阅读说明：本技术 一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法 (Production method of stainless steel and copper composite coiled material ) 是由 罗柳根 刘岗 高欢 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法,属于不锈钢带复合铜带材料技术领域。其主要包含以下步骤：原材料毛化表面处理、冷复合轧制、复合后扩散退火、精轧后再进行平整、分条、包装后为成品。本发明制造工艺简单,原料材来源广泛,制造成本低,能有效地改善单金属材料散热问题,替代铜和铜合金材料在电子电器、汽车散热器、油冷器、水箱等场合。(The invention relates to a production method of a stainless steel and copper composite coiled material, belonging to the technical field of stainless steel band composite copper strip materials. It mainly comprises the following steps: the method comprises the steps of raw material texturing surface treatment, cold composite rolling, diffusion annealing after composite, finish rolling, flattening, slitting and packaging to obtain a finished product. The invention has simple manufacturing process, wide raw material sources and low manufacturing cost, can effectively improve the heat dissipation problem of single metal materials, and can replace copper and copper alloy materials in the occasions of electronic appliances, automobile radiators, oil coolers, water tanks and the like.)

一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法

技术领域

本发明涉及不锈钢带与铜复合材料技术领域，具体为一种一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法。

背景技术

316L不锈钢和T2铜冷复合板是一种以T2铜为基板，单面或双面复合不锈钢层的双金属高效散热新型复合材料。既具有不锈钢材光亮的表面、强度，又具备铜的良好地延伸性、导热性、耐腐蚀性、耐磨性。

316L不锈钢，管道用，热交换器等工业用材。具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良、良好的焊接性能等特点，常用的一种通用不锈钢钢种。

T2铜，有良好的导电、导热、耐腐蚀和加工性能，可以焊接和钎焊。铜含量大于99.9%。

常见的双金属复合板生产方式大致可分为：***复合法、热轧制复合法和冷轧制复合法等。***复合利用******时产生的高压脉冲载荷来实现异种材料的冶金结合，常用来生产单面复合的单张板，而用***做能源产生了巨大地声响和冲击波，给周围的环境和人带来污染和刺激。热轧复合要防止加热时界面的氧化，工艺复杂，需要进行真空或者焊接密闭，产品厚度及层厚比难以控制，一般适宜于坯料生产。20世纪50年代开始冷轧复合法已开始用于工业生产的复合带卷，尺寸精确，效率高，但结合强度低且不稳定。在传统的***式及热轧复合板带材料的工艺过程中，将两种不同材料金属结合为整体，可单、双面复合，复合层一般为总厚度的10～20 %，基层一般为80～90 %的情况下，生产出的钢铜的复合材料，结合牢度强，不易分层。但在连续生产过程中，复合材料端面钢层易生锈、复合层厚度不均等问题，满足不了目前市场客户的需求。

发明内容

本发明的目的是克服传统复合材料中存在的不足，从而提供一种连续常温冷复合的生产方法，能有效地改善复合板的端面生锈、氧化、及单金属散热、焊接等问题，提供市场所需求的新型复合材料。

按照本发明提供的技术方案，一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法，具体步骤如下：

（1）、原材料毛化表面处理：原料包括不锈钢卷和铜卷，

其中不锈钢卷的表面处理如下：采用卷带材自动打磨机组，用砂带对不锈钢卷复合面进行打磨；

铜卷的表面处理如下：采用卷带材自动打磨机组，用砂带对铜卷正反面打磨；

（2）、复合轧制生产：

基板采用冷轧铜卷,复合板为冷轧不锈钢卷，将上述两种金属材料进行同步复合轧制，轧制过程中不锈钢与铜不进行任何热处理，轧制变形率大于40%，根据需要进行双层或三层复合；

（3）、扩散退火：经过轧制后的复合卷进行冷变形层的回复和再结晶，以及合金层的扩散退火，退火方式采用连续退火炉，炉内气氛为氨气分解气体；

（4）、平整处理：将经扩散退火后的复合材料在平整机下进行平整；

（5）、拉弯矫直处：将上述平整后的不锈钢铜复合材料进行拉弯矫直处理；

（6）、将上述拉弯矫直后的复合卷进行定尺分条。

进一步地，

步骤（1）中，打磨不锈钢卷时，铜卷采用316L不锈钢卷，用碳化硅材质的砂带，砂带选用120目粒度，打磨深度为0.02～0.05mm；

铜卷选用T2铜卷，用碳化硅材质的砂带，砂带选用40目粒度，打磨深度为0.05～0.08mm；

步骤（2）中，铜卷的宽度为300～600㎜，厚度为1.5～5㎜；复合板为316L冷轧不锈钢卷，其宽度为300～600㎜，厚度为0.2～0.5㎜；

步骤（3）中，为保证铜与不锈钢的扩散退火，一般316L不锈钢加热到1000℃~1030℃左右，快速冷却，强度在380-500MPa，延伸率大于25%；

步骤（4）中，平整压力为180～200吨，平整速度为30～60米/分；

步骤（5）中，速度为20～50米/分，延伸率控制为3%以内；

步骤（6）中，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10。

有益效果：

本发明制造工艺简单，原材料来源广泛，生产成本低，能有效地弥补目前市场复合材料的缺陷，不锈钢铜复合卷导热、散热、耐腐蚀性强，端面无生锈，可满足电子电器、汽车行业油冷器、散热水箱等的需求。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

在本发明实施例中采用的原材料均为市场所购，采用的设备为常规轧制机组，包括打磨机、复合轧机、钟罩式退火炉、平整机、矫直机等连成机组。以下实施例中，均为散热用材料的不锈钢、铜的复合卷材的生产。

