一种用于端子的铜铝复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及电连接领域，特别涉及一种用于端子的铜铝复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、目前，汽车线束占汽车总质量的2％～3％，随着汽车电气系统的比例进一步增高，作为电气连接系统的线束使用量也越来越多。为了减轻汽车线束的质量，目前汽车线束在逐渐采用铝或铝合金替代质量较大的铜或铜合金。

2、在实际的应用中，当铝或铝合金材质的电线电缆与铜或铜合金材质的端子压接时，由于是异种材料焊接，铜铝之间会形成脆性的金属化合物(没有塑形)，再加上焊接时所形成脆性金属化合物的厚度无法控制，导致电线电缆与端子的结合强度很弱，可靠性低。

3、此外，铜和铝之间存在约2v的电极电位差，如果铜连接部压接铝导线，当铜和铝的连接点处于潮湿的环境中，并且有化学介质溶解于水汽中形成电解液时，会形成以铝为负极，铜为正极的原电池，使电位较负的铝腐蚀溶解，即发生电化学腐蚀。

4、可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于端子的铜铝复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术中铝材质电线电缆与铜材质连接牢固性不足以及容易引起电化学腐蚀的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种用于端子的铜铝复合材料，包括铝连接部和铜连接部，所述铝连接部镶嵌于所述铜连接部中，所述铝连接部和铜连接部之间设置有扩散层；所述扩散层由铝连接部和铜连接部中的原子互相扩散形成。

4、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述扩散层的厚度小于5微米。

5、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述铜铝复合材料的总厚度为0.1mm～1mm。

6、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述铝连接部的厚度占总厚度的20％～50％。

7、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述铝连接部为铝或铝合金；所述铜连接部为铜或铜合金。

8、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述铜连接部的材料为紫铜、c19210铜合金、c19400铜合金、c7025铜合金、黄铜或磷青铜。

9、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述铝连接部的材料为1系、3系、5系的铝或铝合金。

10、所述的用于端子的铜铝复合材料，其中，所述铜连接部的维氏硬度大于80，延伸率大于1％。

11、本发明第二方面提供了一种铜铝复合材料的制备方法，所述制备方法用于制备如上所述的用于端子的铜铝复合材料，包括以下步骤：

12、将铝连接部嵌入设置有凹槽的铜连接部中；

13、采用轧制复合工艺将铝连接部和铜连接部进行复合；

14、复合后采用低温扩散热处理工艺进行处理，低温扩散热处理的温度控制在400℃～600℃，处理时间在2分钟～30分钟之间。

15、所述的铜铝复合材料的制备方法，其中，所述采用轧制复合工艺将铝连接部和铜连接部进行复合中，复合时铝连接部和铜连接部整体的变形量不低于50％。

16、有益效果：本发明第一方面提供了一种用于端子的铜铝复合材料，所述铜铝复合材料包括铜连接部和镶嵌于铜连接部中的铝连接部，铜连接部和铝连接部之间设置有扩散层，通过设置扩散层，可以实现铝铜界面不形成界面腐蚀，同时能确保铜连接部和铝连接部的结合强度。

17、本发明第二方面提供了一种铜铝复合材料的制备方法，所述制备方法用于制备以上所述的铜铝复合材料，所述制备方法采用轧制复合工艺和低温扩散热处理工艺，能够有效控制扩散层的厚度，确保铜连接部和铝连接部的结合强度，以及确保其不形成界面腐蚀。

技术特征：

1.一种用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，包括铝连接部和铜连接部，所述铝连接部镶嵌于所述铜连接部中，所述铝连接部和铜连接部之间设置有扩散层；所述扩散层由铝连接部和铜连接部中的原子互相扩散形成。

2.根据权利要求1所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述扩散层的厚度小于5微米。

3.根据权利要求1所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述铜铝复合材料的总厚度为0.1mm～1mm。

4.根据权利要求1所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述铝连接部的厚度占总厚度的20％～50％。

5.根据权利要求1所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述铝连接部为铝或铝合金；所述铜连接部为铜或铜合金。

6.根据权利要求5所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述铜连接部的材料为紫铜、c19210铜合金、c19400铜合金、c7025铜合金、黄铜或磷青铜。

7.根据权利要求5所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述铝连接部的材料为1系、3系、5系的铝或铝合金。

8.根据权利要求1所述的用于端子的铜铝复合材料，其特征在于，所述铜连接部的维氏硬度大于80，延伸率大于1％。

9.一种铜铝复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-8任一项所述的用于端子的铜铝复合材料，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的铜铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述采用轧制复合工艺将铝连接部和铜连接部进行复合中，复合时铝连接部和铜连接部整体的变形量不低于50％。

技术总结
本发明公开了一种用于端子的铜铝复合材料及其制备方法，涉及电连接领域。其中，所述用于端子的铜铝复合材料包括铝连接部和铜连接部，所述铝连接部镶嵌于所述铜连接部中，所述铝连接部和铜连接部之间设置有扩散层；所述扩散层由铝连接部和铜连接部中的原子互相扩散形成。所述铜铝复合材料具有良好的导电性能和耐腐蚀性，且与铝或铝合金电线焊接后具有良好的连接强度。

技术研发人员：韩连峰
受保护的技术使用者：佛山市粤铄工业材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15