一种用于锂电池联接镍片的电阻焊电极的制备方法

摘要

一种用于锂电池联接镍片的电阻焊电极的制备方法，Al在配比时重量百分比为0.5～1.0％，内氧化后形成Al₂O₃的重量百分比为0.8～2.2％，余量为Cu；采用的加工工艺流程为：水雾化制粉→粉末干燥→筛分→氧源制备→混粉→装胶套→冷等静压→内氧化、还原、烧结一体化热处理→无氧铜包套密封→粉锭加热→热挤压→锯切→矫直→减径锻造→包装入库；具有高强度、高导电性、高抗软化温度，解决了粉锭存放及挤压前的粉锭加热氧化问题，提高了加工材的表面质量，提高成材率，降低成本。

主权项

一种用于锂电池联接镍片的电阻焊电极的制备方法，其特征在于：Al在配比时重量百分比为0.5～1.0％，内氧化后形成Al₂O₃的重量百分比为0.8～2.2％，余量为Cu；采用的加工工艺流程为：水雾化制粉→粉末干燥→筛分→氧源制备→混粉→装胶套→冷等静压→内氧化、还原、烧结一体化热处理→无氧铜包套密封→粉锭加热→热挤压→锯切→矫直→减径锻造→包装入库；水雾化制粉：采用100kg中频熔炼炉进行熔炼，首先在中频炉内加入高纯无氧电铜熔炼50～100分钟，熔炼过程用木炭覆盖；然后加入铜‑13％磷中间合金脱氧0.5～5分钟，再加入铜‑30％铝中间合金熔炼4～10分钟，铜‑30％铝中间合金内Al的重量含量为0.5～1.0％，待熔体温度达到1250～1400℃时出炉，然后用7～9Mpa高压水进行雾化制粉；粉末干燥：粉末经甩干机初步脱水后，用不锈钢料舟装入粉末在烘干箱内干燥，温度设定为280℃～300℃，干燥时间一般为3～3.5小时，应避免粉末发黑；筛分：采用40目和100目两层筛网过筛，制得小于40目原始粉和小于100目原始粉，将两种原始粉分别存放备用；氧源制备：把小于100目原始粉放入电阻炉内进行氧化，氧化温度为300～550℃，时间为50～110小时，氧化完毕过100目筛网，制得小于100目的黑氧源，送入井式炉内进行分解，分解温度为600℃～900℃氮气气氛，使其变成玫瑰红色的氧化亚铜备用；混粉：把制得的氧化亚铜和小于40目原始粉按配比公式计算出比例，放到V型混料机中进行混合制得弥散铜粉，混料时间为0.5～2小时；所述的配比公式为：M/N＝9A/8B×P，M为小于40目的原始粉，重量单位是kg，N为氧化剂重量，重量单位是kg，A为原始粉中Al％，即原始粉中铝的重量百分比，B为氧化剂重量百分比，可用氢损值代替，P为氧化剂过剩系数0.3～1.0；装胶套：将制得的弥散铜粉装入冷等静压胶套进行密封，胶套尺寸为：Φ135/Φ115×400mm，在振动机上震动2～5分钟，使松装密度均匀，压坯密度一致，然后用橡胶帽封口，再用铁丝紧固；冷等静压：把封装好弥散铜粉的胶套放入冷等静压缸体内进行冷等静压处理制得冷等静压粉锭，压制压力：150～250Mpa，升压速度：10～20Mpa/分钟，保压时间5～10分钟，冷等静压后的粉锭尺寸为Φ96～Φ102×270～290mm；内氧化、还原、烧结一体化热处理：把冷等静压粉锭放入井式炉的炉胆内按照内氧化、还原、烧结的顺序进行一体化热处理，内氧化处理时，使冷等静压粉锭内的Al内氧化为Al₂O₃，内氧化温度：800℃～1000℃，内氧化时间：3～7小时，保护气氛：氮气；还原处理时，还原温度：850℃～1030℃；还原时间：3～7小时；还原气氛：高纯氢气，露点：‑60℃，氧含量：≯10PPm；烧结处理时，烧结温度：900℃～1070℃，烧结时间：3～7小时；烧结气氛：高纯氢气，露点：‑60℃，氧含量：≯10PPm；无氧铜包套密封：把一体化热处理后的冷等静压粉锭装入无氧铜包套内，冷等静压粉锭直径与铜套内径间隙不超过2mm，采用氩弧焊封套，焊接电流为150～200A，焊接速度1～2转/分钟；粉锭加热：冷等静压粉锭密封在无氧铜包套内后，采用电阻炉或者感应炉加热制得弥散铜棒材，加热温度：850℃～980℃，加热时间：1.5～4小时；热挤压：挤压比选用15～25，挤压速度：20～40mm/秒，挤压温度：850℃～960℃；锯切：将制得的弥散铜棒材锯切去头尾，头部切除100～150mm，尾部切除250～350mm，确保没有缩尾残留；矫直：在矫直机上对锯切后的弥散铜棒材进行矫直，避免矫直痕；减径锻造：经过矫直后的弥散铜棒材在锻造机上进行模锻减径加工，单道次加工量控制在20％以内，冷加工率控制在50％以内，制得成品，对于单道次加工量等于或大于20％和冷加工率等于或大于50％的需要进行退火处理后制得成品，所制得的成品硬度HRB≥80，导电率为77～81％IACS，抗拉强度Rm为570～620Mpa，综合成品率达到70％；包装入库：将制得的成品经检验合格后包装入库。