1、铜及铜合金板带加工现状与发展江铜交交 流流 内内 容容 一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术三、三、铜及铜合金板带产品铜及铜合金板带产品四、铜及铜合金板带加工技术发展趋势四、铜及铜合金板带加工技术发展趋势五、结束语五、结束语内容简介内容简介一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状1.1.1 1.1.1 铜资源铜资源 铜的储藏并不丰富，在地壳中储量远不如铁、铝元素，铜铜的储藏并不丰富，在地壳中储量远不如铁、铝元素，铜的含量为的含量为0.007%0.007%，含铜矿物有，含铜矿物有200200多种，主要是硫化矿和氧化矿
2、。多种，主要是硫化矿和氧化矿。地球上铜储量最丰富的地区为环太平洋带，储量最大的国家是智地球上铜储量最丰富的地区为环太平洋带，储量最大的国家是智利和美国。我国铜储量占世界第七位，但铜的储藏分散，大型矿利和美国。我国铜储量占世界第七位，但铜的储藏分散，大型矿床少、含铜品位低，含铜床少、含铜品位低，含铜0.5%0.5%以上的矿山已大部分开采，主要铜以上的矿山已大部分开采，主要铜矿山有大冶、德兴、铜陵、东川、金川、中条山等。矿山有大冶、德兴、铜陵、东川、金川、中条山等。1.1.2 1.1.2 再生铜资源再生铜资源 铜具有优良的再生特性，是一种可以反复利用的资源，再生铜具有优良的再生特性，是一种可以反复
3、利用的资源，再生铜每吨所消耗能源为原生铜的铜每吨所消耗能源为原生铜的20%20%，同时减少了环境污染，特别是对，同时减少了环境污染，特别是对于我国铜资源远不能满足需求的情况下，铜的再生更为重要。可用于于我国铜资源远不能满足需求的情况下，铜的再生更为重要。可用于再生的铜资源主要有两大类：再生的铜资源主要有两大类：第一类为工业废料，主要是指工业生产过程中产生的第一类为工业废料，主要是指工业生产过程中产生的“废废料料”，这种，这种“废料废料”大约有大约有303040%40%。第二类为产品废料，是各类工业产品、设备、备件中的铜制第二类为产品废料，是各类工业产品、设备、备件中的铜制品，主要来源于废旧电子
4、元器件、汽车水箱、空调器、铜导体等。品，主要来源于废旧电子元器件、汽车水箱、空调器、铜导体等。我国铜再生工业我国铜再生工业20092009年进口废杂铜高达年进口废杂铜高达399.8399.8万吨，再生铜回万吨，再生铜回收量为收量为138.0138.0万吨，万吨，20092009年精铜的总消费量为年精铜的总消费量为722.2722.2万吨，进口废杂铜万吨，进口废杂铜占占55.36%55.36%，再生铜占，再生铜占19.1%19.1%，废杂铜成为铜资源供给的重要渠道。，废杂铜成为铜资源供给的重要渠道。一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产
5、业现状1.1.3 1.1.3 铜的消费铜的消费 铜在国民经济建设中的应用极为广泛，铜及铜合金加工材约铜在国民经济建设中的应用极为广泛，铜及铜合金加工材约占全部铜的消耗占全部铜的消耗90%90%，铜及铜合金系列大约有，铜及铜合金系列大约有200200多种合金牌号，其多种合金牌号，其中纯铜制品约占中纯铜制品约占60%60%，铜合金制品占，铜合金制品占40%40%。铜及铜合金加工材可为板、。铜及铜合金加工材可为板、带、管、棒、线、型、箔材等。铜及铜合金加工材在各领域的应用带、管、棒、线、型、箔材等。铜及铜合金加工材在各领域的应用如图如图2 2所示。所示。图图1 1 铜及铜合金加工材在各领域的应用铜及
6、铜合金加工材在各领域的应用 随着国民经济稳定增长，特别是电力、电子、汽车工业发展为铜随着国民经济稳定增长，特别是电力、电子、汽车工业发展为铜加工业发展提供了良好的发展空间。近五年来，中国铜加工材消费平加工业发展提供了良好的发展空间。近五年来，中国铜加工材消费平均增长均增长17.9%17.9%，居世界之首。这主要是汽车工业和电力工业对铜材需，居世界之首。这主要是汽车工业和电力工业对铜材需求增加所致。求增加所致。20102010年全国铜材产量、年全国铜材产量、消费量消费量均超过均超过10001000万吨，连续七万吨，连续七年居世界第一位，产量已占世界总产量的二分之一。年居世界第一位，产量已占世界总
