电缆用铜/铝复合带制备工艺研究

研究了制备工艺对电缆用铜/铝复合带组织和性能的影响.结果表明：电缆用铜/铝复合带冷轧复合加工率应大于67%,合理的退火工艺为310℃×1.5h.铜/铝复合界面是通过轧制物理结合-退火冶金结合机理形成的.     

退火温度对铜/铝异步冷轧复合带组织与拉伸性能的影响

采用异步冷轧复合工艺制备铜/铝复合带,研究轧后退火温度和拉伸应变速率对复合界面组织和力学性能的影响.利用扫描电镜观察界面显微组织和拉伸断口形貌,并通过线扫描分析界面元素分布,进行不同应变速率的拉伸实验研究复合带的力学性能.结果表明,较高的退火温度可促进界面扩散层的生长,在350℃时形成三层结构;退火温度的提高使复合带抗拉强度减小而延伸率增大,应变速率的提高使抗拉强度和延伸率均增大,但在退火温度超过350℃后增幅减小;退火温度和应变速率越大,复合带拉伸断口的开裂程度越大,复合界面的过渡作用越弱.     

高频电阻加热轧制钢/铝复合带的实验研究

研究了用高频电阻加热轧制钢 铝复合带的方法。用光学显微镜和扫描电镜研究了退火温度和退火时间对界面组织及扩散的影响。用线扫描等手段论证了界面处没有金属间化合物FeAl3和Fe2 Al3生成。根据研究结果制订了退火制度。通过检验钢 铝复合带性能 ,表明这种工艺具有良好的应用前景     

专利信息

一种镍铝复合带的制备方法 本发明提供一种镍铝复合带的制备方法,属于金属功能材料领域,用于制作锂电池电极板,节省成本并利于轻质铝壳电池的焊接。本发明通过加工硬化铝和软态镍进行轧制复合,配合扩散退火构成镍铝复合带产品。利用这一方法可以通过铝板的预先形变量调整铝的形变抗力,并通过完全退火来软化镍带,使两者的形变抗力尽可能接近,从而良好地控制其形变行为和复合带厚度;     

4A60铝/08Al钢复合带材冷轧结合行为的研究

以冷轧薄包覆层(100μm)4A60铝/08Al钢复合带材的变形区为研究对象,借助金相显微镜、扫描电镜及硬度计等实验手段,对铝/钢轧制复合变形区的金属变形行为和结合性能进行了研究。结果表明:铝/钢轧制复合过程中从入口到出口可分为3个变形区,即铝和钢变形但未复合区、铝和钢变形且复合区和钢变形而铝不变形的稳定复合区;从复合比变化的角度并参考界面结合行为确定薄包覆层4A60铝/08Al钢复合带材的临界复合压下量为15%左右,最小复合压下量为35%左右。     

钎焊式空冷系统用嵌入式冷轧铝-钢复合带材的开发

通过"表面处理+冷轧复合+退火处理"三步法,即先采用钢丝刷对4 mm 08Al钢(/%:0.01C,0.018Al)和0.23 mm 4A60铝带表面进行处理,然后在前张力30 kN下利用高精度Φ420 mm四辊轧机对铝-钢进行60%的单道次冷轧复合,并于罩式退火炉进行520℃24 h的退火处理,开发出了极薄复层(80~90μm)冷轧4A60铝/08Al钢1.7 mm复合带材。复合带材中08Al钢的组织为平均晶粒尺寸15μm的等轴铁素体,抗拉强度≥320MPa,伸长率≥28%,弯曲性能也符合指标要求。复合带材在(600±10)℃钎焊后铝钢界面未发现金属间化合物,铝钢界面未发现分层现象。     

国外铝合金轴瓦带生产

文章简要介绍了考察德国、英国、意大利、巴西等国双金属轴瓦用复合带的复合轧制工艺及设备,分析了铝基轴承合金钢带的生产现状及发展。     

铜／钢双金属板异步轧制复合机理研究

研究了铜／钢双金属板异步轧制复合工艺对轧后界面形貌的影响,用电子探针分析了铜／钢复合板界面结合区成分的变化。轧制变形程度和退火温度是控制界面形貌的主要因素,异步轧制复合有不同于室温固相复合的结合机制。     

