本發(fā)明涉及有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電纜用銅鋁復(fù)合帶的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
銅鋁復(fù)合材料作為新型復(fù)合材料的一種，不僅具有銅的導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱率高、接觸電阻低和外表美觀等優(yōu)點，也具有鋁的質(zhì)輕、耐腐蝕、經(jīng)濟等優(yōu)點。采用固相復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合板帶材，還具有結(jié)合面過渡電阻和熱阻抗低、耐腐蝕、耐用、延展性和成型性好等綜合性能，可以廣泛地用于電子、電器、電力、冶金設(shè)備、機械、汽車、能源和生活用具等各個領(lǐng)域。
有線電視信號和移動通訊信號頻率較高，一般在500-800MHz，由于“集膚效應(yīng)”使高頻電流集中在導(dǎo)體的表面?zhèn)鬏攲?。?dāng)用純銅線進行信號傳輸時，中心部位的銅沒有起到主要傳輸信號的作用。用銅管則比較經(jīng)濟，但其強度低，當(dāng)電纜彎曲時容易壓癟，從而影響信號的傳輸。另外鋁的本身也具有良好的導(dǎo)電性能，因此“以鋁節(jié)銅”是非常理想的方法，可以節(jié)約我國比較缺乏的銅資源。
銅鋁復(fù)合帶是指在鋁的表面包覆一層銅，使銅和鋁界面實現(xiàn)良好冶金結(jié)合的一種復(fù)合材料。以銅鋁復(fù)合帶代替應(yīng)用面特別廣、需求量特別大的紫銅帶，在電力和信號傳輸領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景，有望形成巨大的產(chǎn)業(yè)。因此，開發(fā)適合工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的高效、低能耗復(fù)合技術(shù)，制備銅鋁復(fù)合帶新型材料，無疑將會給我國迅速發(fā)展的電子、電力、機械制造等工業(yè)領(lǐng)域提供理想的新產(chǎn)品，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益，而且對于合理利用資源，保證國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要的社會效益。
金屬復(fù)合材料的生產(chǎn)方法有很多種，大體可分為固-固相復(fù)合法和液-固相復(fù)合法兩大類。固-固相復(fù)合法包括軋制復(fù)合、爆炸復(fù)合、擠壓-拉拔復(fù)合、焊接法等，液-固相復(fù)合法包括充芯連鑄、雙結(jié)晶器連鑄等。而其中以軋制法應(yīng)用最為廣泛。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種電纜用銅鋁復(fù)合帶的生產(chǎn)工藝，該工藝生產(chǎn)的電纜用銅鋁復(fù)合帶塑性加工性能高、導(dǎo)電性能高、表面質(zhì)量高，該工藝流程短、高效、節(jié)能。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種電纜用銅鋁復(fù)合帶的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
（1）冷軋復(fù)合：將銅帶和鋁帶冷軋復(fù)合，所述銅帶和鋁帶依次經(jīng)過開卷機、矯直機、打磨裝置、吹掃裝置、光電對中裝置和兩輥軋機，鋁帶和銅帶采用鋼絲刷打磨，打磨方向與軋制方向水平，打磨后將鋁帶和銅帶的表面進行吹掃，使其表面干凈，無粉末；
（2）退火：采用光亮退火爐進行退火，采用氣體保護措施，將銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm；
（3）冷軋：退火后的銅鋁復(fù)合帶經(jīng)過多道次軋制，最終得到厚度為0.25mm的成品；
（4）再退火：采用光亮退火爐進行再次退火，采用氣體保護措施，將銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm；
（5）清洗鈍化：將退火后的銅鋁帶進行清洗鈍化，利用堿液對銅帶進行脫脂，并進行酸洗、粗拋光、精拋光和鈍化處理；
（6）分切：采用分切設(shè)備對銅帶進行分切。
所述步驟（1）中銅帶和鋁帶的厚度比為1：4，且所述銅帶和鋁帶均為軟態(tài)。
所述冷軋復(fù)合加工率為70%，復(fù)合后，銅鋁復(fù)合帶的厚度為1.5mm。
所述步驟（1）中鋼絲刷光機的刷毛直徑為1.0mm。
所述步驟（1）中復(fù)合軋制時，軋制速度為40-50m/min，軋制前張力為20-30KN，且銅帶軋制后張力大于鋁帶軋制后張力。
所述步驟（2）中的退火工藝為280℃×2h，所述步驟（4）中的再次退火工藝為250℃×2h。
所述步驟（3）軋制道次分配如下：1.5mm-1.0mm-0.6mm-0.4mm-0.25mm。
所述步驟（5）的脫脂在脫脂儲液箱內(nèi)進行，所述脫脂儲液箱采用油水分離技術(shù)。
