中國銅加工發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，中國是世界上數(shù)一數(shù)二的銅材生產(chǎn)和消費大國。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外，還是國民經(jīng)濟建設(shè)和高新技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料。

對于我國而言，銅材加工產(chǎn)業(yè)存在大而不強的現(xiàn)狀。普通產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，但高端從產(chǎn)品依賴進口的情況嚴(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口。

其次，我國的工業(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)接近或達到國際先進水平；

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，原創(chuàng)成果相比國外也不占優(yōu)勢；

最后，我們的銅加工行業(yè)中，中低檔產(chǎn)品競爭激烈，但高端制造用關(guān)鍵產(chǎn)品依賴進口。

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

高性能銅合金材料在汽車領(lǐng)域中應(yīng)用

根據(jù)權(quán)威機構(gòu)統(tǒng)計，傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機用銅23公斤，混合電動汽車用銅40公斤，插電混合電動汽車用銅60公斤，電動汽車用銅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)對銅材的需求量會越來越大。

除此之外，與電動汽車配套的充電產(chǎn)業(yè)對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、充電機模塊、接插件及各種開關(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，通過摩擦副的摩擦接觸過程，使轉(zhuǎn)速不等的齒輪達到同步后再相互嚙合，使換擋操作平順方便。其性能要求：耐磨性能好；摩擦系數(shù)穩(wěn)定；

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

彌散強化銅：電阻焊將工件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法。每一輛轎車車身大概有4000-6000電阻焊點。電阻焊電極材料要求有：足夠的高溫硬度與強度；高的抗氧化能力并與焊件材料形成合金的傾向小；常溫和高溫都有合適的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性；良好的加工性能。彌散強化銅合金 （DSC）是具有最佳物理力學(xué)綜合性能的高強高導(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)生時效效應(yīng)，獲得高強度、高彈性、較好的導(dǎo)電性能及良好的抗應(yīng)力松弛性能。世界各國相繼對Cu-Ni-Si合金進行理論和產(chǎn)業(yè)化研究。

不同時效制度下，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；Ni/Si=3.6~5.1時，合金的硬度較優(yōu)。

銅鉻系：典型時效強化型合金，bcc結(jié)構(gòu)鉻相是合金主要強化相，具有高導(dǎo)電率、較好的強度及良好的抗應(yīng)力松弛性能，世界各國相繼對Cu-Cr系合金進行理論和產(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)，銅鉻系合金的強化機制主要依靠時效強化和加工硬化，強化方式合理匹配將有利于折彎成形和強度的調(diào)控。鋯元素替代技術(shù)，根據(jù)應(yīng)用場合，全面考察合金元素協(xié)同作用對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；隨著汽車向著電動化、智能化方向發(fā)展，對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行，共同推進汽車行業(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)還能夠同時提供高性能電磁線，釹鐵硼磁性材料等產(chǎn)品，重點配套新能源汽車驅(qū)動電機部件，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服務(wù)的高端制造企業(yè)。