[发明专利]一种爆炸加轧制半包铜铝复合排的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产铜铝复合排的方法，是结合爆炸与轧制两种生产手段制作铜铝复合排的工艺方法，属于金属复合材料制造领域。

背景技术

铜铝复合排是铝排两个面上复合铜层的新型双金属复合导体材料，其特性介于铜铝之间，结合了铜的优良导电性和铝的重量轻的优点。电气设备对汇流排的要求主要是它的载流量和在发生短路故障时，铜铝复合排贴合强度高，能满足动热稳定的要求，也就是说它的电气性能和机械性能能够满足电气设备，而且密度小，能够大大的降低成本。

现在市场上的铜铝复合排有全包和半包（如图1所示）两种，本发明之前的方法主要采用冶金摩擦焊方法，也有采用电镀方法（并非冶金结合），但爆炸加轧制制备半包铜铝复合排生产方法更有意义。

发明内容

本发明目的是：提出一种爆炸加轧制半包铜铝复合排的制备方法，结合爆炸工艺和轧制工艺的优点，生产出来的铜铝复合排具有贴合率98%以上、冶金结合强度高、铜层厚度可控和导电性能好等特点。

本发明的技术方案是：爆炸加轧制半包铜铝复合排的制备方法，生产主要方式为先用爆炸焊接的方法生产出铜铝双金属坯料，再对坯料进行轧制及后续加工。其步骤是：选用铜层的厚度在0.5～5mm，尤其是1～2mm厚的，铝基材的厚度在3～100mm。铝基材的厚度尤其是在20～50mm。

1）、爆炸焊接

首先在夯实基础上水平放置表面打磨处理后的铝板，打磨面朝上并放置0.12mm ～0.15mm厚的纯铜板制作成V字形支撑片，均匀摆放在基覆板之间控制基覆板间隙为3mm，纯铜板与铝板结合的表示亦打磨处理，再将纯铜板放在支撑片上，最上方铺上膨化硝铵炸药，由边角起爆制成半成品。

对半成品校平处理后对另一面进行二次爆炸焊接，将半成品铝面打磨后朝上，自下而上放置支撑片、铜覆板、炸药，然后边角起爆，获得半包铜铝复合坯料。对坯料进行校平处理后，进入下道工序。

2）、轧制

对爆炸好的坯料进行轧制，轧制可选择四辊或两辊可逆（4-8道次，即来回4-8次）轧制，轧制速度为6～15m/min。视坯料厚度，进行多道次轧制，每道次变形量为15%～20%，防止因变形过大引发的轧裂现象。轧制过程中要在工作辊上喷洒特制的润滑液，用于降温、润滑，防止粘辊。轧制到要求尺寸后进行校平、裁剪、退火、拉拔成型以及抛光等工序。

本发明的有益效果是：用本发明生产出来的铜铝复合排具有贴合率98%以上、冶金结合强度高、质量上满足电器材料的使用要求；且铜层厚度可控和导电性能好等特点。尤其与其它方法相比，成本低，不需要投入大型设备，有利于降低复合排的生产成本。采用V字形支撑片能够炸飞，即使留在板间亦不影响材料的质量。

附图说明

图1 复合排示意图。

具体实施方式

下面具体说明本发明的实施方式。

实施例1、首先在夯实基础上水平放置表面打磨处理后的铝板2厚度为30mm，打磨面朝上并放置0.12mm厚的纯铜板1制作成V字形支撑片，均匀摆放在基覆板之间控制基覆板间隙为3.5mm，再将1.5,mm厚的纯铜板放在支撑片上，最上方铺上膨化硝铵炸药，药高为15mm，边角起爆制成半成品。再对半成品校平处理后对另一面进行二次爆炸焊接，将半成品铝面打磨后朝上，自下而上放置支撑片、铜覆板、炸药，然后边角起爆，参数同上，获得半包铜铝复合坯料；然后轧制坯料，轧速为10m/min，轧制6道次，最终厚度为10mm，同板差小于0.1mm；进行校平，剪裁为120mm宽的母线排；进行低温退火，温度350℃，时间1h；最后拉拔成型、抛光。最后得到双面铜层厚度为0.5mm，总厚度10mm的成品铜铝复合排。

实施例2、首先在夯实基础上水平放置表面打磨处理后的铝板厚度为20mm，打磨面朝上并放置0.12mm厚的纯铜板制作成V字形支撑片，均匀摆放在基覆板之间控制基覆板间隙为3mm，再将1.0mm厚的纯铜板放在支撑片上，最上方铺上膨化硝铵炸药，药高为12mm，边角起爆制成半成品。再对半成品校平处理后对另一面进行二次爆炸焊接，将半成品铝面打磨后朝上，自下而上放置支撑片、铜覆板、炸药，然后边角起爆，参数同上，获得半包铜铝复合坯料；然后轧制坯料，轧速为10m/min，轧制5道次，最终厚度为8mm，同板差小于0.1mm；进行校平，剪裁为80mm宽的母线排；进行低温退火，温度350℃，时间1.5h；最后拉拔成型、抛光。得到双面铜层厚度为0.38mm，总厚度8mm的成品铜铝复合排。