CN105772926A - 贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法 - Google Patents

贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法，包括如下步骤：将廉金属牌号带材和贵金属牌号带材通过电子束焊机的高能电子束焊接，再经过轧制，达到需要的厚度（最终厚度0.05到1.0mm）。电子束焊机的加速电压为30‑50Kv，电子束流为35‑55mA，聚焦电流为2‑4A，速度为2.5‑4m/min。本发明生产的贵/廉金属贯穿复合带材由于中间不存在过渡层（或焊接层）和贵金属错位的情况，能够完全替代纯贵金属，产品质量比烧结复合方法生产的产品可靠性高，质量稳定。本发明所生产的贵/廉金属贯穿复合带材属于资源节约型新材料，该产品是用于替代纯贵金属带材产品，广泛用于熔断器、接触器、开关、保护器等。

Description

贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法
技术领域
本发明涉及一种复合带状材料的生产方法，尤其贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法。
背景技术
贯穿复合带材广泛用于熔断器、接触器、开关、保护器、微电机电刷等仪器仪表的新型接触材料。
CN200810069388.5公开一种用于熔断器熔体的带材及其制作方法，采用的工艺方法为烧结复合，由于烧结时需在贵金属与廉金属之间添加焊料，该焊料会在最终产品中形成过渡层，而该过渡层的熔点和电阻率与基体的贵金属及廉金属差异较大，在使用过程中会造成该区域提前失效，从而影响整个产品的性能；并且该专利所生产的产品使用领域也比较单一，只用于熔断器。
CN201310391711.1公开一种贯穿复合带材制作方法。采用二次复合的工艺方法，该方法需要开槽两次，复合两次，工序流程长成本高，带材成材率较低，同时由于两次开槽贵金属的位置存在错位的情况。
CN201310391751.6公开一种贵廉金属贯穿复合带材的制备工艺，采用复合加铣削的方法，复合完成以后需要在连续铣削设备上铣削掉大量的基材，成材率较低成本较高。
CN200810040137.4公开一种贯穿式侧向复合板带材的制备方法，采用铜排与银排冷压成型后退火，再热轧成粗坯。此方法由于受到原材料和设备的限制不能连续生产，需要解决连续生产的问题。
由于贵/廉金属贯穿复合带材结构的特殊性，常规的复合方式（如加热连续轧制复合和固相室温轧制复合）又不能满足该要求，要解决贵金属与廉金属之间的过渡层问题，而中间不能添加任何材料，需要开发一种新的贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法，材料间不存在过渡层和贵金属错位，实现连续生产。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法，包括如下步骤：将廉金属牌号带材和贵金属牌号带材通过电子束焊机的高能电子束焊接，轧制。
所述电子束焊机的加速电压为30-50Kv，电子束流为35-55mA，聚焦电流为2-4A，速度为2.5-4m/min。
所述电子束焊机由阴极、偏压电极、阳极、聚焦线圈、偏转线圈、工件、电子束构成，所述阴极发射电子，通过偏压电极进行第一次聚束，从而使其通过阳极电压加速形成高能电子，最后通过聚焦线圈聚焦形成高能电子束，高能电子束轰击金属带材。
所述廉金属牌号带材为铜或/和铜合金材料，所述贵金属牌号带材为银或/和合金材料。所述铜为纯铜（T2或TU1），所述银为纯银。
所述铜合金材料为青铜、黄铜或白铜。
所述银合金材料为银镍或银铜。
所述廉金属牌号带材厚度规格为1.0-2.5mm，宽度按照在贵/廉金属贯穿复合带材成品宽度的基础上边部增加2-5mm作为成品剪边的废料边，贵金属牌号带材厚度为1.0-2.5，与廉金属厚度相同，宽度按照成品图宽度备料。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、使用电子束焊接之后直接轧制成品，不需要开槽可以有效解决贵金属错位的情况。2、采用电子束焊接一次焊接成型，不需要开槽和铣削，可以提高成材率节约基材金属。3、采用电子束焊接的方式生产，可以连续生产单卷重可以达到100Kg以上，具有可连续生产，效率高易于控制的特性，大大提高了生产效率降低了生产成本。4、在两种基体材料之间不用添加焊料，贵金属位置保证产品的使用性能，廉金属位置能起到良好的支撑作用，能够完全替代纯贵金属。产品可用于熔断器、接触器、开关、保护器等。
本发明生产的贵/廉金属贯穿复合带材由于中间不存在过渡层和贵金属错位的情况，能够完全替代贵金属，产品质量比烧结复合方法生产的产品可靠性高，质量稳定。本发明所生产的贵/廉金属贯穿复合带材属于资源节约型新材料，该产品是用于替代纯贵金属带材产品，广泛用于熔断器、接触器、开关、保护器等，贵金属的用量可节约60-90%，大大的节约了贵金属资源，并且降低了材料的成本，在性能方面能够完全替代纯贵金属。
附图说明
图1为本发明贯穿复合带材结构示意图；
图2为本发明电子束焊接贯穿复合带材示意图；