实施案例一：一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法；

采用以下工艺步骤：其组成配比按重量比计算：

基板选用T2铜卷，其宽度为360㎜，厚度为2.5㎜；复合上下层选用316L不锈钢卷，其宽度为360mm，厚度为0.3mm；不锈钢单卷重量为500Kg，中层铜卷重量为4600Kg；

1、将不锈钢卷和铜卷分别放在上、中、下不同开卷机，三层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1600转/分，将复合面打磨完全且打磨深度合适，不锈钢打磨深度为0.02mm，铜带打磨深度为0.06mm；

2、将上述经打磨处理好的两种金属送入复合轧机上，不锈钢带张力设定为700Kg，铜卷张力设定为2000Kg，复合后张力设定为1500Kg，复合轧机速度为6米/分，复合后厚度控制1.2mm，轧制变形率为61%；

3、将上述复合好的不锈钢铜复合卷进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用连续退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为10m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1000℃，带材线速度为1.2m/min，使不锈钢和铜之间分子扩散，结合面形成合金层；力学抗拉强度达到450MPa，延伸率大于15%，316L不锈钢表面硬度为HV220；

4、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，平整量小于3%，平整力为200～300吨，速度为35米/分；

5、将上述平整后的不锈钢铜复合材料进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分，延伸率控制为3%以内；

6、将上述拉弯矫直后的复合卷根据客户要求进行定尺分条，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为20米/分。

实施案例二：一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法

采用以下工艺步骤：其组成配比按重量比计算：

基板选用T2铜卷，其宽度为500㎜，厚度为2.0㎜；复合上层选用316L不锈钢卷，其宽度为500mm，厚度为0.5mm；不锈钢单卷重量为800Kg，中层铜卷重量为3600Kg；

1、将不锈钢卷和铜卷分别放在上、中不同开卷机，两层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1200转/分，将复合面打磨完全且打磨深度合适，不锈钢打磨深度为0.03mm，铜带打磨深度为0.05mm；

2、将上述经打磨处理好的两种金属送入复合轧机上，不锈钢带张力设定为1000Kg，铜卷张力设定为3000Kg，复合后张力设定为2500Kg，复合轧机速度为6米/分，复合后厚度控制1.1mm，轧制变形率为56%；

3、将上述复合好的不锈钢铜复合卷进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用连续退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为10m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1030℃，带材线速度为1.0m/min，使不锈钢和铜之间分子扩散，结合面形成合金层；力学抗拉强度达到420MPa，延伸率大于18%，316L不锈钢表面硬度为HV207；

4、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，平整量小于3%，平整力为200～300吨，速度为30米/分；

5、将上述平整后的不锈钢铜复合材料进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分，延伸率控制为3%以内；

6、将上述拉弯矫直后的复合卷根据客户要求进行定尺分条，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为20米/分。

实施案例三：一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法

采用以下工艺步骤：其组成配比按重量比计算：

基板选用T2铜卷，其宽度为400㎜，厚度为1.5㎜；复合上下层选用316L不锈钢卷，其宽度为395mm，厚度为0.35mm；不锈钢单卷重量为600Kg，中层铜卷重量为3000Kg；

1、将不锈钢卷和铜卷分别放在上、中、下不同开卷机，三层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1800转/分，将复合面打磨完全且打磨深度合适，不锈钢打磨深度为0.02mm，铜带打磨深度为0.06mm；

2、将上述经打磨处理好的两种金属送入复合轧机上，不锈钢带张力设定为600Kg，铜卷张力设定为1800Kg，复合后张力设定为1200Kg，复合轧机速度为5米/分，复合后厚度控制0.8mm，轧制变形率为64%；

3、将上述复合好的不锈钢铜复合卷进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用连续退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为10m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1010℃，带材线速度为0.8m/min，使不锈钢和铜之间分子扩散，结合面形成合金层；力学抗拉强度达到430MPa，延伸率大于15%，316L不锈钢表面硬度为HV210；

4、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，平整量小于3%，平整力为200～300吨，速度为30米/分；

5、将上述平整后的不锈钢铜复合材料进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分，延伸率控制为3%以内；

6、将上述拉弯矫直后的复合卷根据客户要求进行定尺分条，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为20米/分。

实施案例四：一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法

采用以下工艺步骤：其组成配比按重量比计算：

基板选用T2铜卷，其宽度为600㎜，厚度为2.0㎜；复合上下层选用316L不锈钢卷，其宽度为600mm，厚度为0.2mm；不锈钢单卷重量为800Kg，中层铜卷重量为9000Kg；

1、将不锈钢卷和铜卷分别放在上、中、下不同开卷机，三层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1000转/分，将复合面打磨完全且打磨深度合适，不锈钢打磨深度为0.05mm，铜带打磨深度为0.08mm；

2、将上述经打磨处理好的两种金属送入复合轧机上，不锈钢带张力设定为650Kg，铜卷张力设定为2800Kg，复合后张力设定为1500Kg，复合轧机速度为4米/分，复合后厚度控制1.2mm，轧制变形率为50%；

3、将上述复合好的不锈钢铜复合卷进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用连续退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为10m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1000℃，带材线速度为1.5m/min，使不锈钢和铜之间分子扩散，结合面形成合金层；力学抗拉强度达到470MPa，延伸率大于12%，316L不锈钢表面硬度为HV260；

4、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，平整量小于3%，平整力为200～300吨，速度为30米/分；

5、将上述平整后的不锈钢铜复合材料进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分，延伸率控制为3%以内；

6、将上述拉弯矫直后的复合卷根据客户要求进行定尺分条，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为20米/分。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。