[0001] 本发明属于复合材料技术领域， 具体地说涉及一种高结合强度铜铝复合导电材 料及其制备方法。

背景技术

[0002] 铜铝复合材料又名铜包铝排、 铜包铝母线， 其外层为铜， 芯部为铝通过复合而 成。 现有的铜铝复合材料其外层铜和芯部铝的结合 方式一般为机械结合， 即所 谓的铜包铝， 其外层铜和芯部铝是在固态作用下通过压合力 粘合在一起的， 这 种结合方式下铜铝界面的结合强度较低， 在外力的作用下容易使得铜和铝出现 分离现象。 在高倍显微镜下观察， 没有发现铜铝间有相互的扩散层， 将显微镜 放大到 500〜 1000倍吋进行观察， 铜铝界面处有明显的缝隙， 说明了机械结合方 式下铜包铝材料的结合强度是较低的。 专利 《一种改进型铜包铝排及其制备方 法》 （专利号： CN201010591239.2) ， 将铝杆穿过熔融的铜液形成铜铝复合的 操作存在困难， 由于铝的熔点是 660°C， 远远低于铜的熔点 1083°C， 当铝杆穿过 熔融的铜液吋也会出现熔化而无法进行复合， 这种结构的铜包铝排在宏观及微 观上无法保证铜铝界面的结合强度。

[0003] 现有的铜铝复合材料在各种应用领域中除了需 要进行常规的折弯、 冲孔、 銑孔 、 绞丝、 压铆等方式的加工， 随着产品使用要求的不断提升， 扭转、 螺旋及侧 弯等加工方式被提出， 这就要求铜铝复合材料能够有较好的变形能力 和较高的 结合强度， 保证在完成加工要求吋铜铝界面不被破坏。 但一般铜铝复合材料的 延伸率是 ₃ 〜20%， 难以达到扭转、 螺旋及侧弯的加工要求， 并且在加工后产品 表面容易出现橘皮缺陷， 铜铝界面容易出现幵裂分离现象， 这类不良产品在使 用过程中产品表面分布的电流密度极度不均匀 ， 幵裂分离部位的电流密度相对 较大， 导致分离部位发热甚至烧穿。 另外， 幵裂分离部位的铜铝之间还可能发 生电化腐蚀， 造成安全事故。

[0004] 如上所述， 现有的铜铝复合材料不足之处在于： ①铜铝之间的结合性能偏弱， 没有达到复合材料本质要求的冶金结合状态， 对应的结合强度也偏低； ②对于扁 宽形铜铝复合材料， 包覆铜层厚度的分布存在设计问题， 窄面包覆铜层的厚度 较薄， 电流密度较大， 不足以支持大电流冲击， 并且窄面包覆铜层容易发热， 散热性较差； ③现有的铜铝复合材料加工性能只能实现常规 的折弯、 冲孔、 銑孔 、 压铆攻丝等方式的加工， 对于新领域应用的扭转、 螺旋及侧弯等方式的加工 还不能实现。

[0005] 目前生产铜铝复合材料的方法大致有下列几种 ： ①包覆焊接法， 将铜皮包覆在 铝杆外表面， 通过焊接方法将铜皮接缝焊接起来， 再进行多道次的拉拔成型； ② 套管轧制法， 将铝棒套入铜管内， 经过轧制压合使铜管与铝棒间固相结合成型 的一种方法； ③充芯铸造法， 将铜管的底部一头封闭， 再将熔融的铝液浇入铜管 中， 铝液凝固后形成铜铝复合棒坯， 再经过轧制、 拉拔成型； ④静液挤压法， 采 用大型挤压设备将大直径铜管与纯铝棒在大压 力下挤压成型； ⑤在铝芯表面电镀 铜层， 再进行拉轧成型。

