一種銅鋅復合板的制備方法及實現該方法的模具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種銅鋅復合板的制備方法及實現該方法的模具，制備方法包括下列步驟：1）將經過表面處理的銅板加熱，保溫備用；2）將鋅錠放進熔煉爐內進行熔煉得鋅液；3）將保溫銅板放入預熱后的模具，在銅板上表面澆鑄鋅液，快速加壓800～1500MPa，保壓1～2min，脫模、空冷，即得。本發明的銅鋅復合板的制備方法，將鋅液澆注在預熱后的銅板上，快速加壓實現一次性固-液復合，使鋅液在壓力下凝固，有利于銅與鋅的相互擴散，減少鑄造缺陷，形成良好的銅鋅冶金結合界面層，增強結合界面層的結合力，從而增強銅鋅復合板的強度；一次成型性能好，成型零件形狀不受限制，省去了后續的軋制及其他工序，工藝簡單，操作方便。
【專利說明】一種銅鋅復合板的制備方法及實現該方法的模具【技術領域】[0001]本發明屬于金屬復合材料【技術領域】，具體涉及一種銅鋅復合板的制備方法，同時 還涉及實現該方法的模具。【背景技術】[0002]雙(多)層金屬復合材料是利用復合技術使兩種或兩種以上物理、化學、力學性能 不同的金屬在界面上實現牢固的冶金結合而制備的一種新型材料，該復合材料既能保持各 層材料原有的性能特征，又使其物理、化學、力學性能比單一材料更加優越，提高材料的綜 合性能。復合板、帶的軋制方法有熱軋復合法、冷軋復合法、粉末軋制復合法、異步軋制復合 法、包覆軋制法、爆炸復合法等，這些方法因其成材率低、生產工序長、復合質量不穩定、成 品卷徑小等問題，使復合金屬板帶的生產成本居高不下，制約了產業的發展。[0003]鋅及鋅合金的力學性能與銅帶相近，且鋅資源豐富，較銅價格低，以鋅代銅成為近 年來研究的熱點。目前國內外對銅鋅復合板帶研究的較少，且主要制備方法主要有軋制復 合、爆炸復合、擴散焊接復合等固-固復合法。如專利CN102145447B公開了一種鋅銅復合 帶材的制備方法，是將制備好的黃銅帶和鋅帶軋制復合，制備的鋅銅復合帶材具有適用的 力學性能，可以代替傳統的黃銅H68、H65的使用，大幅度降低成本；但是該方法形成的結合 強度不足，影響復合板帶的力學性能，并且存在工藝流程長、操作復雜、生產環境差等問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種銅鋅復合板的制備方法，解決了直接將鋅板與銅板進行 復合時造成的結合強度不足造成的復合板強度低的問題。[0005]本發明的第二個目的是提供一種實現上述銅鋅復合板的制備方法的模具。[0006]為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是:一種銅鋅復合板的制備方法，包 括下列步驟:[0007]I)將經過表面處理的銅板加熱至300?500°C，保溫備用；[0008]2)將鋅錠放進熔煉爐內進行熔煉，得410?480°C的鋅液；[0009]3)將步驟I)所得保溫銅板放入預熱后的模具，在銅板上表面澆鑄步驟2)所得鋅 液，在鋅液表面快速加壓800?1500MPa，保壓I?2min，脫模、空冷，即得。[0010]步驟I)所述表面處理為對銅板表面依次進行打磨、堿洗、酸洗、水洗處理。[0011]步驟3)中所述模具的預熱溫度為150?300°C。[0012]一種實現上述銅鋅復合板的制備方法的模具，包括凹模和凸模，所述凹模包括橫 截面為環形的套體，所述套體的底部設有側面與套體的內表面緊密配合的墊片；所述凸模 的外側面與所述套體的內表面吻合插接配合。[0013]本發明的銅鋅復合板的制備方法，將鋅液澆注在預熱后的銅板上，快速加壓實現 一次性固-液復合，使鋅液在壓力下凝固，有利于銅與鋅的相互擴散，減少鑄造缺陷，形成 良好的銅鋅冶金結合界面層，增強結合界面層的結合力，從而增強銅鋅復合板的強度；一次成型性能好，成型零件形狀不受限制，省去了后續的軋制及其他工序，工藝簡單，操作方便。
[0014]本發明的實現上述銅鋅復合板的制備方法的模具，操作時，將銅板置于凹模的套體內的墊片上，澆注鋅液后，將凸模插接入套體，快速加壓，實現銅鋅固-液復合板一次成型，操作簡單，縮短了工藝流程，明顯改善銅鋅復合板的結合界面層冶金結合的質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1的實現銅鋅復合板的制備方法的模具。
