[发明专利]制备铝/铜/铝双金属复合板轧制组坯的方法

说明书

制备铝/铜/铝双金属复合板轧制组坯的方法，选取原材料铝管和铜板；将选取的原材料依次进行退火处理、进行表面处理、轧制组坯、轧制和后处理；本发明具体提供了采用包覆式组坯、坯体贴合、一道次冷轧、均匀化退火综合方法制备双金属复合板的方法；其中采用管材与板材进行包覆式组坯，从而形成一个低真空环境，改善了组元金属界面间氧化问题，结合材料表面打磨处理，以及最后均匀化退火，明显提高了结合强度；本发明双金属复合板轧制组坯的方法，结合界面强度高，界面层均匀，同时还具有较高的拉伸强度，其制备工艺简单可靠，成本低，绿色环保。

技术领域

本发明属于制备层状复合材料技术领域，具体涉及制备铝/铜/铝双金属复合板轧制组坯的方法。

技术背景

双金属复合板的连接，是指两种不同材料在一定条件下进行连接进而形成完整结构的过程。双金属复合板连接由于能发挥材料各自的优良性能，在机械、化工、石油、天然气、电子、医疗器材、航空航天等领域具有广阔的应用前景。双金属复合材料的组元间的物理、化学性能差异较大，易出现化学不相容、界面受热不均等难题，这些问题导致其综合力学性能较差，无法满足实际应用中的要求

目前制备双金属复合板的方法主要有3种，钎焊、爆炸焊以及真空热压。

钎焊：结合强度不高，且在铺设钎料的过程中易造成钎料不均，会出现漏焊等现象，不适用于较大尺寸的复合板直接的焊接。

爆炸焊：几乎可以实现任何同种或者异种金属的连接，且所获得复合板材的后续加工性能好，但此方法对板型的控制较为困难，不适于连续化生产，产量较低，且在焊接三层复合板时需要爆炸焊接两次才能得到性能稳定的复合板，效率低。

真空热压：对比传统热轧法，该方法中复合板界面一直处于高真空，加热过程的界面几乎不被氧化，因此极大提高了界面结合性能。但其缺陷是过程繁琐，操作复杂，且尚不能加工较厚的复合板。

目前冷轧法制备双金属复合板还没有大量应用，除了存在上述制备工艺中的一些问题，还在于轧制过程材料一直暴露在空气中，且冷轧后机械结合程度弱，后续热处理存在氧化问题。本发明从材料制备、轧制组坯及轧制过程都进行改进，解决了一般工艺存在的问题。

在大量双金属复合板中，铜/铝双金属复合板主要应用在湿法炼锌的电解槽零部件上，其选材要求具有优异的导电性能和一定的耐腐蚀性，然而其连接仍然存在硬脆性界面化合物生成、连接处存在缺陷等难题，连接强度不高，综合性能较差。因此，需要提出一种新的工艺来制备出一种高性能的铜/铝双金属复合材料。在此发明之中便用铜/铝复合板举例。

发明内容

本发明的目的是提供制备铝/铜/铝双金属复合板轧制组坯的方法，通过改良轧制技术组坯方式促进双金属之间的可靠性连接，以此来避免异质金属之间连接的问题，从而满足实际需用，同时还能在一定程度上间化工艺流程。

本发明所采用的技术方案是，制备铝/铜/铝双金属复合板轧制组坯的方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，选取原材料铝管和铜板；

步骤2，将步骤1中的原材料退火处理；

步骤3，将退火后的原材料进行表面处理；

步骤4，轧制组坯；

步骤5，轧制；

步骤6，将经步骤5轧制后的材料进行后处理。

本发明的特点还在于：

其中铝管为1060纯铝，铜板为T2纯铜，且铝材厚度和长度应大于铜板2～10mm；

其中步骤2中对T2纯铜进行温度为300～400℃，时间为1～2h的退火处理，对1060纯铝进行温度200～250℃，时间为2～4h的退火处理；