一种层状铝铜复合板及其制备方法.pdf

本发明公开了属于复合板材制备技术领域的一种层状铝铜复合板及其制备方法。一种层状铝铜复合板，在纯铝基层上覆纯铜层，纯铝基层为纯铝板材，厚度为5.0～10.0mm，纯铜覆层为纯紫铜板，厚度为1.0～2.0mm。选择纯紫铜板和纯铝板材；将纯紫铜板和纯铝板材待复合的表面进行打磨处理；将打磨好的纯紫铜板和纯铝板材装配，将配制好的铵油混合炸药平铺于纯紫铜板上表面，进行爆炸焊接；焊接后进行退火；将退火之后的复合板校平；检验经过校平的铝铜复合板，裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分，得层状铝铜复合板。由于铝层替代了部分铜层，与相同厚度的铜板相比，铝铜复合板具有较小的比重，而且还兼有铜的优良导电性能特点。

1.  一种层状铝铜复合板，在纯铝基层上覆纯铜层，其特征在于，纯铝基层为纯铝板材，厚度为5.0～10.0mm，纯铜覆层为纯紫铜板，厚度为1.0～2.0mm。

2.  根据权利要求1所述的一种层状铝铜复合板，其特征在于，所述纯铝板材为纯铝板L1、纯铝板L2、纯铝板L3、纯铝板L4、纯铝板L5或纯铝板L6。

3.  根据权利要求1所述的一种层状铝铜复合板，其特征在于，所述纯紫铜板为纯紫铜板T1、纯紫铜板T2、纯紫铜板T3或纯紫铜板T4。

4.  根据权利要求1所述的一种层状铝铜复合板，其特征在于，所述纯紫铜板与纯铝板材厚度比例为1∶5。

5.  一种层状铝铜复合板的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下，
(1)选择纯紫铜板和纯铝板材作为爆炸焊接初始坯料；
(2)采用机械打磨的方法将纯紫铜板和纯铝板材待复合的表面进行打磨处理，并清理干净，打磨之后在干燥的环境中保存，在24h之内使用；
(3)将打磨好的纯紫铜板和纯铝板材装配，在钢板上铺设低密度木工板作为地基，纯铝板材在下，纯紫铜板在上，放置于地基之上，在紫铜板上表面涂抹1～2mm厚的黄油作为保护层，将配制好的铵油混合炸药平铺于纯紫铜板上表面，采用雷管边部起爆，进行爆炸焊接；
(4)将爆炸焊接好的铝铜复合板进行退火，退火工艺制度为：采用电阻加热箱式炉，铝铜爆炸复合板随炉加热到200～400℃，保温1～10h，随炉冷却；
(5)将退火之后的爆炸焊接铝铜复合板在多辊校平机上进行2～5次的校平处理；
(6)检验经过校平的铝铜复合板，裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分，得层状铝铜复合板。

6.  根据权利要求5所述的一种层状铝铜复合板的制备方法，其特征在于，所述铵油混合炸药，炸药的爆速为1000～4000m/s，药密度为400～1100kg/m³，药高度为10～30mm，安装间隙为1～6mm，间隙支撑物采用纯铝薄片制作。

7.  根据权利要求5或6所述的一种层状铝铜复合板的制备方法，其特征在于，所述铵油混合炸药组分按重量比为：NH₄NO₃：50～80％，柴油：5～20％，锯末：10～40％。

