑲嵌一條銅帶，使用氬弧焊焊接，焊接長(zhǎng)度30mm，頭部銜接一條牽引帶，牽引帶為寬40mm,厚O. 5mm的不銹鋼帶材。將材料連續(xù)牽引進(jìn)入氣氛保護(hù)加熱爐內(nèi)，加熱爐溫度700°C，保護(hù)氣氛為氫氣，氫氣流量3. 5m3/h。材料加熱后，通過(guò)保護(hù)區(qū)進(jìn)入軋輥進(jìn)行熱軋復(fù)合，軋制速度5m/min,壓下料70%,軋制厚度3mm,,將復(fù)合軋制好的材料牽引在軋機(jī)后面的收料機(jī)上。將熱軋復(fù)合好的材料進(jìn)行擴(kuò)散退火，退火溫度400C°，保溫時(shí)間2小時(shí)，保護(hù)氣氛為氫氣，氣體流量為I. OmVh0將退火后復(fù)合材料表面采用連續(xù)清洗,材料過(guò)酸、打磨和烘干制得干凈的復(fù)合帶材，硫酸濃度10%，打磨材料為鋼絲輪，鋼絲直徑C O. Imm,清洗速度3m/min，將清洗后的粗軋至I. Omm道次軋壓量20%，將粗軋后的材料精軋至O. 2±0. Olmm,道次軋壓量10%，再縱剪至70±0. 05 mm寬成品復(fù)合帶材，然后檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。
實(shí)施例2 —種相間兩條銀復(fù)銅復(fù)合帶材的制備方法，備料銀錠擠壓成異型銀帶和購(gòu)置的異型銅帶材表面清洗，兩條銀帶兩側(cè)面為居中向內(nèi)凹進(jìn)深度3. 5mm，角度為104°的凹角，總寬度15mm,厚度9mm。兩條銅帶為一側(cè)居中凸3. 5mm,角度為104°的凸角，總寬度20mm，厚度9mm，一條銅帶為兩側(cè)居中凸3.5mm，角度為104°的凸角，總寬度15mm，厚度9mm。兩條銀帶和三條銅帶形成復(fù)合還料。將銀帶和銅帶的表面去除油和雜質(zhì)，材料過(guò)酸、打磨和烘干制得干凈的復(fù)合坯料，硫酸濃度13%，打磨材料為鋼絲輪，鋼絲直徑C O. 2mm,清洗速度3m/min。將清洗好的材料放置復(fù)合設(shè)備的放料機(jī)上，材料頭部裝配好，一條兩側(cè)凸出的銅帶鑲嵌中間，兩側(cè)各鑲嵌一條銀帶，銀帶兩側(cè)各鑲嵌一條銅帶，使用氬弧焊焊接，焊接長(zhǎng)度28mm,頭部銜接一條牽引帶,牽引帶為寬40mm,厚O. 5mm的不銹鋼帶材。將材料連續(xù)牽引進(jìn)入氣氛保護(hù)加熱爐內(nèi)，加熱爐溫度750°C，保護(hù)氣氛為氫氣，氫氣流量2. 5m3/h。材料加熱后，通過(guò)保護(hù)區(qū)進(jìn)入軋棍進(jìn)行熱軋復(fù)合，軋制速度4m/min,壓下料70%,軋制厚度2. 7mm,,將復(fù)合軋制好的材料牽引在軋機(jī)后面的收料機(jī)上。將熱軋復(fù)合好的材料進(jìn)行擴(kuò)散退火，退火溫度430C° ,保溫時(shí)間3小時(shí),保護(hù)氣氛為氫氣,氣體流量為I. 5m3/h。將退火后復(fù)合材料表面采用連續(xù)清洗，材料過(guò)酸、打磨和烘干制得干凈的復(fù)合帶材，硫酸濃度12%，打磨材料為鋼絲輪，鋼絲直徑C O. 15mm,清洗速度3. 5m/min，將清洗后的材料粗軋至I. 2mm道次軋壓量20%，將粗軋后的材料精軋至O. 25 ± O. Olmm,道次軋壓量12%，再縱剪至80 ± O. 05 mm寬 成品復(fù)合帶材，然后檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。本發(fā)明的側(cè)面貫穿復(fù)合帶材可根據(jù)不同需求對(duì)復(fù)銀帶材寬度、厚度、和總寬度進(jìn)行調(diào)整，帶材成品最窄復(fù)合20mm,最寬復(fù)合150mm ;帶材厚度最薄O. 05mm,最厚2mm的側(cè)面和相間貫穿式復(fù)合帶材。
權(quán)利要求
1.一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)制備異型銀帶和異型銅帶，所述的異型銀帶兩側(cè)面中的至少一側(cè)面為居中向內(nèi)凹進(jìn)深度2 5mm，角度為90° 136°的凹角，異型銅帶的至少一側(cè)面居中凸出高度2 5mm，角度為90° 136°的凸角，且異型銅帶凸出部位與異型銀帶的凹進(jìn)部位形狀尺寸相適配； (2)將異型銀帶和異型銅帶進(jìn)行表面清洗，去除其表面的油污、雜質(zhì)和氧化物； (3)將異型銅帶分別鑲嵌定位在異型銀帶的邊側(cè)，異型銀帶的凹進(jìn)部位和異型銅帶的凸出部位相嵌合，將兩頭進(jìn)行加固焊接，制成預(yù)復(fù)合坯料； (4)預(yù)復(fù)合坯料在氫氣保護(hù)氣氛的狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)大軋下量的熱軋復(fù)合成一條銀復(fù)銅復(fù)合材料，再由收料機(jī)牽弓I收料，得到復(fù)合坯料； (5)將復(fù)合坯料進(jìn)行擴(kuò)散退火，爐內(nèi)通保護(hù)氣氛，退火后進(jìn)行表面清洗，清洗干凈后送入二輥中軋機(jī)進(jìn)行粗軋制，粗軋后送入四輥精密軋機(jī)進(jìn)行成品精密軋制，將精軋好的復(fù)合材料送入縱剪機(jī)，進(jìn)行精密縱剪，制成銀復(fù)銅貫穿復(fù)合帶材成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)的加固焊接是采用氬弧焊對(duì)鑲嵌后的復(fù)合帶材的頭尾兩端進(jìn)行20 