[0006] 上述方法①和方法②基本上均采用固态结合法 ， 即通过塑性变形使固态的铜和 铝两种金属在依靠外界压力吋形成的机械结合 ， 铜铝之间没有明显的相互扩散 层， 结合强度很低； 上述方法③浇注铝液的过程不连续且不稳定， 极易造成铜管 的烧穿， 而且一次浇注的长度有限， 所以存在成材率和生产效率低下、 产品性 能不稳定的问题； 上述方法④在国内暂无报道， 静液挤压技术在英国有应用， 生 产商 Bmker使用大型静液挤压机将铜管和芯部铝杆挤� ��变形实现铜铝之间的固相 结合， 再通过各种模具成型为铜铝复合材料， 这种方法对使用设备要求很高， 而且不能连续生产， 生产效率较低， 损耗大， 工艺要求复杂， 制造成本高， 不 适宜大批量生产； 上述方法⑤电镀铜层的厚度有限， 一般电镀厚度远远低于其他 方法所用铜管的厚度， 并且铜层极易脱落， 无法确保产品的质量问题。

技术问题

[0007] 本发明为了解决上述问题而提供了一种高结合 强度铜铝复合导电材料及其制备 方法。

问题的解决方案

技术解决方案 [0008] 本发明的技术方案是这样实现的： 一种高结合强度铜铝复合导电材料， 包括包 覆铜层和铝芯基体， 所述包覆铜层和铝芯基体之间形成有原子间结 合的冶金结 合层， 所述结合层厚度为 5〜35um， 结合强度≥40Mp _a ， 结合层中有弥散分布的 铜铝金属间化合物， 靠近铜基体一侧的扩散层成分均匀， 厚度较窄， 靠近铝基 体一侧的扩散层呈现两种或多种成分相混合的 网状结构， 厚度较宽， 扁宽形铜 铝复合材料侧面铜层厚度为平面铜层厚度的 1.6〜2倍；

[0009] 制备高结合强度铜铝复合导电材料的方法， 包括以下工艺步骤：

[0010] 1) 、 熔铝

[0011] 将原材料铝锭加入到熔铝炉中进行熔化， 按照比例 1.5%。-5%。含量的 A1B ₃ 和 3%。-7%。的 NH ₄ C1加入到熔铝炉中， 进行高纯度的除杂质和除气， 每次加炉量 为 100kg-400kg， 相对应的除气搅拌棒的转速为 100-400r/min， 除气搅拌机通入高 纯氩气的流量控制到 0.1-0.5IJmin， 除气吋间控制到 15〜20min， 除澄除气后铝液 即可使用； 铝液温度控制在 770〜820°C之间， 此吋调节熔铝炉功率在 50〜70kw 之间；

[0012] 2) 、 熔铜

[0013] 将原材料标准阴极电解铜板加入到无氧熔铜炉 中， 电解铜板表面的铜绿及污染 物用抛光机进行抛光处理， 熔铜炉的炉体分为三个部分： 熔化区、 保温区、 静 置区， 电解铜板加入到熔化区， 每次投料间隔 3〜5min， 铜液温度保持在 1150〜 1180°C之间， 熔化的铜液流入保温区， 此吋需要进行温度调整， 保温完成后的铜 液转流入静置区等待出铜使用；

[0014] 3) 、 铜铝复合

[0015] 将上述第 1步产出的铜液和第 2步产出的铝液通过各自的流通通道进行复合� � 铜 液通过流铜管道进入到复合腔体， 铝液通过芯部的流铝管道进入到复合腔体， 二者在复合炉中经过复合模具以及外围的结晶 器、 二次三次冷却装置形成外层 是铜、 芯部是铝的铜铝复合棒坯， 复合铸造温度控制到 1200±5°C， 结晶器冷却 水回水温度控制在 50〜60°C， 流量控制在 4〜8L/min， 与结晶器相连接的是二次 三次冷却装置， 二次三次冷却装置的冷却水的流量约为 12〜25L/min， 棒坯的牵 弓 I速度控制在 110〜 180mm/min； [0016] 4) 、 轧制铜铝复合棒坯

[0017] 将第 3步中制成的铜铝复合棒坯进行轧制， 轧机为二辊可逆轧机， 轧机两侧安 装有翻料装置， 可以自动翻料， 轧辊为箱形孔型系， 将矩形截面的铜铝复合棒 坯轧制成扁宽形截面的铜铝复合中间产品， 轧制吋辊缝通常设置为 2〜3mm， 轧 制速度为 10〜40m/min;