7、产量的二分之一。一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状 一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状1.2 1.2 国内外铜加工现状国内外铜加工现状1.2.1 1.2.1 国内外铜加工企业国内外铜加工企业 中国、美国、德国、日本、法国、意大利等国是世界铜材主中国、美国、德国、日本、法国、意大利等国是世界铜材主要生产国，其中德国和日本是世界上最大的铜材出口国，而中国和要生产国，其中德国和日本是世界上最大的铜材出口国，而中国和美国是世界上最大的进口国。国外著名的铜加工企业：美国奥林黄美国是世界上最大的进口国。国外著名的铜加工企业：美国奥林黄铜公司、北美黄铜公司、德国维兰德和迪
8、尔集团、日本三菱、神户、铜公司、北美黄铜公司、德国维兰德和迪尔集团、日本三菱、神户、日立、住友等。发达国家的铜加工产业已成为现代工业的重要组成日立、住友等。发达国家的铜加工产业已成为现代工业的重要组成部分，铜加工企业不断向大型化、现代化、专业化方向发展，企业部分，铜加工企业不断向大型化、现代化、专业化方向发展，企业兼并、重组，大型跨国集团不断形成。兼并、重组，大型跨国集团不断形成。一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状 中国铜加工材产地主要集中于经济发达的东南沿海和中部地区，中国铜加工材产地主要集中于经济发达的东南沿海和中部地区，其中江苏、浙江处全国前列。国内主要铜加工企业有：宁
9、波金田、其中江苏、浙江处全国前列。国内主要铜加工企业有：宁波金田、浙江海亮、河南金龙、中铝洛铜、江西铜业、安徽铜陵、宁波兴业、浙江海亮、河南金龙、中铝洛铜、江西铜业、安徽铜陵、宁波兴业、安徽鑫科、安徽精诚、浙江宏磊、浙江力博、广州铜材、北京金鹰、安徽鑫科、安徽精诚、浙江宏磊、浙江力博、广州铜材、北京金鹰、中铝上海铜业、中铝华中铜业、广州华鸿、浙江宏磊、山东奥博特、中铝上海铜业、中铝华中铜业、广州华鸿、浙江宏磊、山东奥博特、山东菏泽、宁波博威、山西春蕾、江苏（吴江）富威科技、江苏万山东菏泽、宁波博威、山西春蕾、江苏（吴江）富威科技、江苏万宝、福建紫金铜业、天津大无缝等。表宝、福建紫金铜业、天津大
10、无缝等。表1 1为为2005-20092005-2009年中国前五名年中国前五名铜材产地产量。铜材产地产量。20052005年年20062006年年20072007年年20082008年年20092009年年浙江浙江135.9135.9浙江浙江136.5136.5浙江浙江142.7142.7江苏江苏179.1179.1江苏江苏185.9185.9江苏江苏122.4122.4江苏江苏126.6126.6江苏江苏141.2141.2浙江浙江171.9171.9浙江浙江179.6179.6广东广东73.073.0广东广东79.079.0广东广东86.986.9江西江西111.1111.1江西江西13
11、1.5131.5安徽安徽31.531.5安徽安徽43.143.1江西江西58.058.0广东广东106.1106.1广东广东104.1104.1河南河南31.431.4河南河南38.038.0河南河南50.950.9安徽安徽60.060.0安徽安徽81.581.5小计小计394.2394.2423.2423.2479.7479.7628.2628.2682.6682.6全国全国502.5502.5532.4532.4630.2630.2836.7836.7888.4888.4占比例占比例78.4%78.4%79.3%79.3%76.1%76.1%75.1%75.1%76.8%76.8%表表1
12、2005-20091 2005-2009年中国前五名铜材产地与产量年中国前五名铜材产地与产量一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状 一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状1.21.22 2 国内铜板带加工企业国内铜板带加工企业 近十几年来，随着电力、电子、电气、信息通讯、交通运输近十几年来，随着电力、电子、电气、信息通讯、交通运输的迅速发展，铜板带的消费量增长快速，中国已成为最大的铜板带的迅速发展，铜板带的消费量增长快速，中国已成为最大的铜板带消费国。中国铜板带生产企业大约有消费国。中国铜板带生产企业大约有100100余家，年生产能力余家，年生产能力180180万吨
