专利名称：一种精密复合窄带的制备方法及其连续生产成型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电器产品触点的制造方法，特别是指一种精密复合窄带的制备方法及其连续生产成型装置。
背景技术：
高性能贵廉金属精密复合层状材料，是当今高技术新型电接触基础材料，具有综合性能好、制造成本低的优点，有效节约了贵金属。在众多同类材料中独树一帜，成为世界各国争先发展的重要材料，广泛用于电子工业、航天航空、交通、能源、通信、计算机等领域。精密复合窄带目前的生产工艺有滚压焊复合、焊接复合、轧制复合、爆炸复合及钎焊复合等。通过检索，现有技术中，CN101777400A,铁路机车牵弓|电器用的银/铜复合带材及其制造方法，所采用的复合技术为带材开槽后热轧复合工艺。其缺点在于制备的带材长度有限，多为单段式复合，不能满足触点自动化焊接的需求；
CN201645923U，一种钢铜复合带材，采用复合工艺为冷轧复合工艺。其缺点在于复合装备一次性投资较大，工艺控制难度大，产品成型率低，难以满足规模化生产；
CN101670365, 一种双侧面镶嵌式银铜复合带材的制备方法，复合工艺为通过添加焊料方式的炉中钎焊复合工艺；
CN1971790，一种银/铜/铁复合带材的加工工艺，采用的是热轧复合工艺，该方法同样存在材料成品率较低，从而使材料加工费用较高；
CN1203151，微异型触点带制造的复合定位方法，介绍了异型复合带材滚压焊复合工艺的定位装置。该方法存在缺陷在于复合强度多采用固相复合工艺，强度较差，难以满足电气需要ο针对以上问题，必须开发复合强度良好，材料利用率较高，且能满足规模化生产需要和长带材复合工艺。
发明内容
本发明内容针对现有技术的不足，而提供一种复合强度良好，材料利用率较高，且能一次性生产> 80m、从而满足规模化生产需要的一种精密复合窄带的制备方法。本发明的另一个目的是为上述制备方法提供一种连续生产成型装置。为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是包括有以下工序
(1)复合前整形分别至少将表面接触材料板带材毛坯和基体材料板带材毛坯，通过轧制、分剪，然后通过精密模具将金属带材拉拔至所需要复合的尺寸及形状，分别获得表面接触材料带材和基体材料带材；该所需要复合的尺寸及形状的具体可以根据生产的精密复合窄带的具体尺寸要求而定，一般地可以为所述表面电接触层材料的厚度范围为0. 03毫米 ^l. 5毫米，宽度范围为1毫米 10毫米。基体材料的厚度范围为0. 05毫米 1. 5毫米，宽度 1毫米 10毫米。复合带材长度大于80米。
(2)复合前清洗去油将步骤1整形过的表面接触材料带材和基体材料带材，通过连续酸洗方式去除其表面油污及氧化皮；
(3)复合前退火将步骤2清洗后的表面接触材料带材和基体材料带材，在氩气、氮气或氢气保护气氛条件下，进行退火；
(4)复合前表面处理将步骤3热处理后的表面接触材料带材和基体材料带材的表面处理到粗糙度Ral5 Ra40 ；
(5)复合在收放线机构上，将两条表面处理后的金属带材相互重合定位，并通过成型模具，在氩气、氮气或氢气保护气氛条件下，对成型模具加热到850°C、00°C，进行瞬间液相扩散焊接，形成冶金结合面而复合，形成一条连续的复合带材，该成型模具包括有由石墨成型的上模和下模，且上模和下模合模配合构成一个矩形或者凹字型的成型模腔；
(6)精密复合窄带成型在收放线机构上，将步骤5复合后的复合带材进行拉拔或型
轧，得到精密复合窄带。
进--步设置是所述的收放线机构至少包括有放线架、导位轮和收线机构。
进--步设置是所述的步骤(2)、(3)和(4)皆在收放线机构上进行。
进--步设置是所述的表面接触材料为金银合金、银、银合金、银金属氧化物
进--步设置是所述的基体材料为铜及铜合金。
进--步设置是所述的精密复合窄带的层数为两层或三层
