CN116511471A - 一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，该制备方法是通过对铸轧设备供给不锈钢卷和半固态半液态铜，由铸轧设备连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材为双层金属结构，其中，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性。本发明通过对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材不仅具备铜的高导电性，而且还具备不锈钢的高弹性，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性，其通过一次加工，获得高导电性、高接触弹性的电接触组件，如端子连接器等。
Description
技术领域：
本发明涉及金属材料领域，特指一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法。
背景技术：
随着新能源汽车高速发展，各种域控制器集成化、大电流供电、大电流转换、大电流快充，都对各个模块的供电电流提出更高的要求，12V-48V电压平台下，单PIN载流能力需要达到150A-300A，并且要满足车规级(USCAR、LV214)低压连接器国际标准。
在连接器相同载体截面积的前提下，要提高载流能力，最好的方法是提高导体材料的导电率。众所周知，铜材的导电率越高，弹性越差；而连接器是需要多次插拔的可分离连接，需要连接器母端子能承受高电流、甚至一定高温条件下良好的耐高温应力松弛性能，因此对铜材导体的性能是一个难题。
有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该铜和不锈钢复合金属板材的制备方法是通过对铸轧设备供给不锈钢卷和半固态半液态铜，由铸轧设备连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材为双层金属结构，其中，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性。
进一步而言，上述技术方案中，不锈钢卷在进入铸轧设备之前，先进行脱脂处理，除去不锈钢卷表面的油脂，然后进行清洗、烘干，再将不锈钢卷带在线加热到310℃～380℃后，预备进入铸轧设备。
进一步而言，上述技术方案中，半固态半液态铜是由无氧铜加热到1083℃以上变成液态，再在熔炉中静置3～15分钟，静置后的铜溶液经冷却结晶成为半液半固状态。
进一步而言，上述技术方案中，所述铸轧设备连续铸轧复合是指在无氧状态下连续铸轧复合，其中，连续铸轧的速度为0.3～1.5m/s，轧制压力为(8～15)x106N。
进一步而言，上述技术方案中，在制成的铜和不锈钢复合金属板材中，铜和不锈钢之间的结合强度≥75MPa。
进一步而言，上述技术方案中，制成的铜和不锈钢复合金属板材经过热浸镀锡或银，使铜和不锈钢复合金属板材表面形成防止表面氧化、增加电接触性能的表层。
进一步而言，上述技术方案中，制成的铜和不锈钢复合金属板材在铜的一面电镀锡或银，以形成起到防止表面氧化、增加电接触性能的表层。
进一步而言，上述技术方案中，所述熔炉具有一段窄通道，该窄通道水平分布，并与铸轧设备的扎辊模组对应，由扎辊模组对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，并在水平方向送出。
进一步而言，上述技术方案中，所述熔炉具有一段窄通道，该窄通道竖直分布，并与铸轧设备的扎辊模组对应，由扎辊模组对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，并在竖直方向送出。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明通过对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材不仅具备铜的高导电性，而且还具备不锈钢的高弹性，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性，其通过一次加工，获得高导电性、高接触弹性的电接触组件，如端子连接器等。
附图说明：
图1是本发明的第一种示意图；
图2是本发明的第二种示意图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
本发明为一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，该制备方法是通过对铸轧设备供给不锈钢卷和半固态半液态铜，由铸轧设备连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材为双层金属结构，其中，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性。也就是说，本发明通过对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材不仅具备铜的高导电性，而且还具备不锈钢的高弹性，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性，其通过一次加工，获得高导电性、高接触弹性的电接触组件，如端子连接器等。
在本发明铜和不锈钢复合金属板材的制备方法中，不锈钢卷在进入铸轧设备之前，先进行脱脂处理，除去不锈钢卷表面的油脂，然后进行清洗、烘干，再将不锈钢卷带在线加热到310℃～380℃后，预备进入铸轧设备，以此提高不锈钢卷与半固态半液态铜的结合力，使制成的铜和不锈钢复合金属板材的结构更加稳定，使用寿命更长。在制成的铜和不锈钢复合金属板材中，铜和不锈钢之间的结合强度≥75MPa。