[0018] 5) 、 侧边表层处理

[0019] 轧制完成的铜铝复合轧料其侧边来料在传送辊 的的传动下， 压紧状态下匀速传 动， 进入侧边表层处理设备， 设备的磨削轮与铜铝复合轧料的侧边相接触， 通 过磨削轮的高速旋转， 将来料的接触面表层进行抛磨处理；

[0020] 6) 、 平面表层处理

[0021] 将第 5步经过处理的半成品铜铝复合排， 侧边在经过抛磨处理后， 上下表面也 需进行处理， 来料通过牵引辊引头进入平面处理设备， 通过上下辊压紧， 防止 上下摆动， 来料传动速度为 3〜5m/min， 在传动装置的牵引下来料匀速前行， 通 过上下平面的加工设备， 把上下平面的铜层表层銑掉， 銑刀进刀量 0.10〜0.15m m， 铜层被銑掉量为 0.1〜0.15mm;

[0022] 7) 、 拉拔

[0023] 将经过第 6步处理后的来料进行拉拔， 首道次拉拔量加工率控制在 25%〜30<¾， 加工率为 _≤30 <¾， 拉拔后进行盘卷或锯切成一定长度的直料， 整个拉拔、 盘卷和 锯切过程均自动控制， 可以连续作业；

[0024] 8) 、 退火

[0025] 退火是产品成型前最主要的一道工序， 退火温度 295〜345°C， 退火保温吋间 3

〜4.5h， 然后对罐体喷水冷却至室温；

[0026] (9) 、 表面清洗

[0027] 自动上料机构将第 8步完成的铜铝复合排放置在导向槽内， 启动设备， 在传送 轮的带动下铜铝复合排先经过碱洗箱， 箱体内配有毛刷及风刀， 毛刷用于刷除 表面油污， 风刀吹干铜铝复合排表面； 接着经过一道喷水装置， 水洗掉表面残 留碱液， 吹干后进入酸洗箱， 酸洗箱内同样也配有毛刷及风刀， 酸洗处理完毕 再经过一道水洗吹干后进入钝化箱， 钝化箱内按照钝化工艺配置好钝化液， 喷 淋钝化完毕后自动烘干， 在传送带的牵引下出钝化箱体， 紧接着自动收料装置 将表面清洗钝化完毕的铜铝复合排放置在收料 架；

[0028] 优选的， 所述拉拔工艺中的加工率为： 当厚度 h≥10mm吋， 25%〉加工率≤30<¾

； 当 6mm≤厚度 h < 10mm吋， 20<¾〉加工率≤25<¾； 3mm≤厚度 h < 6mm吋， 15%

〉加工率 _≤ 20<¾； 厚度 h < 3mm吋， 加工率≤ 15% ;

[0029] 优选的， 所述退火工艺采用罐式退火和在线感应退火；

[0030] 优选的， 规格宽度为 80mm以上的铜铝复合排采用在线感应退火， 规格在 80mm 以下的铜铝复合排采用罐式退火；

[0031] 优选的， 所述轧制工艺采用孔型九道次拉拔工艺；

[0032] 优选的， 所述拉拔工艺可采取盘拉、 液压拉拔和履带拉拔工艺。 宽度规格≤30 mm, 采用盘拉拉拔或液压拉拔或履带拉拔； 30mm <宽度规格≤ 120mm， 采用液 压拉拔或履带拉拔； 6m/min≤盘拉速度≤60111/0101， 50m/min≤履带拉拔速度≤80m/ min, 液压拉拔速度≤8m/mino

发明的有益效果

有益效果

[0033] 本发明的有益效果是： 本发明的高强度铜铝复合导电材料铜铝之间结 合达到冶 金结合状态， 所对应的结合强度大于 40MPa; 铜铝复合材料侧边铜层相比平面厚 ， 约为平面铜层厚度的 1.6〜2倍， 侧边包覆铜层厚度足以满足大电流冲击及散热 ； 铜铝复合材料延伸率大于 30%以上， 对于新领域应用的扭转、 螺旋及侧弯加工 可以实现。

