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铜制品生产及其应用 与常见质量缺陷的处理方法 培训人：刘俞岑 培训时间:2010年3月 中山市天乙铜业有限公司 1 一. 铜产品分类 二. 紫铜分类 三. 不同牌号的产品其化学成份的区分 四. 不同型材的区分 五. 机械性能 六. 产品常规检验项目及其要求 七. 常见产品质量缺陷及其预防措施 八. 线材几种常规断线分析 目目 录录 2 一.铜产品分类 b）黄铜: 含锌的叫简单黄铜、除锌以外的元素含量 （如:锡、铁、锰、铝、硅、镍）称为复杂黄铜； 按铜合金元素含量可分为:紫铜、黄铜、白铜 、青铜。 a）紫铜: 也称纯铜，分为(纯铜、无氧铜、磷脱氧 铜、银铜； 3 d）青铜: 是以锡（Sn）、铝(Al)、铍(Be)、硅(Si)、 锰(Mn)、铬(Cr)、镉(Cd)、锆(Zr)、银(Ag)、镁 (Mg)、铁(Fe)等合金元素的铜合金，按元素名称可 分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜等。 c) 白铜: 是以镍为主的合金元素的铜合金； 4 二.紫铜分类 T1 TU0 1.纯铜 T2 2.无氧铜 TU1 T3 TU2 TP1 3.磷脱氧铜 4.银铜: TAg0.1 TP2 随着杂质含量的增加,铜含量相对降低，牌号的 数值也就越大。 5 三.不同牌号的产品其化学成份的区分 牌号 主成份%化学成份% 杂质 含量不大于 Cu+Ag 不小于PBiSbAsFeNiPbSnSZnO T199.950.0010.0010.0020.0020.0050.0020.0030.0020.0050.0050.02 T2D99.900.0010.0010.0020.0020.0050.0020.0050.0020.0050.0050.02 T299.900.010.01 T399.700.0020.03 1.纯铜化学成份一览表 （表1） 2.无氧铜化学成份一览表 （表2） 牌号 主成份 % 化学成份% 杂质 含量不大于 Cu 不小于PAgBiSbAsFeNiPbSnSZnO TU099.99 0.00030.00250.00010.00040.00050.0010.0010.00050.00020.00150.00010.0005 Se:0.0003 Te:0.0002 Mn:0.0005 Cd:0.0001 TU199.97 0.0020.00250.00020.00040.00050.001-0.0005-0.0015-0.0010 TU299.95 0.0010.00060.00150.0020.00150.0020.0020.0010.00250.0020.0020 6 3.磷脱氧铜 （表3） 牌号 主成份 % 化学成份% 杂质 含量不大于 Cu+Ag 不小于PBiSbAsFeNiPbSnSZnO TP199.90 0.004 0.012 0.0010.0020.0020.0050.0050.0050.0020.0050.0020.01 TP299.90 0.015 0.040 0.0010.0020.0020.0050.0050.0050.0020.0050.0020.01 4.银铜 （表4） 牌号 主成份%化学成份% 杂质 含量不大于 Cu 不小于PAgBiSbAsFeNiPbSnSZnO TAg0.199. 5 0.060.120.0020.0050.010.050.20.010.050.010. 1 7 四. 不同型材的区分 板材：凡是厚度大于0.25mm、宽度大于500mm、长 度大于2m（一般26m）的轧制加工制品；大 于5mm的称厚板，小于5mm的称薄板。 