13、万吨左右，主要品种有紫铜、青铜、黄铜、白铜等。左右，主要品种有紫铜、青铜、黄铜、白铜等。国内铜板带主要生产企业：中铝洛阳铜业、中铝上海铜业、国内铜板带主要生产企业：中铝洛阳铜业、中铝上海铜业、中铝中铝华中铜业华中铜业、芜湖精诚、安徽鑫科、广州铜材、宁波兴业、铜陵、芜湖精诚、安徽鑫科、广州铜材、宁波兴业、铜陵金威、宁波金田、北京金鹰、紫金铜业、山东菏泽、山东奥博特、金威、宁波金田、北京金鹰、紫金铜业、山东菏泽、山东奥博特、广东华鸿、富威科技、浙江天河等。其中产量较大的是芜湖精诚、广东华鸿、富威科技、浙江天河等。其中产量较大的是芜湖精诚、中铝洛阳铜业、安徽鑫科等中铝洛阳铜业、安徽鑫科等，装备较好的
14、是铜陵金威、中铝洛阳铜，装备较好的是铜陵金威、中铝洛阳铜业、中铝上海铜业、中铝华中铜业、紫金铜业等。业、中铝上海铜业、中铝华中铜业、紫金铜业等。2010年全国铜材产量、消费量均超过1000万吨，连续七年居世界第一位，产量已占世界总产量的二分之一。铜及铜合金板带现已形成了以紫铜、无氧铜、黄铜、青铜、白铜、铍铜为代表的系列品种。水平连铸带坯表面铣削有在线铣削和离线铣削两类。铜合金板带的中间退火、成品退火目前大多数都采取气体保护的光亮退火。向凝固、快速凝固、气体保护凝固、电磁搅拌、电磁振动、二、铜及铜合金板带加工技术01mm，板型5I，粗糙度0.炉型有钟罩炉、气垫炉、辊底炉和立式牵引炉等。带材卷重基
15、本一致,防潮、防锈、防窜动、防外来损伤。高强、高导铜合金一般属于沉淀析出强化型合金，目前国内外普遍采用的典型形变热处理工艺是固溶淬火冷加工分级时效冷加工。冷轧包括开坯、粗轧、中轧、精轧。铜及铜合金板带材表面处理，是指带材中间产品和成品的表面清洗和钝化。一、铜及铜合金板带产业现状一、铜及铜合金板带产业现状1.3 1.3 铜及铜合金板带与应用铜及铜合金板带与应用 铜及铜合金板带广泛应用于机械、交通、建筑、船舶、电子、铜及铜合金板带广泛应用于机械、交通、建筑、船舶、电子、电气、家电、仪器、仪表、军工等各个领域，其消费量占铜加工材电气、家电、仪器、仪表、军工等各个领域，其消费量占铜加工材总消费量的总消
16、费量的30303535左右，是铜加工领域中技术含量最高的重要产左右，是铜加工领域中技术含量最高的重要产品。品。铜及铜合金板带现已形成了以紫铜、无氧铜、黄铜、青铜、铜及铜合金板带现已形成了以紫铜、无氧铜、黄铜、青铜、白铜、铍铜为代表的系列品种。主要产品有：接插件带、汽车水箱白铜、铍铜为代表的系列品种。主要产品有：接插件带、汽车水箱带、引线框架带、电缆带、变压器带等。铜合金板带产品正向薄型带、引线框架带、电缆带、变压器带等。铜合金板带产品正向薄型化、高表面、高精度、高性能、高板型、高品质方向发展，提高铜化、高表面、高精度、高性能、高板型、高品质方向发展，提高铜及铜合金板带的物理、化学、机械力学性能
17、是未来铜及铜合金板带及铜合金板带的物理、化学、机械力学性能是未来铜及铜合金板带发展的趋势。发展的趋势。铜合金板带系列产品：铜合金板带系列产品：C10200C10200、C11000C11000、C26800C26800、C19210C19210、C19400C19400、C52100C52100、C51910C51910、C75210C75210等。等。其中其中CuCuNiNiSiSi（C70250C70250）、）、CuCuCrCrZrZr（C15100C15100）、）、Cu-Cu-Ni-SnNi-Sn（C79200C79200）为研究开发的热点。）为研究开发的热点。一、铜及铜合金板带产业
18、现状一、铜及铜合金板带产业现状图图2 2 铜及铜合金板带材产品铜及铜合金板带材产品二、铜及铜合金板带加工技术2）无芯感应电炉结构简单，炉体为坩锅式，依靠感应线圈产生电磁感应热使金属熔化。2铜及铜合金板带铸造技术冷轧技术的发展趋势是：向高精度、多辊轧制、高轧制速度、带材厚度和板型控制更加精确，以及冷却、润滑、卷取、自动对中和快速换辊等辅助技术的精细化方向发展。图23 铜板带热轧-高精冷轧生产工艺中间退火采用罩式炉，成品退火采用展开式退火炉。三、铜及铜合金板带产品二、铜及铜合金板带加工技术电缆铜带的电气性能、机械性能、制造工艺已及抗反复弯曲特性要求较高，采用含铜量不小于99.图12 铜合金带材的退
19、火从发展趋势来看，铜及铜合金的铸造将是半连续铸造技带材的表面处理和精整有组合形成自动化生产机列，提高带材表面质量和生产效率方向发展。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2 2、铜及铜合金板带加工技术铜及铜合金板带加工技术2.12.1铜及铜合金板带熔炼铸造技术铜及铜合金板带熔炼铸造技术 熔炼铸造技术，是生产铜及铜合金板带生产的关键技术，其包熔炼铸造技术，是生产铜及铜合金板带生产的关键技术，其包含合金的熔炼和板坯的铸造技术，决定了铜及铜合金板带制品的组含合金的熔炼和板坯的铸造技术，决定了铜及铜合金板带制品的组织结构和性能。一般由熔炼炉、保温炉、拉铸机及铣面机组成。织结构和性能。一般