[0034] 1) 本发明通过对铝液的特定处理以及制定的除气 工艺， 使铝液到达高纯度低 含气量的净化铝， 同吋对炉体冷却量的控制达到降低能耗及热损 量 6〜8%。

[0035] 2) 电解铜板的表面铜绿及污染物用抛光机进行抛 光处理， 熔炉炉体分为三区 部分， 实现了熔化、 调整、 稳定的状态， 密封式炉盖， 熔化的铜液表层有石墨 球和木炭进行覆盖保护防氧化， 如此处理达到低氢低氧的效果， 控制氢氧含量 在 10PPM以下， 降低铜液的含气量可以避免后续生产产品出现 潜在的气泡。

[0036] 3) 铜铝复合温度控制到 1200±5°C， 如此可以保证铜液铝液流动性最佳， 过热 度满足凝固需求。 二次三次冷却流量约为结晶器的冷却流量的三 倍， 冷却水流 量约为 12〜25L/min其作用为带走铝芯凝固吋产生的结晶 潜热， 使冷却后的棒坯 达到常温状态。

4) 通过铸造温度与冷却配合实现的， 复合铸造温度控制到 1200±5°C， 牵引速 度控制到 110〜180mm/， 结晶器冷却水回水温度控制到 50〜60°C， 流量控制到 4 〜8L/min， 铜铝结合层厚度要求结合层厚度控制到 5〜35μηι， 铜、 铝基体之间存 在明显的扩散层， 即冶金结合层， 铜铝之间实现原子间结合。

[0038] 5) 轧辊采用箱形孔型系， 有利于增强铜铝复合排的界面结合强度， 结合强度 大于 40Mpa (使用其他方法制备的铜铝复合排其结合强度� �以达到） ， 同吋可以 分担后面各道次轧制的压下量， 避免后面道次压下量大以及材料加工硬化而导 致轧制幵裂现象。

[0039] 6) 侧面处理和平面处理加工工序代替了传统的表 面处理方式， 将加工速度提 升 2.2倍， 并且彻底消除了材料表面的压痕， 铸造纹， 三角裂等缺陷。

[0040] 7) 拉拔工序可以自动连续作业， 同吋配备有收、 放卷装置， 可以卷取卷料， 生产直料吋可以根据生产要求定尺锯切， 理论上可以下无限长料。

本发明的实施方式

[0041] 为了更好地理解与实施， 下面详细说明本发明一种高结合强度铜铝复合 导电材 料及其制备方法： 本发明中的一种高结合强度铜铝复合导电材料 ， 包括铝排基 体和铜层， 包覆铜层和铝芯基体之间形成有原子键结合的 冶金结合层， 结合层 厚度控制到 25μηι， 该结合层不同于普通的铜铝结合， 要求结合强度 40MPa， 其 中弥散有铜铝金属间化合物 CuAl ₂ 、 Cu ₉ Al ₄ 、 CuAl。

[0042] 设计不等铜层厚度的铸造模具， 后续加工中按照平孔与立孔交替轧制的方式， 生产制造出窄面铜层较厚的产品， 使得铜铝复合排的侧面铜层厚度是平面铜层 厚度的 1.8倍， 这样的产品比较符合 "趋肤效应"等电学原理， 解决扁宽形铜铝复 合材料窄面散热难及载流不足的问题。

[0043] 本发明中的一种高结合强度铜铝复合导电材料 的制备方法包括以下步骤： [0044] 一、 铸造铜铝复合棒坯

[0045] 1.熔铝 [0046] 将原材料 1070 (或等同 1060) 型号铝锭加入到熔铝炉中进行熔化， 将按照比例 3%。含量的 A1B ₃ 和5%。的 NH ₄ C1加入到熔铝炉中熔铝炉是中频感应熔化� ��， 熔铝 炉的额定功率是 500KW。 每次加炉量为 200kg， 相对应的除气搅拌棒的转速为 20 Or/min, 除气搅拌机通入高纯氩气的流量控制到 0.2IJmin， 除气吋间控制到 18min ， 如此相对应的参数配比可以将每炉铝液的气体 除尽。 将铝液温度控制到 780°C ， 此吋调节熔铝炉功率在 60kw之间， 此控制范围的温度可以满足连铸工艺的温 度要求， 另外， 减小冷却水可以减小热量损失， 最大限度地降低了能耗。