所述步驟（5）采用20%的硫酸溶液對銅帶進行酸洗，采用600目的針?biāo)⒋謷伖?，采?000目3M刷進行精拋光，在70℃～75℃溫度下采用0.15%～0.20%的苯丙三氮唑水溶液鈍化處理。
所述步驟（6）中分切的寬度為25mm。
本發(fā)明電纜用銅鋁復(fù)合帶的生產(chǎn)工藝具有如下有益效果：
1、本發(fā)明生產(chǎn)的電纜用銅鋁復(fù)合帶各項性能優(yōu)異，完全滿足電纜行業(yè)的使用，尤其是抗拉強度大于100MPa，延伸率大于25%，導(dǎo)電率大于70%IACS。
2、本發(fā)明通過合理的工藝參數(shù)控制，將銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm，不僅有利于提高復(fù)合界面的結(jié)合強度，同時降低復(fù)合界面對銅鋁復(fù)合帶性能的影響。
附圖說明：
圖1為本發(fā)明銅鋁復(fù)合帶退火后界面擴散層厚度示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例1
本實施例1電纜用銅鋁復(fù)合帶的生產(chǎn)工藝包括如下步驟：
冷軋復(fù)合—退火—冷軋—再退火—清洗鈍化—分切。
具體的步驟為：
（1）冷軋復(fù)合
銅帶和鋁帶冷軋復(fù)合，銅帶和鋁帶的厚度比為1：4，例如銅帶厚度為1mm、鋁帶厚度為4mm，銅帶和鋁帶均為軟態(tài)，銅帶的牌號為TU0，鋁帶的牌號為1060；冷軋復(fù)合加工率為70%，復(fù)合后，銅鋁復(fù)合帶的厚度為1.5mm。
銅帶和鋁帶依次經(jīng)過開卷機、矯直機、打磨裝置、吹掃裝置、光電對中裝置和大功率兩輥軋機等設(shè)備。鋁帶和銅帶采用鋼絲刷打磨，打磨方向與軋制方向水平，鋼絲刷光機的刷毛直徑為1.0mm。打磨后將鋁帶、銅帶表面進行吹掃，使其表面干凈，無粉末。
復(fù)合軋制時，軋制速度為40-50m/min，軋制前張力為20-30KN，銅帶軋制后張力大于鋁帶軋制后張力。
（2）退火
采用光亮退火爐進行退火，采用氣體保護措施，防止表面優(yōu)化，退火工藝為280℃×2h。將銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm，如圖1所示。不僅有利于提高復(fù)合界面的結(jié)合強度，同時降低復(fù)合界面對銅鋁復(fù)合帶性能的影響。
（3）冷軋
退火后的銅鋁復(fù)合帶經(jīng)過多道次軋制，最終到成品厚度0.25mm，軋制道次分配如下：1.5mm-1.0mm-0.6mm-0.4mm-0.25mm。
（4）再退火
采用光亮退火爐進行退火，采用氣體保護措施，防止表面優(yōu)化，退火工藝為250℃×2h。將銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm，如圖1所示。不僅有利于提高復(fù)合界面的結(jié)合強度，同時降低復(fù)合界面對銅鋁復(fù)合帶性能的影響。
（5）清洗鈍化
將退火后的銅鋁帶進行清洗鈍化，利用堿液對銅帶進行脫脂，脫脂儲液箱采用油水分離技術(shù)，采用20%的硫酸溶液對銅帶進行酸洗，采用600目的針?biāo)⒋謷伖夂?000目3M刷進行精拋，拋光后在70℃～75℃下經(jīng)0.15%～0.20%的苯丙三氮唑水溶液鈍化處理。
（6）分切
采用分切設(shè)備按照客戶合同要求尺寸對銅帶進行分切，寬度為25mm。
實施例2
本實施例2的工藝步驟為：冷軋復(fù)合—冷軋—清洗鈍化—分切，缺少退火和再退火的步驟，其它工藝步驟和參數(shù)均與實施例1相同。
實施例3
本實施例3的工藝步驟為：冷軋復(fù)合—退火—再退火—清洗鈍化—分切，缺少冷軋的步驟，其它工藝步驟和參數(shù)均與實施例1相同。
實施例4
本實施例4的工藝步驟為：冷軋復(fù)合—退火—冷軋—再退火—清洗鈍化—分切，但其工藝參數(shù)均不在實施例1的范圍內(nèi)。
性能測試及分析
通過本領(lǐng)域公知的技術(shù)對實施例1-4進行性能測試，并對測試結(jié)果進行分析，得出如下結(jié)論：
1、實施例1生產(chǎn)的電纜用銅鋁復(fù)合帶各項性能優(yōu)異，完全滿足電纜行業(yè)的使用，其抗拉強度大于100MPa，延伸率大于25%，導(dǎo)電率大于70%IACS，銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm，如圖1所示。不僅有利于提高復(fù)合界面的結(jié)合強度，同時降低復(fù)合界面對銅鋁復(fù)合帶性能的影響。
2、實施例2生產(chǎn)的電纜用銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度大于5μm，且其它性能均不符合本領(lǐng)域的要求。
3、實施例3和4生產(chǎn)的電纜用銅鋁復(fù)合帶界面的擴散層厚度小于5μm，但其抗拉強度、延伸率和導(dǎo)電率等均不理想。
上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對本發(fā)明權(quán)利保護的限定，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。