矩形断面铜包铝连铸坯轧制成形导电扁排的工艺及性能

采用水平连铸直接复合成形工艺制备了断面尺寸为50 mm×30 mm×3 mm×R4 mm的铜包铝复合棒材,通过多道次平辊轧制和精整拉拔,制备了断面尺寸为60 mm×8 mm的铜包铝复合扁排,研究了合理的轧制工艺、扁排的力学和导电性能.结果表明:扁排的最终轧后宽度与侧边部开裂具有相关性,可通过轧制过程的压下量分配和轧制温度控制扁排宽度,从而防止边部开裂.合理的轧制温度为室温至200℃.在室温平辊轧制时,较为合理的轧制制度为5道次平辊轧制,第1道次压下率为20%左右,最大道次压下率为30%左右.轧后经1道次精整拉拔,可获得外形尺寸精确、表面质量良好的铜包铝复合扁排.经退火处理后,铜包铝复合扁排电阻率为2.084×10^-8Ω·m,抗拉强度为122.7 MPa,延伸率为22.0%,界面剪切强度为25.9 MPa.     

毛细铜/钛复合管材的游动芯头拉拔制备及组织性能

在热旋制备界面结合质量优异的铜/钛双金属复合管坯的基础上,对复合管进行了游动芯头拉拔加工,重点研究了复合管材游动芯头拉拔加工成形能力以及拉拔加工对复合管材组织性能的影响.研究结果表明,游动芯头拉拔方式,特别是减壁拉拔,对铜/钛复合管材结合界面有较大的破坏作用,且难以实现多道次连续拉拔加工,单道次拉拔加工量不宜超过30%;575℃保温70 min的道次间退火虽然对界面元素扩散情况影响不大,但能缓解加工硬化和残余应力,使得铜/钛复合管材的平均剥离强度由变形态的7.8 N·mm^-1提高到退火态的17.1 N·mm^-1,大幅度提高铜/钛复合管材的后续拉拔加工性能.通过严格控制拉拔减壁量,合理制定了铜/钛复合管材的拉拔加工工艺,成功制备了结合性能优异的毛细规格铜/钛复合管材.     

结合层对铜/铝复合材料力学性能的影响

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料。分析了结合层的成分、硬度、线膨胀系数对铜/铝复合材料机械性能的影响。用热机械分析仪对结合层线膨胀系数进行测量,用扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(PM)观察界面形貌,用电子探针(EPMA)和X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,用显微硬度计对结合层的硬度进行测量。结果表明:界面中间化合物主要为CuAl_2,Cu9Al4和AlCu;不同成分的结合层具有不同的硬度值,Cu9Al4层、AlCu层和CuAl_2层的硬度依次为:HV 204.5,HV 271.5,HV 233.9;铜/铝复合材料结合层线膨胀系数为27.0×10-6℃-1,结合层与铜之间较大的线膨胀系数差是造成铜/铝复合材料经热循环后易在界面层靠近铜侧区域出现裂纹的主要原因。     

复合轧制工艺对Al/Mg复合板冶金结合层组织和性能的影响

采用AZ31镁合金和纯铝进行高温复合轧制制备镁-铝复合板,使其兼具铝的表面耐蚀性和镁合金的高比强度特性.采用金相显微镜、扫描电子显微镜和电子万能拉伸机等设备,研究了不同热轧温度及退火工艺参数对铝-镁复合界面的显微组织和结合强度的影响.结果表明:300℃轧制,镁-铝复合板出现严重边裂;450℃轧制,边裂消失;在轧制温度为400℃、压下率为50%、300℃退火2 h的条件下得到的复合板界面结合强度最大,为7.5 MPa.     

0.6/1kV铝合金电缆在低压供电系统的应用注意事项

近年来铝合金电缆作为一种在某些场合可以替代铜电缆的新材料,在国内工业领域逐步有了较多的应用。因此,如何做好铝合金电缆的工程设计是一个值得讨论的问题。本文通过铝合金电缆与传统铜、铝电缆的比较,分析了它的电气性能、机械性能、连接性能、防腐性能和经济性,并结合工程实例,指出0.6/1 k V铝合金电缆在低压供电系统中的适用场合以及铜铝过渡、防腐蚀、设计选型等注意事项。     

冷轧复合材料的复合工艺实验

 进行了钢 铜、钢 铝冷轧复合实验,即表面处理+复合轧制+轧后热处理。结果表明,复合轧制前,必须对基材和复合材料进行表面清洗,基材钢需进行表面毛化处理,要求表面粗糙度为Rz=81~101 μm,较薄的复合材料如铜、铝可不经毛化处理直接复合轧制。钢 铝无张力复合轧制所需总相对压下量为40%≤ε≤60%,钢 铜无张力复合轧制所需的总相对压下量为ε≥70%。应严格控制热处理的退火温度和保温时间,保温时间过长,会削弱复合面的强度;钢 铝退火温度控制在320 ℃左右,保温时间约1 h;钢 铜退火温度在550~600 ℃范围内,保温时间约15 h。研究认为复合轧制过程中,带材之间的相对跑偏、厚度比控制是亟待解决的问题。     

