铜制品生产及其应用与常见质量缺陷的处理方法

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1、1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2一.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3一.铜产品分类b）黄铜黄铜:含锌的叫简单黄铜、除锌以外的元素含量含锌的叫简单黄铜、除锌以外的元素含量（如（如:锡、铁、锰、铝、硅、镍）称为复杂黄铜；锡、铁、锰、铝、硅、镍）称为复杂黄铜；按铜合金元素含量可分为铜合金元素含量可分为:紫铜、黄铜、白铜、紫铜、黄铜、白铜、青铜。青铜。a）紫铜紫铜:也称纯铜，分为也称纯铜，分

2、为(纯铜、无氧铜、磷脱氧纯铜、无氧铜、磷脱氧铜、银铜；铜、银铜；4d d）青铜）青铜:是以锡（是以锡（SnSn）、铝）、铝(Al)(Al)、铍、铍(Be)(Be)、硅、硅(Si)(Si)、锰锰(Mn(Mn)、铬、铬(Cr)(Cr)、镉、镉(Cd(Cd)、锆、锆(Zr(Zr)、银、银(Ag)(Ag)、镁、镁(Mg)(Mg)、铁、铁(Fe)(Fe)等合金元素的铜合金，按元素名称可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。分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜等。c)白铜白铜:是以镍为主的合金元素的铜合金；是以镍为主的合金元素的铜合金；5二.紫铜分类 T1 TU01.纯铜 T

3、2 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。6三.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PBiSbAsFeNiPbSnSZnOT199.950.0010.0010.0020.0020.0050.0020.0030.0020.0050.0050.02T2D99.900.0010.0010.0020.0020.0050.0020.0050.0020.0050.0050.02T299.900.010.01T399.700.0020.031.纯铜化学成份一

4、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PAgBiSbAsFeNiPbSnSZnOTU099.990.00030.00250.00010.00040.00050.0010.0010.00050.00020.00150.00010.0005Se:0.0003 Te:0.0002 Mn:0.0005 Cd:0.0001TU199.970.0020.00250.00020.00040.00050.001-0.0005-0.0015-0.0010TU299.950.0010.00060.00150.0020.00150.0020.0020.0010

5、.00250.0020.002073.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PBiSbAsFeNiPbSnSZnOTP199.900.0040.0120.0010.0020.0020.0050.0050.0050.0020.0050.0020.01TP299.900.0150.0400.0010.0020.0020.0050.0050.0050.0020.0050.0020.014.银铜 （表4）牌号主成份%化学成份%杂质含量不大于Cu不小于PAgBiSbAsFeNiPbSnSZnOTAg0.199.50.060.120.0020.0050.010.050.20

6、.010.050.010.18四.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。9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

7、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。10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。11五.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、TAg0.1R129019530导电用铜棒YS/T615-2006M67520535Y625290-2550275-5075245

8、-T2、T3Y34027510 拉制铜棒GB/T4423-2007406024512608021016M38020040TU1、TU2、TP2Y380-1.棒材机械性能 （表5）122.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 T2R6.035-40T2 TU2-37T3-35TU1 TU2 Y6.07.03702.07.08.03452.28.09.03352.49.010.03252.810.011.03153.211.012.02903.6133.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 T2R19530-

9、M19535-Y821527525-50Y2245335107512080Y295380654.线材的机械性能 （表8）牌号状态直径mm抗拉强度MPa伸长率%T2Y0.052.5380/2.58.0365/M0.050.319515 0.31.019520 1.02.520525 2.58.020530TU2 Y0.054.0345/4.08.031010M0.058.02552514六.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，

10、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.

