銅-鋁復合板軋制工藝與理論研究.pdf

1、目前的家用電器、各種機械、輸送機和日用品領域內(nèi)，以節(jié)能、節(jié)省資源等為出發(fā)點，不斷向制品輕量化、經(jīng)濟化、高性能化發(fā)展。因此，對基礎材料的要求也隨之多樣化、高級化，原有的鋁或銅等單一材料已經(jīng)不能與此相適應，客觀上迫切需求能有大幅度超過上述材料特性和功能的新材料問世。而銅/鋁復合材料不僅具有銅的導電、導熱率高、易釬焊、接觸電阻低和外表美觀等優(yōu)點，也具有鋁的質(zhì)輕、經(jīng)濟等優(yōu)點。采用固相復合技術生產(chǎn)的銅/鋁復合板，還具有結合面過渡電阻和熱阻抗低、耐

2、蝕、耐用、延展性和成型性好等綜合性能，可廣泛用于電子、電器、電力、冶金設備、機械、汽車、能源和生活用具等各個領域。 在查閱相關文獻的基礎上，本文對銅/鋁復合材料的各種生產(chǎn)方法及其應用進行了綜述。目前銅/鋁復合板軋制復合技術存在軋制壓下率大、復合強度不高、不能直接熱軋等問題。針對上述問題，論文通過氣氛保護實現(xiàn)了銅/鋁復合板的熱軋復合，研究了銅/鋁復合板的冷軋復合和熱軋復合，研究了不同的表面處理方法、冷軋復合和熱軋復合工藝參數(shù)對界面

3、結合質(zhì)量的影響。 針對銅表面容易形成氧化膜而難以和鋁進行軋制復合的問題，研究了在銅表面鍍金屬和鋁軋制復合工藝，發(fā)現(xiàn)在銅表面鍍金屬Zn能和鋁進行直接熱軋復合，并且復合板結合強度高于冷軋狀態(tài)；鍍層金屬Zn在復合界面上呈脆性斷裂，隨著壓下率的提高，脆性斷裂程度越明顯，從而驗證了裂口機制在銅/鋁軋制復合中的重要作用。 研究了擴散退火對銅/鋁軋制復合板的成型性能及界面結合強度的影響。實驗結果發(fā)現(xiàn)擴散退火不能提高銅/鋁軋制復合板的結

4、合強度，討論了退火強化現(xiàn)象沒有出現(xiàn)的原因。在提高材料成型性能(彎曲性能)的要求下，銅/鋁軋制復合板適合選擇高溫、短時退火制度，以580℃～625℃，10min以內(nèi)為宜。 通過氣氛保護熱軋和對銅表面鍍金屬軋制的實驗結果，研究分析了銅/鋁軋制復合的結合機理。在銅/鋁復合軋制實驗中，裂口機制和嵌合機制均起重要作用，是導致復合板結合強度高的主要原因。通過對銅/鋁軋制復合板退火工藝的研究發(fā)現(xiàn)，擴散退火并不能使銅/鋁復合界面通過原子擴散形成