带材：凡是厚度小于2mm、宽度小于500mm、长度 无限制（但不小于2m）的轧制加工品；多以成 卷交货，又称为卷带。 条材：凡是厚度比带材大（一般110mm）、长度大 于2m、宽度小于300mm的轧制加工制品。 8 箔材：凡厚度小于0.1mm的带材、长度不小于1m的 称为箔材；但也有块状交货形式。 管材：横断面为圆形或简单几何形状而中间空的加工 制品。它分为圆管、型管、薄壁管、厚壁管、 挤制管、拉制管。 棒材：横断面为实心的圆形或简单几何形状的加工制 品。它分为圆棒、异型棒、挤制棒、拉制棒、 轧制棒。 9 型材：凡横断面为复杂几何形状的空心或实心的 加工制品，又称为“经济断面型材”。 线材：凡是直径小于6mm、长度无限制的加工制 品，它分为圆线、型线，多以轴或卷交货。 铸件：凡是采用铸造加工的制品，称为铸件。分 为铸坯（毛坯）、铸锭（铸坯）、压铸件。 10 五.铜棒排、线坯、线材机械性能 牌号状态公称直径(对边距)/mm 抗拉强度 Rm/(N/mm2) 延伸率A/% 备注 不小于 T1、T2、 TU1、TU2 、TAg0.1 R1290 19530 导电用铜棒 YS/T615-2006 M675 20535 Y 625 290- 2550 275- 5075 245- T2、T3 Y 34027510 拉制铜棒 GB/T4423-2007 406024512 608021016 M38020040 TU1、 TU2、 TP2 Y380- 1.棒材机械性能 （表5） 11 2.电工用铜线坯机械性能 （表6） 牌号状态直径/mm 抗拉强度N/mm2伸长率% 不小于 T1 T2 R6.035 -40 T2 TU2-37 T3-35 TU1 TU2 Y 6.07.03702.0 7.08.03452.2 8.09.03352.4 9.010.03252.8 10.011.03153.2 11.012.02903.6 12 3.导电铜排、铜条机械性能 （表7） 牌号供应状 态 抗拉强度MPa延伸率%HV5HRF T2 R19530- M19535- Y821527525-50 Y2245335107512080 Y29538065 4.线材的机械性能 （表8） 牌号状态直径mm抗拉强度MPa伸长率% T2 Y 0.052.5 380 / 2.58.0 365 / M 0.050.3 19515 0.31.0 19520 1.02.5 20525 2.58.0 20530 TU2 Y 0.054.0 345/ 4.08.0 31010 M 0.058.0255 25 13 六. 产品常规检验项目及其要求 检验项 目检 验 要 求 公差尺寸 1.按客户要求进行检验。 2.铜母线按GBT5585.1-2005标准进行检验。 3.铜棒按YST615-2006导电用铜标准进行检验。 导电率 1.牌号为T2，硬态（Y）产品导电率不低于97%。 2.牌号为T3的产品其导电率不大于97%，但其含铜量不小于99.70%。 抗拉强度 硬度 1.铜母线抗拉强度、硬度按表7进行检验。 2.铜棒抗拉强度按表5进行检验。 折弯试验（压扁 ） 1.铜母线折弯90、180不开裂。 2.铜棒压扁试验（不开裂）。 直度 1.硬态铜母线在1m长度内宽边平直度应不超过5mm。 2.拉制铜棒：直径小于18mm的铜棒每米不大于3mm，直径大于18mm的铜棒 每米不大于5mm，各异型棒每米不大于5mm。 化学成份铜母线、棒材按表1进行检验。 角按公司内部文件控制：铜母线厚度小于6mm的铜排，R角半径不大于0.5mm ，当6mm厚度25mm时，R角半径不大于0.8mm。 表面光洁度表面应光亮、平整，无飞边、毛刺等现象。 1.