11、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）15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

12、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）16七七.常见产品质量缺陷及其预防措施常见产品质量缺陷及其预防措施（1 1）气泡）气泡产生原因：产生原因：a)a)原材料

13、（电解板）含有较多的铜豆、原材料（电解板）含有较多的铜豆、铜绿以及附属物；铜绿以及附属物；b)b)返收废料含油、含水较多；返收废料含油、含水较多；c)c)熔炉除气不干净熔炉除气不干净,精炼不彻底。精炼不彻底。预防措施：预防措施：a)a)做好熔炉除气干净（如：加厚木炭做好熔炉除气干净（如：加厚木炭 对铜液的防护、清扫场地物料、原对铜液的防护、清扫场地物料、原 材料检验符合材料检验符合GB/T467-1997GB/T467-1997检验标检验标 准、铜液离地面高度小于准、铜液离地面高度小于450mm450mm、控、控 制冷却水水压强度及铸造温度；制冷却水水压强度及铸造温度；1.棒排类17b)b)检

14、修生产设备，防止在生产过程中漏检修生产设备，防止在生产过程中漏 水、漏油、用气管吹扫机械设备及来水、漏油、用气管吹扫机械设备及来 料物品上面脏物；料物品上面脏物；c)c)对退火产品要清理表面油污，并按润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。滑油挥发情况，制定相应的吹扫温度。18（2 2）裂边现象）裂边现象 产生原因：产生原因：a)a)上引铜杆内、外含有硬质合金上引铜杆内、外含有硬质合金 夹杂元素；夹杂元素；b)b)挤压坯料本身开裂：挤压模不挤压坯料本身开裂：挤压模不 光滑、模温加热不够、挤压速光滑、模温加热不够、挤压速 度过快、挤压漕填充不过满；度过快、挤压漕填充

15、不过满；c)c)拉光模光洁度不够拉光模光洁度不够,挤压坯料挤压坯料R R 角太大。角太大。19预防措施：预防措施：a)a)保持原材料的品质符合保持原材料的品质符合GB/T467-1997GB/T467-1997 检验标准；检验标准；b)b)做好模具前期使用工作（如：控制模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、材温加热温度、保持模具的光洁度、材 料选择等）；料选择等）；c)c)控制合适的挤压速度、确保电机电流控制合适的挤压速度、确保电机电流 稳定；稳定；d)d)调整挤压模腔的间隙，不要有过多的调整挤压模腔的间隙，不要有过多的 松动。松动。20（3 3）氧化变色）氧化变色

16、产生原因：产生原因：a.a.产品没有及时得到冷却产品没有及时得到冷却,发热的产发热的产 品与空气中的氧反应生成氧化亚铜品与空气中的氧反应生成氧化亚铜;b.b.存放时间过长，与空气中带腐蚀的存放时间过长，与空气中带腐蚀的 气体反应气体反应;c.c.产品上沾有其它腐蚀物料（如润滑产品上沾有其它腐蚀物料（如润滑 液中含有氯、硫离子）。液中含有氯、硫离子）。预防措施：预防措施：a.a.控制水温冷却强度、定期更换润滑控制水温冷却强度、定期更换润滑 液液(保证乳液质量保证乳液质量)、定期检修设备、定期检修设备;b.b.保持物料干净，存放在无污染的保持物料干净，存放在无污染的 环境场所。环境场所。21（4

17、4）接头、划伤、氧化物）接头、划伤、氧化物产生原因：产生原因：a.a.挤压接杆不及时造成接头不良并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、挤压皮伤、操作不当造成划伤、挤压皮 没有清理干净、机械设备损坏；没有清理干净、机械设备损坏；b.b.拉伸时操作不当，造成磕碰伤。拉伸时操作不当，造成磕碰伤。预防措施：预防措施：定期维护机械设备、按操作程序定期维护机械设备、按操作程序 工作；对来料进行检查。工作；对来料进行检查。22（5 5）砂眼）砂眼产生原因：产生原因：熔铸除渣不干净、原材料不符国标熔铸除渣不干净、原材料不符国标 GB/T

18、467-1997GB/T467-1997检验要求；挤压设备检验要求；挤压设备 清理不干净或机械设备损坏而带入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。的其它杂质物或附属物。预防措施：预防措施：定期维护机械设备洁净，保持熔铸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、合除渣干净、保持工作场地干净、合 理规化原材料管理。理规化原材料管理。23（6）导电率）导电率(电阻率电阻率)不符不符产生原因：产生原因：a.原材料不符合阴极铜检验标准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生产过程中带入了能影响导电率 降低元素降低元素(如如:磷、铁）磷、铁）;c.生

