白铜线材
白铜线材的品种、主要用途和发展趋势
铜合金线材按照合金牌号分为黄铜线、青铜线和白铜线。近年来,铜合金线的合金品种增加很快,青铜、白铜和特殊合金线的利用空间远高于普通的黄铜线,已成为线材发展的热点。铜合金线的主要品种有条帽铅黄铜线、接插件用青铜线、圆珠笔芯线、镜架线、保护气体焊丝、铜磷焊丝和铜银焊丝等,广泛应用于IT产业、汽车、机械、电气、服装、装饰、五金、航空和航天等诸多领域。目前世界上铜合金线材市场需求的增长速度,高于板带、管棒等铜材品种。铜合金线材占铜线材的比例为5% ~6% ,占铜加工材的比例为2% ~3%。根据有关统计资料, 目前世界上铜合金线材的总体规模大约为50万吨左右,主要生产国及出口国为美国、日本和德国¨ 。2000年,美国、日本和德国合金线材的生产量分别为
12.85万吨、4.7万吨和3.96万吨; 出口量分别为4.46万吨、1.65万吨和1.41万吨。
我国铜合金线的生产企业遍布全国,各企业技术装备水平参差不齐。主要生产企业有广州金一佰有限公司、上海棒线总厂、上海斯米克公司、宁波有色合金有限公司,宁波金田有限公司、南京合金线材厂等厂家。2001年,上述企业的铜合金线产量约达5万吨。1997年~2001年的五年间,我国铜合金线材的产量分别为3.40万吨、4.56万吨、5.9万吨、7,2万吨和8.15万吨,年平均增幅达20%以上 。
2:铜合金线材的应用
铜合金线材的主要应用领域为拉链制造业、气门芯、条帽线制造业、焊料制造业、眼镜框制造业、接插件制造业、饰件、按纽、钟表制造业及汽车制造业等。这几个行业对铜合金线的需求量为7.1万吨,占铜合金线需求量的81% ,其中需求量最大的为拉链制造业,年需求铜合金线约2万吨以上,其次为气门芯、条帽线制造业,年需求量约为1.5万吨 。黄铜线材具有高强、耐蚀、易切削和低成本等特点,主要应用于制造各种建筑配件、制锁、接插件、端子、镜架、拉链、条帽和弹簧等领域,其发展方向是充分利用合金的各种边角余料,在黄铜线中加入铬元素,生产低成本、易切削、高性能的黄铜线和型线。
3:青铜线材主要应用于制造弹性元件、高耐磨的接插件和端子、仪表游丝、张丝、养护焊接耐磨和耐蚀件、金属制网等领域。近年来,由于信息产业的迅猛发展,锡青铜线的需求量迅速增加,其发展方向是提高线材强度,如将锡的含量提高到9% ,即可替代铍青铜、白青铜。青铜线材的另一大发展方向是作为高强度工件的氩弧焊接用焊丝, 其中QAL7、QAL9.2、QAL9.4、QAL10.4.4、QAL10.3.1.5等合金焊丝的市场需求量近年来骤增。
4:锌白铜具有耐蚀性能好、表面光洁、美观、强度中等以上、弹性好、易焊等优点,可作为结构体、紧固件、弹性元件、接插件等,广泛应用于眼镜配件、服装辅材、精密仪器、仪表、医疗器械和通讯等行业。随着我国经济的发展,其用量正在逐年增加。根据铜合金线应用领域的发展趋势分析,可以看出,铜合金线在汽车制造业、接插件制造业、电极丝制造业、高能电池制造业、仪器仪表制造业等行业中,具有广阔的发展前景。其合金线需求量的增长速度均超过10%,高于合金线需求量的平均增长速度。首先,电子通讯和IT产业在未来几年内仍将呈高速发展态势。专家预计,计算机及其网络将会呈现几何级数增长,因此,接插件用合金线材需求量将会大幅增加,目前的年需求量大约在5000吨左右,未来将以l8%的增速增长;其次,随着汽车工业的发展,汽车工业用铜合金的需求量也将具有较高的增长速度,目前年需求量为3000吨左右,未来将以20% 左右的增速增长;第三,铜银合金以其高导电率、耐磨性、耐高温和耐腐蚀等性能,在制作绕线端子和焊丝方面大有用武之地,焊丝焊料用合金线年需求量约为1万吨以上,未来将以8%的增速增长;第四,自行车条帽、气门芯、笔芯、电池、拉链等日常生活低值易耗品,虽然保持在4% ~6% 的增幅,但需求量大,市场相对稳定;第五,高能电池制造业、电极丝制造业的合金线需求量, 目前不是太大,但有较高的发展空间,对合金线需求量的增速均在l0% 以上;第六,制锁业、弹簧、垫圈制造业作为合金线材应用的传统行业之一,需求将稳中有升。
3 铜合金线材的主要生产工艺
3.1 黄铜线材的生产工艺
在生产上应用的黄铜线主要有扁线和圆线,中小企业主要生产方法有:水平连铸.多模拉伸
法。主要生产工艺如下:水平连铸一连拉连刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉伸一I I光亮退火一检验、包装、入库
3.1.1 加工性能
简单黄铜塑性好,可冷热压力加工,其室温伸长率随着zn含量的增加而增加,至30% 一
32%zn时,达到极大值。所有黄铜在200℃ 一700℃之间的某一温度范围内,均出现脆性区。黄铜存在脆性区,其原因很多,其中之一,是受微量杂质的影响。一般黄铜的冷态加工性能和黄铜的成分、组织有关。a黄铜(尤其是Cu:67% ~68%)具有很高的室温塑性,两次退火之间的加工率可达~70%或~90% (线材)。二相黄铜易于加工硬化,且随着二相的增加,塑性剧烈下降。冷加工时要严格控制加工率,防止材料表面开裂。在工业生产中a黄铜两次退火之间的加工率一般控制在~65% ;二相黄铜一般控制在~55% ;为进一步善产品质量,一般采取多道次低加工率法(多模拉伸法)生产,道次延伸率控制在~1.15。