中國(guó)銅加工發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，中國(guó)是世界上數(shù)一數(shù)二的銅材生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。提起銅，大家相比都不陌生。但很多人并不知道，銅及銅合金除了在我們的日常生活中隨處可見(jiàn)外，還是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和高新技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料。

對(duì)于我國(guó)而言，銅材加工產(chǎn)業(yè)存在大而不強(qiáng)的現(xiàn)狀。普通產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩，但高端從產(chǎn)品依賴進(jìn)口的情況嚴(yán)重。比如，海洋工程裝備用大直徑高耐蝕銅合金管材、高端電子設(shè)備用高性能銅合金鍍膜絲線材、新一代極大規(guī)模集成電路高密度引線框架和高端電子元器件精密接插件制造用Cu-Ni(-Co)-Si、Cu-Ci-Zi等材料目前主要依靠進(jìn)口。

其次，我國(guó)的工業(yè)規(guī)模已經(jīng)是世界最大，整體裝備和部分技術(shù)已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；

但是，在這種情況下，我們的工藝技術(shù)整體落后，生產(chǎn)效率低，資源能源消耗大；

除此之外，我們的基礎(chǔ)研究不足，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，原創(chuàng)成果相比國(guó)外也不占優(yōu)勢(shì)；

最后，我們的銅加工行業(yè)中，中低檔產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，但高端制造用關(guān)鍵產(chǎn)品依賴進(jìn)口。

金田銅業(yè)作為國(guó)內(nèi)銅加工行業(yè)的龍頭企業(yè)，30余年來(lái)始終致力于打造中國(guó)銅加工的世界影響力，為現(xiàn)代工業(yè)文明做貢獻(xiàn)。

高性能銅合金材料在汽車領(lǐng)域中應(yīng)用

根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機(jī)用銅23公斤，混合電動(dòng)汽車用銅40公斤，插電混合電動(dòng)汽車用銅60公斤，電動(dòng)汽車用銅83公斤。可以看到，隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，汽車行業(yè)對(duì)銅材的需求量會(huì)越來(lái)越大。

除此之外，與電動(dòng)汽車配套的充電產(chǎn)業(yè)對(duì)銅材的需求也很旺盛。充電站的主要電力設(shè)備為電力電纜及變壓器，此外還包括斷路器、熔斷器，各種開(kāi)關(guān)、接插件等；充電樁的主要用銅部件包括充電電纜、充電機(jī)模塊、接插件及各種開(kāi)關(guān)等。

汽車行業(yè)用到的高性能銅合金材料有：

復(fù)雜黃銅：應(yīng)用于汽車同步齒環(huán)等結(jié)構(gòu)摩擦件中，同步器是汽車變速箱輸入、輸出軸上各變速齒輪間關(guān)鍵部件，其作用是在變速換擋時(shí)，通過(guò)摩擦副的摩擦接觸過(guò)程，使轉(zhuǎn)速不等的齒輪達(dá)到同步后再相互嚙合，使換擋操作平順?lè)奖?。其性能要求：耐磨性能好；摩擦系?shù)穩(wěn)定；

力學(xué)性能優(yōu)良；不磨損對(duì)偶錐面；油兼容性良好；耐熱性/導(dǎo)熱性良好；易加工，造價(jià)低。

彌散強(qiáng)化銅：電阻焊將工件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。每一輛轎車車身大概有4000-6000電阻焊點(diǎn)。電阻焊電極材料要求有：足夠的高溫硬度與強(qiáng)度；高的抗氧化能力并與焊件材料形成合金的傾向??；常溫和高溫都有合適的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性；良好的加工性能。彌散強(qiáng)化銅合金 （DSC）是具有最佳物理力學(xué)綜合性能的高強(qiáng)高導(dǎo)高熱穩(wěn)定性銅合金 。

與傳統(tǒng)內(nèi)氧化工藝相比，該短流程生產(chǎn)新工藝引入原創(chuàng)性“反應(yīng)合成”新技術(shù)，采用新型氧源進(jìn)行“反應(yīng)合成”處理，保障反應(yīng)完全、可獲得純凈的納米γ-Al2O3顆粒；消除了“內(nèi)氧化法”固態(tài)氧源的雜質(zhì)相引入。

銅鎳硅：M.G.Corson在1927年發(fā)現(xiàn)在銅基體中使用Ni和Si能發(fā)生時(shí)效效應(yīng)，獲得高強(qiáng)度、高彈性、較好的導(dǎo)電性能及良好的抗應(yīng)力松弛性能。世界各國(guó)相繼對(duì)Cu-Ni-Si合金進(jìn)行理論和產(chǎn)業(yè)化研究。

不同時(shí)效制度下，合金的硬度隨Ni/Si比的增加迅速上升到峰值后緩慢下降最終趨于穩(wěn)定，導(dǎo)電率呈單峰型曲線和先快速上升后緩慢增加最終趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)；Ni/Si=3.6~5.1時(shí)，合金的硬度較優(yōu)。

銅鉻系：典型時(shí)效強(qiáng)化型合金，bcc結(jié)構(gòu)鉻相是合金主要強(qiáng)化相，具有高導(dǎo)電率、較好的強(qiáng)度及良好的抗應(yīng)力松弛性能，世界各國(guó)相繼對(duì)Cu-Cr系合金進(jìn)行理論和產(chǎn)業(yè)化研究。生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)在于：銅鉻系合金的高溫固溶處理及形變熱處理技術(shù)，鉻含量的多少將直接影響固溶溫度，固溶處理與后續(xù)形變熱處理的合理匹配是直接決定合金性能。銅鉻系合金的折彎成形與力學(xué)性能調(diào)控技術(shù)，銅鉻系合金的強(qiáng)化機(jī)制主要依靠時(shí)效強(qiáng)化和加工硬化，強(qiáng)化方式合理匹配將有利于折彎成形和強(qiáng)度的調(diào)控。鋯元素替代技術(shù)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，全面考察合金元素協(xié)同作用對(duì)銅鉻系合金的綜合性能的影響，選擇合理的替代元素。

總結(jié)與建議

高性能銅合金材料廣泛地應(yīng)用于汽車的散熱系統(tǒng)、電子電力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)及液壓等系統(tǒng)，是汽車的重要元器件的關(guān)鍵基礎(chǔ)原材料，汽車行業(yè)已成為銅合金材料重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一；隨著汽車向著電動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，對(duì)銅合金材料的綜合性能提出更高的要求。鑒于材料成本和車型材料固定化，目前汽車元器件材料主要以黃銅、青銅和部分C70250合金為主。高性能銅合金的推廣使用，需要在產(chǎn)-學(xué)-研-用四方的共同努力下進(jìn)行，共同推進(jìn)汽車行業(yè)和銅加工行業(yè)向高端方向發(fā)展。

金田銅業(yè)所生產(chǎn)的高端銅合金棒線、板帶材，銅排、銅線等系列產(chǎn)品，在汽車領(lǐng)域均有著極為廣泛的應(yīng)用。除此之外，金田銅業(yè)還能夠同時(shí)提供高性能電磁線，釹鐵硼磁性材料等產(chǎn)品，重點(diǎn)配套新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)部件，是市面上為數(shù)不多能夠提供新能源汽車銅及銅合金原材料一站式采購(gòu)服務(wù)的高端制造企業(yè)。