图3为本发明轧制后贯穿复合带材成品示意图；
图4为本发明电子束焊机结构示意图；
图5为本发明贯穿复合带材在焊缝处折弯示意图。
具体实施方式
为使对本发明的方法及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图详细说明如下：
如图1-5所示，本发明贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法，主要步骤如下：
1）准备基体所用廉金属牌号（如纯铜、青铜、黄铜或白铜）带材8（带材厚度规格为1.0-2.5mm，宽度按照成品廉金属的成品宽度的基础上边部两条增加2-5mm作为成品剪边的废料边），
2）准备贵金属牌号带材9（银、银镍、银铜或银合金材）厚度1.0-2.5，宽度按照成品图宽度备料准备。
3）把备好的材料放在连续生产的电子束焊机上通过电子束10焊接带材（如图2）。使用加速电压在30-50Kv，电子束流35-55mA，聚焦电流2-4A，速度2.5-4m/min，使得被焊接材料在纵向上焊接在一起，由于被焊接金属为两种不同的材质，其熔点和性能有明显的差异，为保证焊接牢度，使得两种金属能同时熔化，需要通过调整电子束中心偏向熔点高的贵金属一边0.2-0.5mm，以此能保证焊接牢度。
4）对焊接后的带材经过轧机轧制到成品厚度，最终厚度0.05到1.0mm，再分条成客户要求的宽度即可（如图3）。
实施例1
焊接材料Cu和Ag，加速电压在30Kv，电子束流55mA，聚焦电流3A，速度4m/min，焊缝质量达到Ⅰ级。焊接焊缝质量等级按照GJB481-1988附录A的规定划分为、、三个等级。焊接牢度的检测方法为在焊缝处作90°折弯（如图5），试样不开裂则为焊接牢度合格。
实施例2
焊接材料AgCu3和QSn6.5-0.1，加速电压在45Kv，电子束流40mA，聚焦电流2A，速度2.5m/min，焊缝质量达到Ⅰ级；
实施例3
焊接材料AgNi10和Cu，加速电压在50Kv，电子束流35mA，聚焦电流4A，速度3.5m/min，焊缝质量达到Ⅱ级；；
实施例4
焊接材料Ag和BZn15-20，加速电压在45Kv，电子束流50mA，聚焦电流2A，速度3m/min，焊缝质量达到Ⅰ级；
实施例5
焊接材料Ag和QSn8-0.3，加速电压在35Kv，电子束流40mA，聚焦电流3A，速度4m/min，焊缝质量达到Ⅰ级；
实施例6
焊接材料AgNi10和BZn18-26，加速电压在30Kv，电子束流55mA，聚焦电流4A，速度4m/min，焊缝质量达到Ⅱ级；
电子束焊属于熔化焊的一种，是利用高能电子束轰击金属带材把电子束的动能转化成热能，从而使得被焊接的金属带材熔合的一种焊接方法。电子束焊接具有能耗低焊接变形小，焊接速度快效率高，焊接参数再现性高易于实现自动化控制。
本发明采用的电子束焊接的方法生产贵/廉金属贯穿复合带材的主要工作原理是：本发明的所采用的电子束焊机，其三级电子发射***构示意图如图4，由阴极1、偏压电极2、阳极3、聚焦线圈4、偏转线圈5、工件6、电子束构成7，Ub为加速电压，UB为偏压。灯丝加热具有较小逸出功阴极，阴极发射电子，先通过偏压电机进行第一次聚束，从而使其通过阳极电压加速形成高能电子，最后再通过聚焦线圈聚焦形成高能电子束作用在被焊接材料上面，高能电子束轰击金属带材（如图2所示），电子的动能转化为金属材料的晶格振动能，最后转化为热能，使被焊接材料融化从而融合在一起达到被焊接的效果。被焊接后的带材经过精轧机轧制轧制到需要的厚度（如图3所示），经分条后可以检验包装入库为成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种贵/廉金属贯穿复合带状材料的生产方法，包括如下步骤：将廉金属牌号带材和贵金属牌号带材通过电子束焊机的高能电子束焊接，轧制。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述电子束焊机的加速电压为30-50Kv，电子束流为35-55mA，聚焦电流为2-4A，速度为2.5-4m/min。
3.如权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述电子束焊机由阴极（1）、偏压电极（2）、阳极（3）、聚焦线圈（4）、偏转线圈（5）、工件（6）、电子束（7）构成，所述阴极（1）发射电子，通过偏压电极（2）进行第一次聚束，从而使其通过阳极（3）电压加速形成高能电子，最后通过聚焦线圈（4）聚焦形成高能电子束，高能电子束轰击金属带材。
4.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述廉金属牌号带材为铜或/和铜合金材料，所述贵金属牌号带材为银或/和银合金材料。
5.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述铜合金材料为青铜、黄铜或白铜。
6.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述银合金材料为银镍或银铜。
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