19、产配料不当。生产配料不当。预防措施：预防措施：a.控制原材料检验标准，符合控制原材料检验标准，符合GB/T467-1997检验标准；检验标准；b.按生产工艺要求，配好原材料，并对铜按生产工艺要求，配好原材料，并对铜 液进行精炼。液进行精炼。24（7）公差尺寸不符）公差尺寸不符产生原因：产生原因：a.a.模具变形、模具本身尺寸不够；模具变形、模具本身尺寸不够；b.b.模具装配不好模具装配不好;c.c.加工率、拉速与产品规格不相配。加工率、拉速与产品规格不相配。预防措施：预防措施：a.a.控制模具本身尺寸、对模具材料的选控制模具本身尺寸、对模具材料的选 购；购；b.b.按产品规格做好拉速调整、适当

20、控制按产品规格做好拉速调整、适当控制 加工率。加工率。（8 8）宽边平面度不合格）宽边平面度不合格 产生原因：产生原因：模具本身不平整、定径带长度不均匀，模模具本身不平整、定径带长度不均匀，模 具材料硬度不够。具材料硬度不够。预防措施：预防措施：保证模具材料硬度、合理修理模具保证模具材料硬度、合理修理模具 公差。公差。25（9）延伸率、硬度、抗拉强度）延伸率、硬度、抗拉强度产生原因：产生原因：原材料使用不合理、加工率不符合原材料使用不合理、加工率不符合 生产要求、工序工艺不适当（如：生产要求、工序工艺不适当（如：退火温度不适合）。退火温度不适合）。预防措施：预防措施：a.按实际情况调整工序工艺

21、参数按实际情况调整工序工艺参数。b.控制原材料中碎性物质控制原材料中碎性物质(如如:铅、铋、铅、铋、锑）。锑）。（10）化学成份）化学成份产生原因产生原因：原材料不合格，没按相应规定工艺进行生原材料不合格，没按相应规定工艺进行生 产（随意用工具）。产（随意用工具）。预防措施：预防措施：原材料要符合原材料要符合GB/T467-1997GB/T467-1997检验标准；按检验标准；按 工序相关工艺规程进行生产。工序相关工艺规程进行生产。262.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；

22、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。27（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。28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

23、；c.控制线坯外表面质量，应光洁、圆整。29（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；30（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。31（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

24、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。32（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。33（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。34（10）酸、水迹产生原因：a.

25、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。35（11）电阻率不合格产生原因：原材料化学成份不合格。预防措施：采用标准阴极铜做原料，检验标准 按GB/T467-1997进行检验。（12）氧含量超标产生原因：炉膛气氛没有控制好，生产过程中吸 氧过多。预防措施：控制熔炉燃气流量，生产过程中加厚木 炭覆盖层，控制铸坯铸造温度。36（13）扭转不合格产生原因：a.加工率过大；b.成品坯退火温度过高或过低；c.含氧量升高；d.产品含有碎性物质。预防措施：a.控制炉内气氛，达到精炼效果；b.使用合格原材料；37八.线材几种常规断线分

26、析1.中心断裂：主要是由于线材纵切面上可以看到的中心破裂缺陷而引起的产物。一般呈杯锥形。引起原因：拉丝模润滑不良，拉丝模几何形状不恰当，铜线坯中心部位由于局部氧含量过高而存在较大的氧化亚铜颗粒。382.夹杂断裂：所谓夹杂是指在轧制或者在拉丝生产过程中进入到线材的夹杂物。引起原因：大多数来自于大拉机的拉丝鼓轮、轧辊、导向轮或乳化液中的颗粒。3.焊接断裂：是由于在焊接时出现焊接缺陷，在拉伸时就会出现断裂；呈鱼嘴状。引起原因：在焊接部位存在比周围基体粗大的晶粒组织和大量的氧化亚铜颗粒。394.张力断裂：线材的抗拉强度低于拉制生产时的实际应力；呈对称断面收缩。引起原因：拉丝润滑不足、配模不正确、或者是由于线材交叉缠绕在鼓轮。5.剪切断裂：在断裂处出现蜂窝状结构。引起原因：机械损伤造成。6.撕开断裂：在拉丝过程中压入到线坯表面的裂皮会降低线材的抗拉强度。引起原因：压入物、线坯开裂。40