20、由熔炼炉、保温炉、拉铸机及铣面机组成。2.1.12.1.1铜及铜合金板带熔炼铜及铜合金板带熔炼 1 1）工频有芯感应电炉，具有较高的熔化效率、良好的密封性，）工频有芯感应电炉，具有较高的熔化效率、良好的密封性，主要用于紫铜和黄铜生产，也可用于无氧铜的生产。工频有芯感应主要用于紫铜和黄铜生产，也可用于无氧铜的生产。工频有芯感应炉生产效率高，熔炼炉的容量已向大吨位方向发展，容量可达炉生产效率高，熔炼炉的容量已向大吨位方向发展，容量可达2020吨。吨。此外，采用氮气或一氧化碳保护金属熔体，减少气体含量和氧化损此外，采用氮气或一氧化碳保护金属熔体，减少气体含量和氧化损失。失。表6 国内外铜板带加工技术
21、水平比较随着电力工业的发展，由纯铜带材绕制而成的箔带绕组结构变压器（干式变压器），因具有较高的动、热稳定性和空间利用率，制造工艺简单，缠绕效率高，热分布均匀、体积小，重量轻、容量大，节能效果好、散热性能好、使用寿命长等优点，已逐步取代传统的导线绕组结构的变压器（油浸式变压器），提高变压器的运行效率和可靠性，在输配电工程中得到广泛应用，国外干式变压器应用比例高达35以上。电缆铜带的电气性能、机械性能、制造工艺已及抗反复弯曲特性要求较高，采用含铜量不小于99.2、接插件用铜合金带材图3 立式半（全）连续铸造带坯铣面技术淘汰了传统的落后的铜合金板带生产工艺中的酸洗工序，减少了对环境的污染问题。高精度
22、:厚度公差0.多数为单机架，少数采用多机架 2 2）无芯感应电炉结构简单，炉体为坩锅式，依靠感应线）无芯感应电炉结构简单，炉体为坩锅式，依靠感应线圈产生电磁感应热使金属熔化。无芯感应电炉炉温高，熔化速度圈产生电磁感应热使金属熔化。无芯感应电炉炉温高，熔化速度快，适合小批量、多品种生产，但耗电量比有芯感应电炉高，多快，适合小批量、多品种生产，但耗电量比有芯感应电炉高，多用于合金元素多的铜合金坯锭生产。用于合金元素多的铜合金坯锭生产。3)3)真空感应电炉，对熔炼含易氧化元素的铜合金，多使真空感应电炉，对熔炼含易氧化元素的铜合金，多使用真空感应电炉，如铜用真空感应电炉，如铜-铬铬-锆、铜锆、铜-铬、
23、铜铬、铜-锆合金等，真空感应锆合金等，真空感应电炉容量一般为几十至几百公斤，最大的真空感应电炉为几吨。电炉容量一般为几十至几百公斤，最大的真空感应电炉为几吨。4)4)竖炉熔铜是一种快速熔铜技术，具有占地少、容量大、竖炉熔铜是一种快速熔铜技术，具有占地少、容量大、操作方便、设备简单、使用天然气能源等优点。主要用于连续熔操作方便、设备简单、使用天然气能源等优点。主要用于连续熔炼与铸造铜坯的生产。炼与铸造铜坯的生产。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.1.22.1.2铜及铜合金板带铸造技术铜及铜合金板带铸造技术 铜及铜合金的铸造主要有：立式半连续铸造、立式全连续铜及铜合金的铸造主
24、要有：立式半连续铸造、立式全连续铸造、水平连续铸造、上引连续铸造等。铸造、水平连续铸造、上引连续铸造等。1 1）立式半连续铸造具有设备简单、生产灵活的特点，适宜）立式半连续铸造具有设备简单、生产灵活的特点，适宜铸造各种规格的铜及铜合金板锭，锭重达铸造各种规格的铜及铜合金板锭，锭重达2020吨。铜及铜合金的铸吨。铜及铜合金的铸锭生产广泛采用半连续铸造方法；锭生产广泛采用半连续铸造方法；2)2)立式全连续铸造具有产量大、成品率高等特点，适合大立式全连续铸造具有产量大、成品率高等特点，适合大批量、连续生产铸锭，是现代大型铜板带生产锭坯的重要方法之批量、连续生产铸锭，是现代大型铜板带生产锭坯的重要方法
25、之一。立式全连续铸造结晶器采用非接触式激光液面自动控制、铸一。立式全连续铸造结晶器采用非接触式激光液面自动控制、铸造机一般采用液压夹持、机械传动、在线油冷干屑锯切和收屑、造机一般采用液压夹持、机械传动、在线油冷干屑锯切和收屑、自动打号、倾斜出锭的方式，设备结构复杂、自动化程度高；自动打号、倾斜出锭的方式，设备结构复杂、自动化程度高；二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术 3 3）水平连续铸造具有工序短，生产成本低，效率高等优点，）水平连续铸造具有工序短，生产成本低，效率高等优点，是不适合热加工性能的铜合金板坯的主要生产方法。锡磷
