銅包鋁導電排低壓充芯與軋制工藝研究.pdf

1、銅鋁復合導電體由于其具有低成本、質輕和較高導電率等特性獲得廣泛運用，但目前銅包鋁復合導電體的各種生產工藝理論還不完善，都存在各種不足。本論文采用低壓充芯工藝制備銅鋁復合棒，再經軋制制備銅包鋁導電排，研究了銅管防氧化膜的沉積時間、銅管預熱溫度、鋁液充芯溫度、凝固壓力，以及軋制溫度、下壓量、速度、道次對銅鋁界面反應、過渡層厚度、相組成、結合強度及導電體電阻率的影響。通過有限元模擬和實驗相結合的方法，研究了軋制過程中的溫度場和軋制力的變化。<

2、br>　　低壓充芯試驗表明，充芯前采用90℃左右K2ZrF6過飽和溶液冷卻沉積5min制備的防氧化膜能夠有效防止銅管在預熱過程中被氧化;當充芯過程采用0.2MPa-0.5MPa二次增壓時，制備出的銅包鋁棒缺陷較少;鋁液充芯溫度對銅鋁界面過渡層厚度的影響不明顯，銅管的預熱溫度對鋁向銅側的擴散有比較明顯的影響;隨著預熱溫度提高，界面金屬間化合物含量增多，界面過渡層厚度增大;結合XRD和化學成分分析，發(fā)現(xiàn)擴散層中的金屬間化合物主要有CuAl2

3、和Cu3Al4，其中在銅側優(yōu)先生成CuAl2，其含量較多。當界面處金屬間化合物含量增加時，界面結合強度下降。但當界面處存在孔隙類缺陷時，缺陷對界面結合強度的影響將占主導地位。
　　軋制過程雖然使原子進一步擴散，但對于銅包鋁棒內部缺陷的減少有著促進作用。比較相同低壓充芯參數(shù)的銅包鋁棒軋制前后，銅包鋁導電排的界面結合強度和導電性能均高于銅包鋁棒。軋制試驗結果表明，當軋制溫度為400℃時，界面結合強度和電導率最好。一次軋制下壓量超過40

4、％會導致樣品開裂;隨著壓下量從10％增加到30％，樣品中的氣孔，縮孔等缺陷減少，缺陷結合界面產生機械結合和冶金結合，界面電阻率下降，結合強度上升。隨著軋制道次由1增加3，界面結合強度上升，電阻率下降;軋制道次大于3后，界面開始出現(xiàn)裂紋等缺陷，隨著軋制速度從0.3m/s增加到0.7m/s時，界面結合強度上升，電阻率下降;軋制速度大于0.7m/s后，界面缺陷急劇增加，結合強度下降，電阻率上升。
　　軋制的有限元模擬表明，銅管溫度的下降