[发明专利]铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法

说明书

本发明公开了一种铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法，该方法采用铝板作为基板，铜板作为复板，先在基板的上层和下层均叠放复板，并在复板与基板之间均设置铝制支撑柱，然后在背离基板的上层复板一侧均匀涂抹黄油形成黄油层，再在黄油层上铺设炸药层并安放雷管，进行一次爆炸焊接成型，得到铜铝铜三层复合板，且炸药层的厚度为20mm～35mm，炸药的爆速为1300m/s～2500m/s。本发明通过限定爆炸层的厚度和炸药的爆速，保证了铜板与铝板之间形成性能牢固可靠的焊接界面，并避免焊接界面上产生较多的氧化物对界面强度形成不利影响，一次性实现铜铝铜三层复合板的爆炸焊接成型，工艺简单，生产周期短，成本较低，适宜推广应用。

技术领域

本发明属于爆炸焊接技术领域，具体涉及一种铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法。

背景技术

异种金属板材的焊接常用爆炸焊接法，即以炸药为能源，通过引爆炸药产生的能量加速复板，复板以极高的速度与基板进行倾斜碰撞，从而实现异种金属板材的双层或多层复合。在复板与基板的高速碰撞下，碰撞点附近形成高温、高压区，产生金属射流，在金属射流的冲刷下，板材表面达到洁净状态，为异种金属板材的焊接提供条件。

铝、铜作为重要的金属原料，被广泛应用于工业和生活中。铜铝铜三层复合板作为一种新兴的金属复合材料，由于兼顾铝板易成型、耐腐蚀和铜板较高强度、导电性好的优点，在电力、航空、化工等领域具有良好的应用前景。

专利CN112622365A提供了一种先将铜、铝合金冷轧，随后向铜、铝界面灌注熔融铝液，冷却后多道次精轧再热处理的生产技术；该生产工艺复杂，成本较高。专利CN110773741A提供了一种包括融化、雾化的喷射成型铜铝铜三层复合板技术，但铜铝铜三层复合板中的铜板厚度不能超过1.5mm，生产工艺要求严格，生产周期较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法。该方法以铜板作为基板、铝板作为复板制备铜铝铜三层复合板，通过限定爆炸层的厚度和炸药的爆速，保证了铜板与铝板之间形成性能牢固可靠的焊接界面，并避免焊接界面上产生较多的氧化物对界面强度形成不利影响，一次性实现铜铝铜三层复合板的爆炸焊接成型。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法，其特征在于，该方法采用铝板作为基板，铜板作为复板，先在基板的上层和下层均叠放复板，并在复板与基板之间均设置铝制支撑柱，然后在背离基板的上层复板一侧均匀涂抹黄油形成黄油层，再在黄油层上铺设炸药层并安放雷管，进行一次爆炸焊接成型，得到铜铝铜三层复合板；所述炸药层的厚度为20mm～35mm，所述炸药的爆速为1300m/s～2500m/s。

与现有技术中采用两次爆炸焊接，即与铝板两侧焊接铜板需要分两次进行爆炸复合生产铜铝铜三层复合板相比，本发明将复板铜板叠放在基板铝板的上层和下层，并在复板与基板之间均设置铝制支撑柱，起到支撑作用，在背离基板的上层复板一侧均匀涂抹黄油形成黄油层，以防止爆炸焊接过程中铜板上表面烧伤受损，结合限定炸药层的厚度和炸药的爆速，保证了铜板与铝板之间形成性能牢固可靠的焊接界面，并避免焊接界面上产生较多的氧化物对界面强度形成不利影响，一次性即仅需要一次爆炸焊接实现铜铝铜三层复合板的爆炸焊接成型，工艺简单，生产周期短，成本较低。

上述的铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法，其特征在于，所述铜板的厚度为1mm～5mm，铝板的厚度为4mm～10mm。该优选厚度制备的铜铝铜三层复合板更易形成牢固的焊接界面，从而顺利成型，且满足了市场对不同厚度匹配的铜铝铜三层复合板的需要。

上述的铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法，其特征在于，所述叠放在铝板上层的铜板一端设置有起爆点。

上述的铜铝铜三层复合板爆炸焊接方法，其特征在于，所述黄油层的厚度为0.2mm。该优选厚度的黄油层实现了对上层铜板上表面的有效保护，保证了铜铝铜三层复合板的质量。