26、青铜、锌是不适合热加工性能的铜合金板坯的主要生产方法。锡磷青铜、锌白铜以及含低熔点合金等铜合金板坯主要采用水平连续铸造方法，白铜以及含低熔点合金等铜合金板坯主要采用水平连续铸造方法，也可用于紫铜、黄铜、无氧铜等板坯的生产。也可用于紫铜、黄铜、无氧铜等板坯的生产。4 4）上引连铸是近几年迅速发展起来的铸造技术，被广泛用于）上引连铸是近几年迅速发展起来的铸造技术，被广泛用于无氧铜杆坯生产，具有设备简单、投资少、金属损耗少、环境污染无氧铜杆坯生产，具有设备简单、投资少、金属损耗少、环境污染少等特点。上引连铸一般适宜于紫铜、无氧铜杆坯的生产。近年来少等特点。上引连铸一般适宜于紫铜、无氧铜杆坯的生产。近
27、年来开始应用在紫铜、无氧铜、低合金铜板坯的生产。开始应用在紫铜、无氧铜、低合金铜板坯的生产。5 5）上引铜杆）上引铜杆+连续挤压生产铜带坯锭技术，具有上引连铸金属连续挤压生产铜带坯锭技术，具有上引连铸金属含氧量少、损耗少、环境污染少和连续挤压坯锭尺寸精度高、表面含氧量少、损耗少、环境污染少和连续挤压坯锭尺寸精度高、表面质量好、无氧化、设备简单、投资少、短流程、连续生产等特点，质量好、无氧化、设备简单、投资少、短流程、连续生产等特点，可适合紫铜、无氧铜板坯生产。可适合紫铜、无氧铜板坯生产。二、国内外铜及铜合金板带加工技术二、国内外铜及铜合金板带加工技术 图图3 3 立式立式半（全）连续铸造半（全
28、）连续铸造图图4 4 水平连续铸造水平连续铸造二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术 二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图5 5 上引法连续铸造铜板坯上引法连续铸造铜板坯图图6 6 上引铜杆上引铜杆+连续挤压连续挤压二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.1.32.1.3铜及铜合金板带熔炼铸造技术的发展趋势铜及铜合金板带熔炼铸造技术的发展趋势 1 1）铜及铜合金熔炼技术的发展趋势）铜及铜合金熔炼技术的发展趋势 在铜及铜合金熔炼过程中，降低铜及其合金元素的烧损和在铜及铜合金熔炼过程中，降低铜及其合金元素的烧损和铜熔体的吸气与氧化、提高合金熔体质量
29、；采用高效率（熔化铜熔体的吸气与氧化、提高合金熔体质量；采用高效率（熔化速率大）、大型化（容量大）、长寿命和节能（能耗小）的熔速率大）、大型化（容量大）、长寿命和节能（能耗小）的熔炼炉；采用熔炼炉除气和保温炉气体保护装置；无氧铜熔炼炉炼炉；采用熔炼炉除气和保温炉气体保护装置；无氧铜熔炼炉底配置底吹除气装置（底配置底吹除气装置（N N2 2+CO+CO气体除气）。气体除气）。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术 2 2）铜及铜合金铸造技术的发展趋势）铜及铜合金铸造技术的发展趋势 铜合金铸造新技术的方向是：根据金属凝固理论采用定铜合金铸造新技术的方向是：根据金属凝固理论采用定向凝固
30、、快速凝固、气体保护凝固、电磁搅拌、电磁振动、向凝固、快速凝固、气体保护凝固、电磁搅拌、电磁振动、电磁铸造、变质处理等技术手段，使铜合金铸坯组织更加细电磁铸造、变质处理等技术手段，使铜合金铸坯组织更加细化、致密化、纯净化，实现连续铸造内外组织性能最优的板化、致密化、纯净化，实现连续铸造内外组织性能最优的板坯。从发展趋势来看，铜及铜合金的铸造将是半连续铸造技坯。从发展趋势来看，铜及铜合金的铸造将是半连续铸造技术与全连续铸造技术共存，但连续铸造技术是铜合金板坯铸术与全连续铸造技术共存，但连续铸造技术是铜合金板坯铸造技术的发展方向。造技术的发展方向。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技
31、术 图图7 7国外水平连续铸造机国外水平连续铸造机 铸造机由熔炼炉、保温炉、牵引机、双面铣削机、剪切机及卷取机组成。生铸造机由熔炼炉、保温炉、牵引机、双面铣削机、剪切机及卷取机组成。生产宽度为产宽度为420mm420mm、380mm380mm，厚度为，厚度为151517171.0mm1.0mm，卷重为，卷重为2 26 6吨的铜及铜合金铸吨的铜及铜合金铸坯。坯。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图8 8 水平连续铸造生产铜合金板坯水平连续铸造生产铜合金板坯二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.2 2.2 铜及铜合金板带轧制技术铜及铜合金板带轧制技术2.2.1