[0016]圖2為圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的說明。
[0018]實施例1
[0019]本實施例的銅鋅復合板的制備方法，包括下列步驟:
[0020]I)對銅板表面依次進行打磨、堿洗、酸洗、水洗處理，去除銅板表面的油脂和氧化皮，將經過表面處理的銅板加熱至440°C，保溫備用；
[0021 ] 2 )將鋅錠放進熔煉爐內進行熔煉，得450 V的鋅液；
[0022]3)將模具進行150°C預熱，將步驟I)所得保溫銅板放入預熱后的模具，在銅板上表面澆鑄步驟2)所得鋅液，在鋅液表面快速加壓llOOMPa，保壓1.5min，脫模、空冷，即得。
[0023]本實施例實現上述銅鋅復合板的制備方法的模具，如圖1、2所示，包括凹模和凸模1，所述凹模包括橫截面為圓環形的套體2，所述套體2的底部設有側面與套體2的內表面緊密配合的墊片5 ;所述凸模I的外側面與所述套體2的內表面吻合插接配合。
[0024]本實施例的模具在操作時，將銅板4置于凹模的套體2內的墊片5上，澆注鋅液3后，將凸模I插接入套體2，快速加壓，實現銅鋅固-液復合板一次成型；操作簡單，縮短了工藝流程，明顯改善銅鋅復合板的結合界面層冶金結合的質量。
[0025]實施例2
[0026]本實施例的銅鋅復合板的制備方法，包括下列步驟:
[0027]I)對銅板表面依次進行打磨、堿洗、酸洗、水洗處理，去除銅板表面的油脂和氧化皮，將經過表面處理的銅板加熱至300°C，保溫備用；
[0028]2)將鋅錠放進熔煉爐內進行熔煉，得410°C的鋅液；
[0029]3)將模具進行200°C預熱，將步驟I)所得保溫銅板放入預熱后的模具，在銅板上表面澆鑄步驟2)所得鋅液，在鋅液表面快速加壓800MPa，保壓2min，脫模、空冷，即得。
[0030]本實施例實現上述銅鋅復合板的制備方法的模具，與實施例1不同之處在于:所述套體的橫截面為方環形。
[0031]實施例3
[0032]本實施例的銅鋅復合板的制備方法，包括下列步驟:
[0033]I)對銅板表面依次進行打磨、堿洗、酸洗、水洗處理，去除銅板表面的油脂和氧化皮，將經過表面處理的銅板加熱至500°C，保溫備用；
[0034]2 )將鋅錠放進熔煉爐內進行熔煉，得480 V的鋅液；
[0035]3)將模具進行300°C預熱，將步驟I)所得保溫銅板放入預熱后的模具，在銅板上表面澆鑄步驟2)所得鋅液，在鋅液表面快速加壓800MPa，保壓2min，脫模、空冷，即得。[0036]本實施例實現上述銅鋅復合板的制備方法的模具同實施例1。[0037]實驗例[0038]本實驗例對實施例1~3所得銅鋅復合板帶進行檢測，并與對比例進行比較，結果如表1所示。其中，對比例為直接將固態鋅板與銅板進行軋制復合的方法所得銅鋁復合板 (固-固)。[0039]表1實施例1~3所得銅鋅復合板帶檢測結果[0040]
【權利要求】
1.一種銅鋅復合板的制備方法，其特征在于:包括下列步驟: 1)將經過表面處理的銅板加熱至300?500°C，保溫備用； 2)將鋅錠放進熔煉爐內進行熔煉，得410?480°C的鋅液； 3)將步驟I)所得保溫銅板放入預熱后的模具，在銅板上表面澆鑄步驟2)所得鋅液，在鋅液表面快速加壓800?1500MPa，保壓I?2min，脫模、空冷，即得。
2.根據權利要求1所述的銅鋅復合板的制備方法，其特征在于:步驟I)所述表面處理為對銅板表面依次進行打磨、堿洗、酸洗、水洗處理。
3.根據權利要求1所述的銅鋅復合板的制備方法，其特征在于:步驟3)中所述模具的預熱溫度為150?300°C。
4.一種實現如權利要求1所述銅鋅復合板的制備方法的模具，其特征在于:包括凹模和凸模，所述凹模包括橫截面為環形的套體，所述套體的底部設有側面與套體的內表面緊密配合的墊片；所述凸模的外側面與所述套體的內表面吻合插接配合。
【文檔編號】B22D19/16GK103551548SQ201310485346
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】賈淑果, 周志紅, 張亞, 宋克興, 李紅霞, 周延軍, 國秀花, 趙培峰, 郜建新, 張學賓 申請人:河南科技大學