铜母线、铜棒检验项目及其要求 （表9） 14 检验项 目检 验 要 求 公差 1.铜线坯公差按GB/T3952-2008标准进行检验；8mm公差是+0.40mm。 2.线材公差按GB/T21652-2008标准进行检验，2.6mm公差是+0.026mm。 电阻率铜线坯R态体积电阻率不大于0.01724.mm2/m，Y态电阻率不大于0.01777 .mm2/m。 扭转 1.铜线坯正转不小于25转，反转：T1、TU1不小于25转、T2、TU2不小于 20 转、T3不小于17转。 2.线材按客户要求进行检验，一般正反各10转。 3.扭转无开裂（撕裂）、皱皮现象，铜粉符合相应的检验标 准。 机械性能1.铜线坯机械性能要符合表6中各项规定。 2.线材机械性能要符合表8中各项规定。 氧含量 1.TU1氧含量不大于10ppm，TU2氧含量不大于20ppm。 2.T1氧含量不大于400ppm，T2氧含量不大于450ppm。 3.T3氧含量不大于500ppm。 化学成份无氧铜化学成份要符合表2中值规定。 表面质量1.铜线坯应圆整、尺寸均匀、不需要扒皮和酸洗可直接使用。 2.表面不应有皱边、飞边、裂纹、夹杂等对使用有害的缺陷。 2.铜线坯、线材检验项目及其要求 （表10） 15 七. 常见产品质量缺陷及其预防措施 （1）气泡 产生原因：a) 原材料（电解板）含有较多的铜豆 、 铜绿以及附属物； b) 返收废料含油、含水较多； c) 熔炉除气不干净,精炼不彻底。 预防措施：a) 做好熔炉除气干净（如：加厚木炭 对铜液的防护、清扫场地物料、原 材料检验符合GB/T467-1997检验标 准、铜液离地面高度小于450mm、控 制冷却水水压强度及铸造温度； 1.棒排类 16 b) 检修生产设备，防止在生产过程中漏 水、漏油、用气管吹扫机械设备及来 料物品上面脏物； c) 对退火产品要清理表面油污，并按润 滑油挥发情况，制定相应的吹扫温度 。 17 （2）裂边现象 产生原因：a) 上引铜杆内、外含有硬质合金 夹杂元素； b) 挤压坯料本身开裂：挤压模不 光滑、模温加热不够、挤压速 度过快、挤压漕填充不过满； c) 拉光模光洁度不够,挤压坯料R 角太大。 18 预防措施： a) 保持原材料的品质符合GB/T467-1997 检验标准； b) 做好模具前期使用工作（如：控制模 温加热温度、保持模具的光洁度、材 料选择等）； c) 控制合适的挤压速度、确保电机电流 稳定； d) 调整挤压模腔的间隙，不要有过多的 松动。 19 （3）氧化变色 产生原因：a. 产品没有及时得到冷却,发热的产 品与空气中的氧反应生成氧化亚铜 ; b. 存放时间过长，与空气中带腐蚀的 气体反应; c. 产品上沾有其它腐蚀物料（如润滑 液中含有氯、硫离子）。 预防措施：a. 控制水温冷却强度、定期更换润滑 液(保证乳液质量)、定期检修设备 ; b. 保持物料干净，存放在无污染的 环境场所。 20 （4）接头、划伤、氧化物 产生原因：a.挤压接杆不及时造成接头不良并 有气泡、机械维护不良造成磕碰 伤、操作不当造成划伤、挤压皮 没有清理干净、机械设备损坏； b.拉伸时操作不当，造成磕碰伤。 预防措施： 定期维护机械设备、按操作程序 工作；对来料进行检查。 21 （5）砂眼 产生原因：熔铸除渣不干净、原材料不符国标 GB/T467-1997检验要求；挤压设备 清理不干净或机械设备损坏而带入 的其它杂质物或附属物。 预防措施：定期维护机械设备洁净，保持熔铸 除渣干净、保持工作场地干净、合 理规化原材料管理。 22 （6）导电率(电阻率)不符 产生原因：a.原材料不符合阴极铜检验标准; b.生产过程中带入了能影响导电率 降低元素(如:磷、铁）; c.生产配料不当。 预防措施：a.