32、2.2.1铸锭加热技术铸锭加热技术 铜及铜合金铸锭热轧前的加热以火焰炉为主。主要炉型有连续铜及铜合金铸锭热轧前的加热以火焰炉为主。主要炉型有连续推锭、炉底回转式环形炉和步进式炉等。随着科学技术的进步，以煤推锭、炉底回转式环形炉和步进式炉等。随着科学技术的进步，以煤气、天然气为代表的先进的步进式加热技术已成为铜合金板带生产的气、天然气为代表的先进的步进式加热技术已成为铜合金板带生产的重要加热手段。现代热轧生产中，热轧前的铸锭加热广泛采用步进式重要加热手段。现代热轧生产中，热轧前的铸锭加热广泛采用步进式火焰加热炉。火焰加热炉。铜及铜合金板带铸锭加热技术的发展趋势是：以高效、节能、加铜及铜合金板带铸
33、锭加热技术的发展趋势是：以高效、节能、加热均匀为目标，进一步改进炉体结构、改善功能、提高热效率。对火热均匀为目标，进一步改进炉体结构、改善功能、提高热效率。对火焰炉实施燃气预热、强化完全燃烧、控制火焰形貌、增加余热循环利焰炉实施燃气预热、强化完全燃烧、控制火焰形貌、增加余热循环利用，降低能耗；实施炉内气氛控制和保护性加热；加强新型炉体保温用，降低能耗；实施炉内气氛控制和保护性加热；加强新型炉体保温材料的开发和坯锭进出加热炉的机械化、自动化控制。材料的开发和坯锭进出加热炉的机械化、自动化控制。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.2.22.2.2热轧热轧 热轧是通过热加工，使铜
34、合金坯锭的铸造组织转变为加工组热轧是通过热加工，使铜合金坯锭的铸造组织转变为加工组织，提高板坯的组织结构和性能，为冷轧加工提供高品质、质量织，提高板坯的组织结构和性能，为冷轧加工提供高品质、质量好、厚度薄、尺寸公差小的热轧板（带）坯。热轧机多为两辊可好、厚度薄、尺寸公差小的热轧板（带）坯。热轧机多为两辊可逆式轧机，热轧机包括自动压下控制系统、前后辊道、立辊（或逆式轧机，热轧机包括自动压下控制系统、前后辊道、立辊（或轧边辊）、自动卷取机、自动对中系统，热轧后的板（带）坯有轧边辊）、自动卷取机、自动对中系统，热轧后的板（带）坯有自然冷却或在线喷水冷却两种方式。自然冷却或在线喷水冷却两种方式。二、铜
35、及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术 随着现代化的冷轧高速、稳定轧制工艺的实施，以及铜合金带随着现代化的冷轧高速、稳定轧制工艺的实施，以及铜合金带坯长度、尺寸精度、板型、性能和质量等方面的要求越来越高，坯长度、尺寸精度、板型、性能和质量等方面的要求越来越高，铜铜合金带热轧发展趋势：合金带热轧发展趋势：热轧板坯大型化和带坯长度的不断增加，热热轧板坯大型化和带坯长度的不断增加，热轧机的控制技术和功能不断提高和完善，热轧技术向厚度自动控制、轧机的控制技术和功能不断提高和完善，热轧技术向厚度自动控制、液压弯辊、前后立辊、轧辊单向冷却、轧后在线淬火、在线卷取等液压弯辊、前后立辊、轧辊单向冷却、
36、轧后在线淬火、在线卷取等方向发展，以提高带坯组织性能的均匀性和获得更好的板形。方向发展，以提高带坯组织性能的均匀性和获得更好的板形。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图9 9 铜及铜合金板带的热轧铜及铜合金板带的热轧二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.2.32.2.3带坯铣面带坯铣面带坯铣面的目的是清除带坯表面在铸造过程中产生的氧化带坯铣面的目的是清除带坯表面在铸造过程中产生的氧化层、金属和非金属氧化物，提高带坯表面质量和尺寸精度。带层、金属和非金属氧化物，提高带坯表面质量和尺寸精度。带坯铣面技术淘汰了传统的落后的铜合金板带生产工艺中的酸洗坯铣面技术淘汰
37、了传统的落后的铜合金板带生产工艺中的酸洗工序，减少了对环境的污染问题。工序，减少了对环境的污染问题。热轧带坯的铣面技术向自动测量和控制铣削深度，带坯上、热轧带坯的铣面技术向自动测量和控制铣削深度，带坯上、下和侧边同时铣削方向发展，具有铣削深度大，铣削速度快，下和侧边同时铣削方向发展，具有铣削深度大，铣削速度快，铣削厚度可自动调节。热轧带坯质量要求高的还要进行磨面，铣削厚度可自动调节。热轧带坯质量要求高的还要进行磨面，卷取时应采用张力衬纸卷取。水平连铸带坯表面铣削有在线铣卷取时应采用张力衬纸卷取。水平连铸带坯表面铣削有在线铣削和离线铣削两类。削和离线铣削两类。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜
38、合金板带加工技术图图10 10 铜合金带坯的表面铣削铜合金带坯的表面铣削二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.2.42.2.4冷轧冷轧冷轧包括开坯、粗轧、中轧、精轧。冷轧是再结晶温度以下冷轧包括开坯、粗轧、中轧、精轧。冷轧是再结晶温度以下的轧制过程，为了获得板带产品性能要求，应根据合金性能和工的轧制过程，为了获得板带产品性能要求，应根据合金性能和工艺要求，控制冷轧加工率。艺要求，控制冷轧加工率。冷轧机一般采用四辊或多辊可逆轧机。现代冷轧机普遍采用冷轧机一般采用四辊或多辊可逆轧机。现代冷轧机普遍采用液压正负弯辊、厚度检测、张力自动控制、轧辊轴向移动、轧辊液压正负弯辊、厚度检测、
39、张力自动控制、轧辊轴向移动、轧辊分段冷却、板型自动控制、轧件自动对中等一系列技术，带材的分段冷却、板型自动控制、轧件自动对中等一系列技术，带材的精度和板型得到了大大提高。精度和板型得到了大大提高。冷轧技术的发展趋势是：向高精度、多辊轧制、高轧制速度、冷轧技术的发展趋势是：向高精度、多辊轧制、高轧制速度、带材厚度和板型控制更加精确，以及冷却、润滑、卷取、自动对带材厚度和板型控制更加精确，以及冷却、润滑、卷取、自动对中和快速换辊等辅助技术的精细化方向发展。中和快速换辊等辅助技术的精细化方向发展。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图11 11 铜合金板带的高精冷轧铜合金板带的高精
40、冷轧 二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.2.52.2.5热处理热处理铜及铜合金板带生产中的热处理，主要有中间退火、成品退铜及铜合金板带生产中的热处理，主要有中间退火、成品退火、淬火与时效热处理。中间退火的加热制度应保证合金带坯产火、淬火与时效热处理。中间退火的加热制度应保证合金带坯产生再结晶。退火制度选择的主要依据是合金的软化曲线，不同的生再结晶。退火制度选择的主要依据是合金的软化曲线，不同的产品规格退火制度也不相同。产品规格退火制度也不相同。铜合金板带的中间退火、成品退火目前大多数都采取气体保铜合金板带的中间退火、成品退火目前大多数都采取气体保护的光亮退火。炉型有钟罩炉
41、、气垫炉、辊底炉和立式牵引炉等。护的光亮退火。炉型有钟罩炉、气垫炉、辊底炉和立式牵引炉等。铜及铜合金退火多是非氧化退火，退火应严格在保护气氛下进行，铜及铜合金退火多是非氧化退火，退火应严格在保护气氛下进行，通常使用氮气保护。为提高退火效果，加入一定量的还原性气体。通常使用氮气保护。为提高退火效果，加入一定量的还原性气体。中间退火采用罩式炉，成品退火采用展开式退火炉。常用立式、中间退火采用罩式炉，成品退火采用展开式退火炉。常用立式、钟罩炉和气垫炉。钟罩炉和气垫炉。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术 淬火时效热处理主要用于可热处理强化铜合金，通过热处淬火时效热处理主要用于可热处理
42、强化铜合金，通过热处理使产品改变其显微组织，获得所要求的特殊性能。随着高强、理使产品改变其显微组织，获得所要求的特殊性能。随着高强、高导型合金的开发，淬火时效热处理工艺将被更多地应用。高高导型合金的开发，淬火时效热处理工艺将被更多地应用。高强、高导铜合金一般属于沉淀析出强化型合金，目前国内外普强、高导铜合金一般属于沉淀析出强化型合金，目前国内外普遍采用的典型形变热处理工艺是固溶淬火遍采用的典型形变热处理工艺是固溶淬火冷加工冷加工分级时效分级时效冷加工。通过微合金化技术和多相形变热处理技术的综合利冷加工。通过微合金化技术和多相形变热处理技术的综合利用可实现多相多级强化，从而实现材料的高强高导性和
43、良好的用可实现多相多级强化，从而实现材料的高强高导性和良好的加工特性。加工特性。热处理技术的发展趋势：析出强化合金热轧在线固溶处理热处理技术的发展趋势：析出强化合金热轧在线固溶处理及随后进行的形变热处理技术、在保护性气氛下进行的连续式及随后进行的形变热处理技术、在保护性气氛下进行的连续式光亮退火、张力退火等。光亮退火、张力退火等。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图12 12 铜合金带材的退火铜合金带材的退火二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图13 13 铜合金带材气垫式退火炉铜合金带材气垫式退火炉二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术2.