底材和退火对纳米/微米晶复合304不锈钢组织和力学性能的影响

通过铝热反应熔化法在铜底材和玻璃底材上制备块体纳米晶/微米晶复合的304不锈钢,研究了不同底材和退火工艺对钢的组织和力学性能的影响。研究发现2种底材上制备的不锈钢均包含纳米晶和微米晶,铜底材和玻璃底材上制备的材料的晶粒尺寸分别为28.8nm和30.0 nm,退火后变为21.4 nm和22.7nm。铜底材上制备的304不锈钢抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为521 MPa,279 MPa和8.1%,退火后分别为1 001 MPa,475 MPa和9.3%。玻璃底材上制备的304不锈钢抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为358 MPa,221 MPa和7.5%,退火后分别为1 023 MPa,461 MPa和8.6%。表明等温退火能够提高纳米晶/微米晶复合304不锈钢的性能。     

铜铝高频感应焊接工艺的探究

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料.由于加热功率和加热时间会影响结合层厚度的形成,根据感应加热原理及其焊接过程中焊接速度快、铝融化温度高以及铜铝材料紧密接触等特点,对已有焊接设备进行改进.使用直径为0.1 mm、可耐高温的镍铬-镍硅(NiCr-NiSi)表面瞬态热电偶对铜铝接触面之间的温度进行测量,设计与制造了加热时间控制器及热电偶测温装置,得到在焊接过程中不同感应加热功率条件下加热温度与加热时间之间的工艺曲线,得知铜铝运用感应加热工艺进行焊接时,不同加热功率对应不同的加热时间,感应加热功率越大,加热速率越大,所用加热时间越少;当感应加热功率为12.63kW、加热时间为24s时,所制备的铜铝复合材料结合层效果最佳.     

铜-铝爆炸复合板的退火

进行了铜-铝爆炸复合板的退火试验。讨论了不同退火工艺对该双金属界面结合区的成分,组织和性能的影响。指出,为了获得良好的结合区组织和综合的力学性能,该复合板的退火以不高于400℃的温度和不多于0.5小时的保温时间为宜。     

银铜侧向复合材料界面结合机理分析

本文采用“包覆锭坯+扩散烧结+冷轧复合”联合工艺制备了银铜侧向复合带材,利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察分析银铜复合界面结构和元素分布,并分析其银铜复合界面的结合机理。结果表明,银铜复合界面形成过程为：1）银铜接触界面处凹凸不平的表面在轧制力的作用下相互咬合,形成机械结合界面;2）接触面在轧制力的作用下,银铜表面氧化膜破裂,新鲜表面质点间在轧制变形热的作用下产生原子结合;3）在扩散烧结过程中,银铜界面处的原子在高温作用下被激活,银铜原子相互扩散,在界面处发生银铜共晶反应形成液相金属层,随着烧结时间的延长,其共晶反应液相层厚度逐渐增加,随后冷凝结晶,使银铜实现侧向冶金结合。4）在后续中间退火过程中,共晶层与两侧的铜、银基体相互扩散,铜、银原子向更深的方向逐渐扩散,在靠近共晶层铜侧和银侧逐步形成固溶体层,使银与铜的结合强度进一步提高。银铜侧向复合界面结合机理包含机械咬合结合、接触共晶反应自钎焊结合和原子扩散结合3种,复合界面结合强度较好,剪切强度达220 MPa。     

铝锡20铜-钢双金属带热处理工艺研究及组织分析

对铝锡 2 0铜 -钢双金属轴瓦带材的热处理工艺参数及其复合机理进行了初步探讨。结果表明 ,340℃× 2～ 4h ,通保护气冷却至 10 0℃以下出炉这一再结晶退火工艺 ,可保证处理的卷材整卷性能达到标准要求。     

铜铝复合材料的研究与应用

介绍了铜铝复合材料的研究与应用.轧制复合法、爆炸复合法、挤压拉拔法是生产铜铝复合材料的常用方法.应用较多的铜铝复合材料主要有铜包铝复合线材、铜铝复合接头材料、铜铝复合板带等.