[发明专利]一种爆炸加轧制生产全包铜铝复合排的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产铜铝复合排的方法，是结合爆炸与轧制两种生产手段制作铜铝复合排的工艺方法，属于金属复合材料制造领域。

背景技术

铜铝复合排是铝排两个面上复合铜层的新型双金属复合导体材料，其特性介于铜铝之间，结合了铜的优良导电性和铝的重量轻的优点。电气设备对汇流排的要求主要是它的载流量和在发生短路故障时，铜铝复合排贴合强度高，能满足动热稳定的要求，也就是说它的电气性能和机械性能能够满足电气设备，而且密度小，能够大大的降低成本。

现在市场上的铜铝复合排有全包和半包两种，如图1所示全包铜铝复合排，本发明介绍一种全包铜铝复合排生产方法。

发明内容

本发明目的是，提出对爆炸坯料进行加工，生产出来全包的复合排，并具有贴合率98%以上、结合强度高、铜层厚度可控和导电性能好等特点。生产主要方式为先用爆炸焊接的方法生产出铜铝双金属坯料，再对坯料进行成型、焊接及拉拔等后续加工。

本发明的技术方案是：爆炸加轧制全包铜铝复合排的制备方法，其特征是步骤为：1）采用平板爆炸焊接制作铜铝复合板坯料：铝面打磨后朝上，自下而上放置支撑片、铜覆板、炸药，然后边角起爆后成铜铝复合板坯料，坯料校平后进行轧制，将坯料轧制成单面复合的条状半成品；2）将轧制或直接爆炸制成的单面复合条状半成品裁料、铣双边，铣边操作时只铣削铝基材层，铣边的截面要求铝面层的角度θ小于45°；3）对单面复合进行后续螺旋卷板焊接、轧制、拉拔加工工序得到成品铜铝复合排。

焊接制成金属复合管后在进入轧机，进行一次性大变形轧制，变形量要求大于50%。

对轧制或直接爆炸制成的单面复合半成品裁料后半成品边缘铣边铣出的两个边的要求平行。

螺旋卷板焊接成的金属复合管，在进行轧制后；进行退火300～350℃保温1～4h，拉拔制成成品。。

铜板和铝板的爆炸+轧制的复合排，铜层的厚度在0.5～5mm，铝基材的厚度在3～60mm。尤其是1～3mm铜层和20～50mm的铝基材。

1、爆炸焊接

首先在夯实基础上水平放置表面打磨处理后的铝板，打磨面朝上并放置0.15mm厚的纯铜板制作成V字形支撑片，均匀摆放在基覆板之间控制基覆板间隙为3mm，再将纯铜板放在支撑片上，最上方铺上膨化硝铵炸药，边角起爆制成单面复合半成品。

爆炸态的单面半成品可通过轧机，轧制到要求的尺寸后进入下道工序。

2、卷板焊接轧制成型

将轧制或直接爆炸制成的单面复合半成品裁料、铣双边，铣边操作时只铣削铝基材层，铣边截面要求铝基材层的角度θ小于45°。

然后进行螺旋卷板（如图3所示）后进行焊接，焊接制成铜层在外的金属复合管，焊接方式如图4所示。然后进入轧机，进行一次性大变形轧制，变形量要求大于50%。然后进行退火、拉拔到规定尺寸制成成品。

本发明有益效果是；对爆炸坯料进行加工，生产出来全包的复合排，并具有贴合率98%以上、结合强度高、铜层厚度可控和导电性能好等特点，尺寸比较准确。

附图说明

图1 为全包铜铝复合排结构示意图； 

图2为铣边截面图； 

图3 为螺旋卷板示意图； 

图4 为螺旋焊接示意图。

具体实施方式

下面具体说明本发明的实施方式。

1、首先在夯实基础上水平放置表面打磨处理后的铝板厚度为30mm，打磨面朝上并放置0.12mm厚的纯铜板制作成V字形支撑片，均匀摆放在基覆板之间控制基覆板间隙为3.5mm，再将1.5mm厚的纯铜板放在支撑片上，最上方铺上膨化硝铵炸药，炸药用量为10～15 kg/m²，爆速为1800～2000 m/s，边角起爆制成单面半成品。然后进行螺旋卷板后进行焊接，可只焊接铜层，焊接制成直径200m，壁厚为32mm的金属复合管，在进入轧机，进行一次性大变形轧制，变形量要求大于50%。然后进行低温退火，拉拔制成20×300mm的成品。

2、首先在夯实基础上水平放置表面打磨处理后的铝板厚度为30mm，打磨面朝上并放置0.12mm厚的纯铜板制作成V字形支撑片，均匀摆放在基覆板之间控制基覆板间隙为3.5mm，再将1.5,mm厚的纯铜板放在支撑片上，最上方铺上膨化硝铵炸药，炸药用量为10～15 kg/m²，爆速为1800～2000 m/s，再对坯料进行轧制，最终制成厚度为8mm的单面半成品。然后清理半成品表面后，进行螺旋卷板后进行焊接，焊接制成直径40m，壁厚为8mm的金属复合管，在进入轧机，进行一次性大变形轧制，变形量要求大于50%。然后进行低温退火，拉拔制成8×100mm的成品。