控制原材料检验标准，符合GB/T467- 1997检验标准； b.按生产工艺要求，配好原材料，并对铜 液进行精炼。 23 （7）公差尺寸不符 产生原因：a. 模具变形、模具本身尺寸不够； b. 模具装配不好; c. 加工率、拉速与产品规格不相配。 预防措施：a. 控制模具本身尺寸、对模具材料的选 购； b. 按产品规格做好拉速调整、适当控制 加工率。 （8）宽边平面度不合格 产生原因：模具本身不平整、定径带长度不均匀，模 具材料硬度不够。 预防措施：保证模具材料硬度、合理修理模具 公差。 24 （9）延伸率、硬度、抗拉强度 产生原因：原材料使用不合理、加工率不符合 生产要求、工序工艺不适当（如： 退火温度不适合）。 预防措施：a.按实际情况调整工序工艺参数。 b.控制原材料中碎性物质(如:铅、铋、 锑）。 （10）化学成份 产生原因：原材料不合格，没按相应规定工艺进行生 产（随意用工具）。 预防措施：原材料要符合GB/T467-1997检验标准；按 工序相关工艺规程进行生产。 25 2. 线材类 （1）公差不符 产生原因：a.量具使用方法不当； b.模具变形区角度偏小，而加工率 过大； c.线材没有理顺。 预防措施：a.校准量具及其正确的使用量具方法； b.按产品配制适当的加工道次； c.检验工装模具是否平整，振动是 否过大。 26 （2）椭圆 产生原因：a.模具不圆； b.模孔中心线与绞盘的切线不一致 。 预防措施：a.定期检查模具； b.定期检验设备磨损状况，并定期 维护和调整设备。 （3）断口不合 产生原因：a.铸坯内含有气孔； b.没有适当地控制铸坯的冷却速 度、生产速度。 27 预防措施：a.控制生产速度，调配适当的冷却 水压，达到控温与冷却目的； b.控制炉内气氛，减少氧含量。 （4）拉痕 产生原因：a.模具抛光不好或沾有金属； b.润滑剂质量不好或供应不足； c.线坯酸洗时，水洗不彻底； d.加工率过大。 预防措施：a.定期检验乳化液质量； b.按线坯调整适当的拉伸工艺； c.控制线坯外表面质量，应光洁、圆整。 28 （5）“8”字形 产生原因：a.模孔中心线与绞盘切线不一致； b.收线绞盘直径过大； c.模具定径带过短。 预防措施：a.按相应的产品制定相应定径带长 度； b.调整收线绞盘与模具的中心线的 切线一致性； 29 （6）裂纹、起皮（舌状、鱼鳞片）、毛刺 产生原因：a.线坯有皮下气泡、夹杂物； b.退火温度过高或过低，与加工率 不般配； c.线坯没有及时消除内应力。 预防措施：a.控制炉内气氛、做好除渣工作； b.细化铸坯晶粒，提高延伸率。 c.控制线坯表面质量。 30 （7）竹节 产生原因：a.拉伸机有振动，不平稳； b.产品润滑不良； c.拉伸模角大，定径区短； d.夹丝痕、开停车痕。 预防措施：a.定期检验润滑液； b.按工艺配制模具，不同线径取不 同的定径带长度； c.定期点检设备，保证设备生产正 常。 31 （8）氧化变色、表面腐蚀 产生原因：a.退火时氧化，放置时间过长； b.酸洗时水洗不彻底，腐蚀介质侵 蚀表面； c.变形量过大，使产品发热。 预防措施：a.配制适当加工率； b.存放在干燥、通风场所，并及时 对产品做好防护。 32 （9）凹坑、黑斑点、麻面 产生原因：a.线材表面粘有金属或非金属造成 的压痕； b.表面有润滑剂或脏物，退火后残 留在产品表面上； c.加工率过小。 预防措施：a.对料框、生产场地、设备进行清 理，定期更换润滑剂。 b.合理安排生产工艺。 33 （10）酸、水迹 产生原因：a.酸洗时水洗不干净； b.酸洗后未烘干； c.线模出线不平而漏水。 预防措施：a.更换磨损的模具； b.生产时保证产品表面光洁。 34 （11）电阻率不合格 产