30mm的焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述的步驟(4)是在連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備中進(jìn)行，該連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備順序安裝有放料機(jī)、加熱爐、鑲嵌定位模具、防氧化保護(hù)裝置、軋機(jī)和收料機(jī)，所述的放料機(jī)為外徑Φ400 Φ600πιπι，放料張力為5 30公斤，所述的連續(xù)加熱爐為電阻加熱爐，加熱溫度為650 800C°，加熱速度為O. 5 3m/min，加熱爐長(zhǎng)度為6米，所述的鑲嵌模具為進(jìn)口寬度為40 150mm，高度為5 10_，所述的防氧化保護(hù)裝置是加熱爐和軋機(jī)連接處防氧化保護(hù)裝置裝置為環(huán)形噴氣管，保護(hù)材料從爐子出來(lái)后進(jìn)入軋棍時(shí)氧化，所述的軋機(jī)為軋制速度為O. 5 10m/min,軋機(jī)軋制力為20 150噸，所述的收料機(jī)為，收料張力5 30公斤，收卷內(nèi)徑Φ400 Φ 600mm,收料速度 O 30m/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述的(4)中一次軋壓量為50% 80%，形成固相結(jié)合面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述的氫氣保護(hù)氣氛，氫氣流量3 10m3/h。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述步驟(5)中的擴(kuò)散退火為復(fù)合坯料在氣氛保護(hù)爐內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散退火，退火溫度300 600°C,恒溫時(shí)間為I 5h,保護(hù)氣氛為氫氮混合氣,氫氣流量為I 10m3/h,氮?dú)饬髁繛镺.5 5m3/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述的步驟(5)中將退火后的復(fù)合坯料進(jìn)行表面清洗，去除表面的氧化皮和雜質(zhì)，送入二輥中軋機(jī)進(jìn)行軋制，中軋道次變形量10% 20%，總變形量為20% 75%，在四輥精軋機(jī)上精軋至成品厚度，精軋道次變形量5% 10%，在經(jīng)縱剪機(jī)分剪成成品寬度，產(chǎn)品縱剪成品寬度20 150mm,縱剪速度I 30m/min,制得銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于所述的異型銀帶兩側(cè)面均居中向內(nèi)凹進(jìn)深度2 5mm,角度為90° 136°的凹角，所述的異型銅帶一側(cè)面居中凸出高度2 5mm，角度為90° 136°的凸角，且異型銅帶凸出部位與異型銀帶的凹進(jìn)部位形狀尺寸相適配，且所述的步驟(3)為將兩條異型銅帶分別鑲嵌定位在異型銀帶的兩側(cè)，異型銀帶的凹進(jìn)部位和異型銅帶的凸出部位相嵌合，將兩頭進(jìn)行加固焊接，制成預(yù)復(fù)合坯料?！?br> 全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種銀復(fù)銅鑲嵌貫穿式復(fù)合材料的制備方法，將銀、銅錠按設(shè)計(jì)形狀擠壓成異型帶材，先分別對(duì)異型銀帶和購(gòu)置的異型銅帶進(jìn)行表面清洗，去除其表面的油污、雜質(zhì)和氧化物，再將銀帶和銅帶相互鑲嵌成一體，將兩頭進(jìn)行加固焊接，制成預(yù)復(fù)合材料。將預(yù)復(fù)合坯料在完全氣氛保護(hù)的狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)大軋下量熱軋復(fù)合成一條銀復(fù)銅復(fù)合材料，再由收料機(jī)牽引收料，然后擴(kuò)散退火，軋制和裁剪等獲得成品。本申請(qǐng)具有結(jié)合強(qiáng)度高，制造設(shè)備要求低，加工容易，帶材長(zhǎng)度長(zhǎng)，便于自動(dòng)化加工，可大批量制造，從而大大降低成本等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21B15/00GK102896150SQ20121044097
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者劉占中, 劉立強(qiáng), 萬(wàn)岱, 翁桅, 林萬(wàn)煥 申請(qǐng)人:福達(dá)合金材料股份有限公司