8.  根据权利要求5所述的一种层状铝铜复合板的制备方法，其特征在于，所述雷管为5^#电雷管。

一种层状铝铜复合板及其制备方法
技术领域
本发明属于复合板材制备技术领域，特别涉及一种层状铝铜复合板及其制备方法。
背景技术
铜材具有许多优异的性能，如导电导热性能优良、塑性成型能力好、强度较高、耐腐蚀、耐一定高温等，但比重大、价格高；铝材的比重小、价格低、延展性好、耐腐蚀性能好，但导电性能一般。
如何将二者的优点结合起来，制备一种层状铝铜复合板，就成为该技术领域急需解决的问题。
爆炸焊接是一种制造异种金属层状复合板的工艺技术，已经被广泛应用于铜/钢、钢/不锈钢、铜/钢/不锈钢、铜/钢等双层或多层复合板材料的生产中。铜板和铝板同样也能通过爆炸焊接的方法实现异种金属连接，而且，这两种金属在室温下均具有良好的延展性，复合后的板材能够承受较大的塑性变形能力，从而可以加工制备出不同面积和厚度的板材和带材。但由于复合后的板材要在室温下进行塑性变形，所以爆炸焊接工艺及热处理工艺与其它金属相比有所不同。因此如何保证爆炸复合板具有较好的室温塑性变形能力，需要克服制备工艺流程中的技术难题。本发明经过大量实验，找到了用爆炸焊接+退火的工艺方法，制备出了具有较好室温塑性变形性能的层状铝铜复合板。
发明内容
本发明的目的是提供一种层状铝铜复合板及其制备方法。
一种层状铝铜复合板，在纯铝基层上覆纯铜层，其特征在于，纯铝基层为纯铝板材，厚度为5.0～10.0mm，纯铜覆层为纯紫铜板，厚度为1.0～2.0mm。
所述纯铝板材为纯铝板L1、纯铝板L2、纯铝板L3、纯铝板L4、纯铝板L5或纯铝板L6。
所述纯紫铜板为纯紫铜板T1、纯紫铜板T2、纯紫铜板T3或纯紫铜板T4。
所述纯紫铜板与纯铝板材厚度比例为1∶5。
一种层状铝铜复合板的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下，
(1)选择纯紫铜板和纯铝板材作为爆炸焊接初始坯料；
(2)采用机械打磨的方法将纯紫铜板和纯铝板材待复合的表面进行打磨处理，并清理干净，打磨之后在干燥的环境中保存，在24h之内使用；
(3)将打磨好的纯紫铜板和纯铝板材装配，在钢板上铺设低密度木工板作为地基，纯铝板材在下，纯紫铜板在上，放置于地基之上，在紫铜板上表面涂抹1～2mm厚的黄油作为保护层，将配制好的铵油混合炸药平铺于纯紫铜板上表面，采用雷管边部起爆，进行爆炸焊接；
(4)将爆炸焊接好的铝铜复合板进行退火，退火工艺制度为：采用电阻加热箱式炉，铝铜爆炸复合板随炉加热到200～400℃，保温1～10h，随炉冷却；
(5)将退火之后的爆炸焊接铝铜复合板在多辊校平机上进行2～5次的校平处理；
(6)检验经过校平的铝铜复合板，裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分，得层状铝铜复合板。
所述铵油混合炸药，炸药的爆速为1000～4000m/s，药密度为400～1100kg/m³，药高度为10～30mm，安装间隙为1～6mm，间隙支撑物采用纯铝薄片制作。
所述铵油混合炸药组分按重量比为：NH₄NO₃：50～80％，柴油：5～20％，锯末：10～40％。
所述雷管为5^#电雷管。
本发明的有益效果为：由于铝层替代了部分铜层，与相同厚度的的铜板相比，铝铜复合板具有较小的比重，而且还兼有铜的优良导电性能特点。因此，铝铜复合板有望在电力电子、核电设备和航空航天器材等领域得到应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种层状铝铜复合板，在纯铝基层上覆纯铜层，纯铝基层为纯铝板L1，厚度为5.0mm，L1板尺寸规格为：500mm长×400mm宽×5.0mm厚，纯铜覆层为纯紫铜板T1，厚度为1.0mm，T1板尺寸规格为：550mm长×450mm宽×1.0mm厚。
一种层状铝铜复合板的制备方法，该方法步骤如下，
(1)选择纯紫铜板T1和纯铝板L1作为爆炸焊接初始坯料；
(2)采用机械打磨的方法将纯紫铜板和纯铝板材待复合的表面进行打磨处理，并清理干净；
(3)将打磨好的纯紫铜板和纯铝板材装配，在15mm厚的钢板上铺设5mm厚的低密度木工板作为地基，纯铝板材在下，纯紫铜板在上，放置于地基之上，在紫铜板上表面涂抹1～2mm厚的黄油作为保护层，将配制好的铵油混合炸药平铺于纯紫铜板的上表面，铵油混合炸药组分按重量比为：NH₄NO₃：80％，柴油：10％，锯末：10％，采用5^#电雷管边部起爆，炸药的爆速为2800m/s，药密度为850kg/m³，药高度为25mm，安装间隙为3mm，间隙支撑物采用纯铝薄片制作，进行爆炸焊接；
(4)将爆炸焊接好的铝铜复合板进行退火，退火工艺制度为：采用电阻加热箱式炉，铝铜爆炸复合板随炉加热到400℃，保温10h，随炉冷却；
(5)将退火之后的爆炸焊接铝铜复合板在多辊校平机上进行3次的校平处理；
(6)检验经过校平的铝铜复合板，裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分，得层状铝铜复合板。
制成的6mm铝铜复合板，与6mm厚度的铜板材相比，不仅节约了75％左右的铜材，降低了材料成本，而且还使板材的整体比重降低了约55％，与6mm厚度的纯铝板材相比，不仅大幅度提高了材料的导电性能，而且使得板材的强度和弹性模量得到了提高。
制成的铝铜复合板具有较高的塑性延展性，能够满足在室温条件下对其进行压延加工和轧制减薄，制备6mm以下不同厚度板材的要求。