[0047] 2.熔铜

[0048] 将原材料标准阴极电解铜板加入到无氧熔铜炉 中熔化区，电解铜板表面的铜绿 及污染物用抛光机进行抛光处理， 每次投料间隔 3〜5min， 熔化的铜液流入保温 区， 保温完成后的铜液转流入静置区等待出铜使用 ， 熔铜炉的炉体分为三个部 分： 熔化区、 保温区和静置区。 电解铜板加入到熔化区， 铜液温度保持在 1150 〜1180°C之间， 保温区和静置区温度保持在 1200±10°C之间， 如此控制可以弥补 铜液凝固过程所需的结晶潜能， 另外可以补充铜铝复合过程所需的热能， 从而 实现冶金结合。

[0049] 整个熔铜炉炉体有密闭式炉盖， 熔化的铜液表层有石墨球和木炭进行覆盖保护 防止铜液氧化和吸气， 如此处理达到低氢低氧的效果， 控制氢氧含量在 lOppm以 下， 降低铜液的含气量可以避免后续生产产品吋出 现潜在的气泡。

[0050] 3.铜铝复合

[0051] 将如上 1、 2步骤产出的铜液和铝液通过各自的流通通道� �行复合， 铜液通过结 晶器冷却形成凝固的铜管， 芯部铝液通过流铝管道进入到铜管内部， 再通过结 晶器内部的铜套、 铜管降温冷却形成凝固的芯部铝， 最后通过二次三次冷却装 置冷却后形成铜铝复合棒坯。 铜液通过流铜管道进入到复合腔体， 复合铸造温 度控制到 1205°C， 铝液通过芯部的流铝管道进入到复合腔体， 二者在复合炉中经 过复合模具以及外围的结晶器、 二次三次冷却装置形成外层是铜， 芯部是铝的 铜铝复合棒坯。

[0052] 结晶器冷却水回水温度控制到 55°C， 流量控制到 6L/min， 与结晶器相连接的是 二次三次冷却， 二次三次冷却水的流量约为 18L/min， 是结晶器冷却水流量的三 倍， 棒坯的牵引速度控制到 150mm/min。 铜、 铝基体之间存在明显的相互扩散层 ， 即冶金结合层， 铜铝之间实现原子间结合， 结合层中有弥散分布的金属间化 合物 CuAl ₂ 、 Cu ₉ Al ₄ 、 CuAl。 靠近铜基体一侧的扩散层成分均匀， 厚度较窄， 靠近铝基体一侧的扩散层呈现两种或多种成分 相混合的网状结构， 厚度较宽。

[0053] 二、 轧制

[0054] 1) 幵坯轧制

[0055] 通过可逆轧机的翻料装置将 A1翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用立孔型 E礼制， 根据铸坯规格和轧制规格的不同， 压下率也会有明显的不同。 通常是使用小规 格铸坯轧制大规格铜铝复合排吋， 因为轧料需要有足够的展宽， 所以压下率比 较小； 而使用大规格铸坯轧制小规格铜铝复合排吋， 因为轧料需要有较大的收 宽， 所以压下率相对比较大， 压下率在 5%〜23<¾之间。 立孔型 E的侧壁斜度一般 在 3°〜9°之间， 侧壁斜度过大， 对翻料装置的要求越高， 翻料后轧料运行不平稳 ， 进入下一个孔型吋难以对正， 轧料咬入吋容易发生扭曲， 此外， 斜度越大， 轧料对孔型侧壁的磨损越严重， 同吋也越容易在孔型侧壁上黏铜， 并且对轧料 的结合强度没有好处， 主要表现在立轧方面， 平孔型由于槽深比较小， 所以平 轧吋这种情况表现的不是很明显。 另外， 侧壁斜度也不能太小， 侧壁斜度过小 会妨碍轧料的咬入和抛出， 并且不利于轧辊的重车， 造成轧辊的利用率较差。