44、2.62.2.6表面处理和精整表面处理和精整 铜及铜合金板带材表面处理，是指带材中间产品和成品的表铜及铜合金板带材表面处理，是指带材中间产品和成品的表面清洗和钝化。表面清洗可清除带材表面油污和氧化层，表面钝面清洗和钝化。表面清洗可清除带材表面油污和氧化层，表面钝化可有效保证成品表面质量。带材的表面清洗通常采用酸碱洗，化可有效保证成品表面质量。带材的表面清洗通常采用酸碱洗，表面钝化采用专用钝化剂。表面钝化采用专用钝化剂。带材生产中的表面处理和精整：包括带材表面的清刷、除油、带材生产中的表面处理和精整：包括带材表面的清刷、除油、脱脂、清洗、抛光、干燥、钝化、压光、矫平等，目的是提高产脱脂、清洗、抛
45、光、干燥、钝化、压光、矫平等，目的是提高产品表面质量和获得良好板型。拉弯矫平技术对获得良好板型、消品表面质量和获得良好板型。拉弯矫平技术对获得良好板型、消除残余应力有重要作用。除残余应力有重要作用。带材的表面处理和精整带材的表面处理和精整有组合形成自动化生产机列，提高带材有组合形成自动化生产机列，提高带材表面质量和生产效率方向发展。表面质量和生产效率方向发展。二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图14 14 带材清洗机列带材清洗机列二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术图图15 15 铜合金带材清洗机列铜合金带材清洗机列二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板
46、带加工技术图图16 铜合金带材拉弯矫直机列铜合金带材拉弯矫直机列二、铜及铜合金板带加工技术二、铜及铜合金板带加工技术3 3、铜及铜合金板带产品铜及铜合金板带产品3.13.1、引线框架铜合金带材、引线框架铜合金带材 主要用于制造集成电路（主要用于制造集成电路（ICIC）引线框架，要求具有高强度、）引线框架，要求具有高强度、高导电、高导热性能及良好的焊接性、耐蚀性、抗氧化性、冲高导电、高导热性能及良好的焊接性、耐蚀性、抗氧化性、冲压性、塑封性、刻蚀性、与封装材料良好的匹配性等工艺性能压性、塑封性、刻蚀性、与封装材料良好的匹配性等工艺性能（如表（如表2 2），而且具有高表面、板型好、性能均一的特点，
47、以），而且具有高表面、板型好、性能均一的特点，以满足高速冲压成型、钎焊、塑封的工艺要求，属于高精度、高满足高速冲压成型、钎焊、塑封的工艺要求，属于高精度、高性能铜合金带材，引线框架用铜合金带材的研制、生产工艺、性能铜合金带材，引线框架用铜合金带材的研制、生产工艺、制造技术，是铜合金板带材加工轧制的最高技术。制造技术，是铜合金板带材加工轧制的最高技术。三、三、铜及铜合金板带产品铜及铜合金板带产品 近年来近年来ICIC向向LSILSI和和ULSIULSI方向发展，集成密度不断提高，动方向发展，集成密度不断提高，动态存储器态存储器DRAMDRAM位数和微处理晶体管数激增，芯片在封接组件位数和微处理晶
48、体管数激增，芯片在封接组件中所占面积不断增加，要求引线框架向短小轻薄方向发展，中所占面积不断增加，要求引线框架向短小轻薄方向发展，促使引线框架用铜合金带材向薄型与促使引线框架用铜合金带材向薄型与异型异型化、高强度、高导化、高强度、高导电方向迅速发展，带材厚度的减薄至电方向迅速发展，带材厚度的减薄至0.150.150.1mm0.1mm。国外（日本）引线框架带材已实现了自动化生产，产品质国外（日本）引线框架带材已实现了自动化生产，产品质量和生产效率大幅提高，已形成了量和生产效率大幅提高，已形成了7070多种的框架合金系列，多种的框架合金系列，主要合金系列有主要合金系列有Cu-Fe-PCu-Fe-P
49、系、系、Cu-Ni-SiCu-Ni-Si系、系、Cu-Cr-ZrCu-Cr-Zr系，其中系，其中C19210C19210、C19400C19400、C70250C70250、C18100C18100合金是目前应用最广泛、合金是目前应用最广泛、生产规模最大的几个合金带材品种。生产规模最大的几个合金带材品种。三、三、铜及铜合金板带产品铜及铜合金板带产品项目项目 参数参数项目项目参数参数状态状态H 1/2H 1/4H H 1/2H 1/4H 毛刺毛刺mmmm0.010.01典型厚度典型厚度mmmm0.1-0.30.1-0.30.3-0.50.3-0.50.5-1.20.5-1.2宽度挠曲宽度挠曲mm
50、mm0.050.05厚度公差厚度公差mmmm+0.0030.003+0.0050.005+0.010.01侧弯侧弯1/10001/1000横向公差横向公差波动波动mmmm0.0010.001板型板型I I55宽度宽度mmmm18-20018-200200-300200-300300-600300-600粗糙度粗糙度mm0.10.1宽度公差宽度公差mmmm0.050.050.10.10.50.5卷材内径卷材内径公差公差mmmm+2020表表2 2 引线框架铜带的规格及精度引线框架铜带的规格及精度 三、三、铜及铜合金板带产品铜及铜合金板带产品图图 17铜合金引线框架与带材铜合金引线框架与带材 三、