为实现本发明的另一个目的，本发明的技术方案是包括有收放线机构、成型模具和成型模具加热机构，所述的收放线机构至少包括有放线架、导位轮和收线机构，该成型模具包括有由石墨成型的上模和下模，且上模和下模合模配合构成一个矩形或者凹字型的成型模腔，所述的放线架和导位轮位于成型模具的前端，所述的收线机构位于成型模具的后端。进一步设置是所述的成型模具加热机构为开启式管式炉。本发明所制备的的精密复合窄带表面电接触层材料的厚度范围为0. 03毫米 1. 5 毫米，宽度范围为1毫米 10毫米，长度大于80米。本发明的优点是银基电接触带材与铜基体带材在本发明的连续生产成型装置的配合下，通过高温扩散，在复合界面形成一层银铜共晶层，从而达到冶金结合，然后通过精密轧制得到产品。此种方法得到的带材层状结合强度高，表面质量好、层状一致性均勻，适合大批量生产。本发明是利用扩散共晶复合技术加精密轧制方法实现大批量生产，产品结合强度高，复合层一致性好，有效节约贵金属。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明做进一步介绍。
图1为精密复合窄带复合示意图。图2为精密复合窄带用成型模具截面形状示意图1。图3为精密复合窄带用成型模具截面形状示意图2。图4为精密复合窄带产品截面形状示意图1。图5为精密复合窄带产品截面形状示意图2。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。本发明公开一种精密复合窄带制备方法。如图1所示，将表面已经处理好的两条带材通过放线架1，然后经过导位轮2，进入电阻管式炉间接加热后的成型模具3进行扩散复合，形成一条两层的复合带材，经过导轮4，带材通过收线机构5将带材整齐的绕在收线盘上，然后经过精密轧制，得到成品层状异型复合窄带。本实施例所述的成型模具包括有由石墨成型的上模31和下模32，且上模31和下模32合模配合构成一个矩形(参见图2)或者凹字型(参见图3)的成型模腔，另外，本实施例成型模具加热机构优选为为开启式管式炉， 采用辐照方式对成型模具加热。实施例一，将宽度22mm、厚度0. 4的AgNiO. 15宽带材，经过精密分条及精密轧制成宽3. 9mm、厚0. 35mm的窄带材一条；将宽度22mm、厚度0. 65mm的CuNilO宽带材，经过精密分条及精密轧制成宽度3. 9mm、厚度0. 55mm的窄带材一条。然后通过连续超声波清洗去除表面油污，AgNiO. 15及CuNilO分别经过600°C、800°C。进行连续热处理，加保护气氛H2， 收线速度为2. Sm/min至3m/min。然后分别通过磨带机进行表面处理，将两条经过处理后的窄带材，分别放在收放线机构上，经过导位轮将两条带材通过管式电阻炉加热后的矩形孔成型模具(参见图2，成型模具加热至850°C、875、或90(TC，该成型模具也称石墨舟)，然后以2m/min的速度用绕线机将复合后的带材绕在收线盘上。复合后的带材经过连续超声波清洗去除带材表面杂质，然后通过
管式退火炉650°C、4m/min的速度进行热处理(加保护气氛H2)，热处理后的带材经过精密孔型轧制宽度4. 0mm、厚度0. 7mm的层状精密复合窄带(如图4)，精密复合窄带再经过连续超声波清洗去除表面油污，清洗后的干净带材紧密整齐的绕在收线盘上进行包装。实施例二，将宽度20mm、厚度0. 35的AgNilO宽带材，经过精密分条及精密轧制成宽2. 8mm、厚0. 3mm的窄带材两条；将宽度25mm、厚度0. 80mm的T2Cu宽带材，经过精密分条及精密轧制成宽度10mm、厚度0. 70mm的窄带材一条。然后通过连续超声波清洗去除表面油污，AgNilO及T2Cu分别经过600°C、650°C。进行连续热处理，加保护气氛H2，收线速度为2. 8m/min至3m/min。然后分别通过磨带机进行表面处理，将三条经过处理后的窄带材，分别放在放线机构上，经过导位轮将两条带材通过管式电阻炉加热后的矩形孔成型模具(成型模具加热至850°C、00°C)，然后以1. 5nT2m/min的速度用绕线机将复合后的带材绕在收线盘上。复合后的带材经过连续超声波清洗去除带材表面杂质，然后通过管式退火炉650°C、4m/min的速度进行热处理(加保护气氛H2)，热处理后的带材经过精密孔型轧制宽度10. 0mm、厚度0. 6mm的层状异型复合窄带(如图5)，精密复合窄带再经过连续超声波清洗去除表面油污，清洗后的干净带材紧密整齐的绕在收线盘上进行包装。本发明的精密复合窄带可根据不同需求对带材宽度、厚度、形状、复层厚度进行调離