[0056] 2) 第一道次立孔型轧制 （立轧）

[0057] 通过可逆轧机的翻料装置将 A1翻转 90°， 采用立孔型 E礼制， 压下率在 20%之间

。 立孔型 E的侧壁斜度一般在 7。之间， 通过第一道次立轧的轧料称为 A2。

[0058] 3) 第二道次平轧

[0059] 通过可逆轧机的翻料装置将 A2翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用平孔型 F轧制， 压下率 55%之间， 平孔型 F的侧壁斜度在 14°之间， 本道次轧制后轧料的表面状态 由粗糙变得较为光滑， 此吋制得的轧料称为 A3。

[0060] 4) 第二道次立轧

[0061] 通过可逆轧机的翻料装置将 A3翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用立孔型 G轧制

， 压下率 15%之间， 平孔型 G的侧壁斜度在 5°之间， 此吋制得的轧料称为 A4。

[0062] 5) 第三道次平轧 通过可逆轧机的翻料装置将 A4翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用平孔型 H轧制 ， 压下率在 22%之间， 平孔型 H的侧壁斜度在 13°之间， 此吋制得的轧料称为 A5

[0064] 6) 第三道次立轧

[0065] 通过可逆轧机的翻料装置将 A5翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用立孔型 I礼制， 压下率通常在 8%之间， 立孔型 I的侧壁斜度在 5。之间， 此吋制得的轧料称为 A6。

[0066] 7) 第四道次平轧

[0067] 通过可逆轧机的翻料装置将 A6翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用平孔型 J礼制， 压下率在 16%之间， 平孔型 J的侧壁斜度在 8°~10°之间， 此吋制得的轧料称为 A7

[0068] 8) 第四道次立轧

[0069] 通过可逆轧机的翻料装置将 A7翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用立孔型 K礼制 ， 压下率通常在 6%之间， 立孔型 K的侧壁斜度在 3。之间， 本道次是最后一道次立 轧， 需要严格地控制轧料的收宽尺寸， 此吋制得的轧料称为 A8。

[0070] 9) 第五道次平轧

[0071] 通过可逆轧机的翻料装置将 A8翻转 90°， 调整适当的辊缝， 采用平孔型 L礼制， 压下率通常在 15%之间， 平孔型 L的侧壁斜度在 12°之间， 本道次是拉拔前最后一 道次轧制， 需要严格地控制轧料的出料尺寸， 即预留出适当的拉拔量， 对拉拔 料的表面状态会有明显的影响。 此吋制得的轧料称为 A9。

[0072] 三、 侧抛

[0073] 将轧制完成的铜铝复合轧料在传送辊的传动下 进入侧抛机， 侧抛机组分 4台机 组， 侧抛机前两组打磨上侧面， 侧抛机后两组打磨下平面， 抛光物为砂纸千叶 轮， 窄边打磨量控制在 0.12mm， 所使用的侧抛设备有压紧装置， 可防止铜铝复 合轧料上下摆动或左右摆动， 窄边打磨量应分组进行， 避免单道次打磨量过大 ， 分组进行侧边打磨应是两个窄边交替进行打磨 。

[0074] 四、 銑面

[0075] 来料为成卷的铜铝复合排， 通过牵引辊引头进入銑面机， 来料通过上下辊压紧 ， 防止上下摆动， 来料传动速度为 4m/min， 銑刀安装在圆形辊刀具上， 辊刀表 面为螺旋状的刀片， 形状为圆形辊形銑刀。 銑刀分为两组， 第一组加工上平面 ， 第二组加工下平面， 銑刀进刀量 0.13mm， 铜层被銑掉量为 0.12mm。 銑面的铜 屑由鼓风机通过管道回收。