在本发明铜和不锈钢复合金属板材的制备方法中，半固态半液态铜是由无氧铜加热到1083℃以上变成液态，再在熔炉中静置3～15分钟，静置后的铜溶液经冷却结晶成为半液半固状态。
在本发明铜和不锈钢复合金属板材的制备方法中，所述铸轧设备连续铸轧复合是指在无氧状态下连续铸轧复合，其中，连续铸轧的速度为0.3～1.5m/s，轧制压力为(8～15)x106N，采用无氧状态下连续铸轧复合，其能够防止半液半固状态铜在连续铸轧产生氧化，进而提高后期制成的铜和不锈钢复合金属板材的品质。
制成的铜和不锈钢复合金属板材还进行后处理，以提高铜和不锈钢复合金属板材的品质。后处理至少包括以下两种方式：
第一种方式为：制成的铜和不锈钢复合金属板材经过热浸镀锡或银，使铜和不锈钢复合金属板材表面形成防止表面氧化、增加电接触性能的表层。
第二种方式为：制成的铜和不锈钢复合金属板材在铜的一面电镀锡或银，以形成起到防止表面氧化、增加电接触性能的表层。
上述两种后处理方式均能起到防止表面氧化、增加电接触性能的功效，进而提升铜和不锈钢复合金属板材的品质。
所述铜和不锈钢复合金属板材的出料至少包括以下两种：
结合图1所示，为铜和不锈钢复合金属板材水平出料，其中，所述熔炉1具有一段窄通道11，该窄通道11水平分布，并与铸轧设备2的扎辊模组21对应，由扎辊模组21对不锈钢卷101和半固态半液态铜102连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材100，并在水平方向送出，实现水平出料。采用窄通道11送入铸轧设备2，其冷却效率更高，并且能够实现稳定送料。
结合图2所示，为铜和不锈钢复合金属板材垂直出料，所述熔炉1具有一段窄通道11，该窄通道11竖直分布，并与铸轧设备2的扎辊模组21对应，由扎辊模组21对不锈钢卷101和半固态半液态铜102连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材100，并在竖直方向送出，实现垂直出料。采用窄通道11送入铸轧设备2，其冷却效率更高，并且能够实现稳定送料。
综上所述，本发明通过对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材不仅具备铜的高导电性，而且还具备不锈钢的高弹性，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性，其通过一次加工，获得高导电性、高接触弹性的电接触组件，如端子连接器等。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (9)
1.一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：该制备方法是通过对铸轧设备供给不锈钢卷和半固态半液态铜，由铸轧设备连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，该铜和不锈钢复合金属板材为双层金属结构，其中，铜的一面用于成型电接触面，不锈钢的一面成型外层弹性结构以对铜的一面提供高弹性。
2.根据权利要求1所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：不锈钢卷在进入铸轧设备之前，先进行脱脂处理，除去不锈钢卷表面的油脂，然后进行清洗、烘干，再将不锈钢卷带在线加热到310℃～380℃后，预备进入铸轧设备。
3.根据权利要求2所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：半固态半液态铜是由无氧铜加热到1083℃以上变成液态，再在熔炉中静置3～15分钟，静置后的铜溶液经冷却结晶成为半液半固状态。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：所述铸轧设备连续铸轧复合是指在无氧状态下连续铸轧复合，其中，连续铸轧的速度为0.3～1.5m/s，轧制压力为(8～15)x106N。
5.根据权利要求4所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：在制成的铜和不锈钢复合金属板材中，铜和不锈钢之间的结合强度≥75MPa。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：制成的铜和不锈钢复合金属板材经过热浸镀锡或银，使铜和不锈钢复合金属板材表面形成防止表面氧化、增加电接触性能的表层。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：制成的铜和不锈钢复合金属板材在铜的一面电镀锡或银，以形成起到防止表面氧化、增加电接触性能的表层。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：所述熔炉具有一段窄通道，该窄通道水平分布，并与铸轧设备的扎辊模组对应，由扎辊模组对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，并在水平方向送出。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种铜和不锈钢复合金属板材的制备方法，其特征在于：所述熔炉具有一段窄通道，该窄通道竖直分布，并与铸轧设备的扎辊模组对应，由扎辊模组对不锈钢卷和半固态半液态铜连续铸轧复合以制成铜和不锈钢复合金属板材，并在竖直方向送出。
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