iF. ο
权利要求
1.一种精密复合窄带的制备方法，其特征在于包括有以下工序(1)复合前整形分别至少将表面接触材料板带材毛坯和基体材料板带材毛坯， 通过轧制、分剪，然后通过型轧模具将金属带材型轧至所需要复合的尺寸及形状，分别获得表面接触材料带材和基体材料带材；(2)复合前清洗去油将步骤1整形过的表面接触材料带材和基体材料带材，通过连续酸洗方式去除其表面油污及氧化皮；(3)复合前退火将步骤2清洗后的表面接触材料带材和基体材料带材，在氩气、氮气或氢气保护气氛条件下，60(T80(TC，2 3m/min的速度在管式连续退火炉，进行热处理，消除材料应力；(4)复合前表面处理将步骤3热处理后的表面接触材料带材和基体材料带材的表面处理到粗糙度Ral5 Ra40 ；(5)复合在收放线机构上，将两条表面处理后的金属带材相互重合定位，并通过成型模具，在氩气、氮气或氢气保护气氛条件下，对成型模具加热到850°C、00°C，进行瞬间液相扩散焊接，形成冶金结合面而复合，形成一条连续的复合带材，该成型模具包括有由石墨成型的上模和下模，且上模和下模合模配合构成一个矩形或者凹字型的成型模腔；(6)精密复合窄带成型在收放线机构上，将步骤5复合后的复合带材进行拉拔或型轧，得到精密复合窄带。
2.根据权利要求1所述的精密复合窄带的制备方法，其特征在于所述的收放线机构至少包括有放线架、导位轮和收线机构。
3.根据权利要求1所述的精密复合窄带的制备方法，其特征在于所述的步骤(2)、 (3)和(4)皆在收放线机构上进行。
4.根据权利要求1所述的精密复合窄带的制备方法，其特征在于所述的表面接触材料为金银合金、银、银合金、银金属氧化物。
5.根据权利要求1所述的精密复合窄带的制备方法，其特征在于所述的基体材料为铜及铜合金。
6.根据权利要求1所述的精密复合窄带的制备方法，其特征在于所述的精密复合窄带的层数为两层。
7.根据权利要求1所述的精密复合窄带制备方法，其特征在于所述表面电接触层材料的厚度范围为0. 03毫米 1. 5毫米，宽度范围为1毫米 10毫米，基体材料的厚度范围为0. 05毫米 1. 5毫米，宽度1毫米 10毫米，复合带材长度大于80米。
8.一种精密复合窄带的连续生产成型装置，其特征在于包括有收放线机构、成型模具和成型模具加热机构，所述的收放线机构至少包括有放线架、导位轮和收线机构，该成型模具包括有由石墨成型的上模和下模，且上模和下模合模配合构成一个矩形或者凹字型的成型模腔，所述的放线架和导位轮位于成型模具的前端，所述的收线机构位于成型模具的后端。
9.根据权利要求8所述的一种精密复合窄带的连续生产成型装置，其特征在于所述的成型模具加热机构为开启式管式炉。
全文摘要
本发明公开了一种精密复合窄带的制备方法及其连续生产成型装置，其发明要点是包括有以下工序(1)复合前整形；(2)复合前清洗去油；(3)复合前退火；(4)复合前表面处理；(5)复合在收放线机构上，将两条表面处理后的金属带材相互重合定位，并通过成型模具，在氩气、氮气或氢气保护气氛条件下，对成型模具加热到850℃~900℃，进行瞬间液相扩散焊接，形成冶金结合面而复合，形成一条连续的复合带材(6)精密复合窄带成型。本发明是利用扩散共晶复合技术加精密轧制方法实现大批量生产，产品结合强度高，复合层一致性好，有效节约贵金属。
文档编号B23K20/14GK102489969SQ20111042574
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者刘立强, 张小坤, 林万焕, 翁桅, 魏尊波 申请人:福达合金材料股份有限公司