[0076] 五、 拉拔

[0077] 拉拔工艺步骤：

[0078] 1) 辗头。 来料碾头长度 250mm， 来料辗头端铜铝结合， 目测观察不到铜铝分 离现象; 辗头最佳厚度为比模具厚度小 0.3mm， 辗头最佳长度为进模后漏出 120 mm, 这样的辗头比较容易拉拔， 不会出现拉断现象。

[0079] 2) 拉拔。 首道次拉拔量可以较大， 加工率控制在 25%左右较为合适， 最大不 要超过 30<¾， 厚度 12mm吋， 加工率 φ (9=(1-Fl/F0)xl00%) 应控制到 25<¾， 但应 注意厚度拉拔量尽量不要超过 4mm; 并且随着厚度越薄， 拉拔道次越多， 加工 率应越小。

[0080] 3) 收料。 收料采用自动锯切， 要求下料长度设置在 6m之间， 拉拔出直料后随 机取 3支直料检验平直度、 长度和表观， 确保直料的平直度、 长度和表观符合生 产要求。 平直度要求任意 lm长度内的窄边弯曲度应不大于 2mm， 宽边弯曲度应 不大于 5mm; 长度公差要求为下料长度的 ±3%。。

[0081] 六、 退火

[0082] 规格宽度为 80mm及以上的铜铝复合排使用在线感应退火， 例如规格宽度 100m m铜铝复合排通过传送轴承传送穿过感应线圈� �域在铜铝复合排内部产生感应电 流升温， 感应退火电流设定到 140A， 在出口处通过喷水冷却装置快速冷却达到 快速升温快速冷却的退火效果。 感应退火来料传动速度为 45mm/s。 在线感应退 火能通过出料口的红外测温仪适吋对铜铝复合 排的温度进行监控， 退火的温度 大致设置在 295~345°C之间。

[0083] 规格在 80mm以下的铜铝复合排用罐式退火， 例如规格宽度 60mm， 然后对铜铝 复合排定尺 6.3m后装在物料架上， 通过航吊装入受热罐体， 罐式光亮退火根据 不同的装炉量退火保温吋间大约为 4.2h， 通过控制柜按钮送入加热炉膛， 抽真空 12min, 充入氩气至 0.12MPa之间， 根据铜铝复合排规格设置退火温度为 330°C， 根据装炉量设置加热保温吋间进行罐式光亮退 火。 罐体喷水冷却通过喷淋冷却 管道四周喷水， 保证了罐体的快速均匀冷却。

[0084] 改变热处理方法提升材料塑性性能， 在线感应退火使得材料温度在极短的吋间

(一般 6〜10s即可） 内提升到 350°C左右， 然后经过快速水冷将温度降至常温。 这种退火方法使得铜层内部的晶粒实现再结晶 ， 并且晶粒来不及长大， 同吋不 破坏铜铝界面的结合层， 因此材料的塑性加工性能较好。 通过这种退火方法可 以将铜铝复合材料的延伸率控制到 30〜35%， 可以满足扭转、 螺旋及侧弯等加工 方式的要求。

[0085] 七、 表面清洗

[0086] 铜铝复合排置于自动上料机构平台上， 自动上料和收料装置通过真空吸盘吸住 铜铝复合排表面， 通过丝杠实现上下和左右移动， 将铜铝复合排放置在导向槽 内， 在传送轮的带动下铜铝复合排先经过碱洗箱， 箱体内配有毛刷及风刀， 毛 刷用于刷除表面油污， 风刀吹干铜铝复合排表面； 接着经过一道喷水装置， 水 洗掉表面残留碱液， 吹干后进入酸洗箱， 酸洗箱内同样也配有毛刷及风刀， 酸 洗处理完毕再经过一道水洗吹干后进入钝化箱 ， 钝化箱内将钝化液喷淋至铜铝 复合排表面， 喷淋钝化完毕后自动烘干， 在传送带的牵引下出钝化箱体， 紧接 着自动收料装置将表面清洗钝化完毕的铜铝复 合排放置在收料架上， 完成整个 表面清洗的工艺流程。