中国铜加工技术创新探讨论文_李锦涛

中国铜加工技术创新探讨论文_李锦涛

中色奥博特铜铝业有限公司 山东临清 252600

摘要:中国铜加工业通过近年来的快速发展,铜加工材的品种不断增加、产品质量逐步提高、技术创新活跃、国产铜加工技术装备正在起到越来越大的作用,现代铜加工工业体系已初步建立,而最大亮点是中国铜加工技术创新成果中多项具有中国特色的节能、环保、连续化、自动化短流程新工艺正不断产业化,在中国铜加工行业中开始发挥重要的作用。基于此,本文主要针对我国铜加工技术创新方面的内容进行了分析探讨,以供参阅。

引言

众所周知,“十五”期间我国铜加工业发展迅速,已由改革开放前的世界第七位,跃居世界第一位,2005年铜加工材产量高达466.8万t,高出第二位美国铜加工产量100万t之多。不仅如此,而且我国铜加工技术和铜材质量与世界发达国家的差距进一步缩小,其中精密铜管生产技术、生产规模、品种质量都处于国际领先水平。这些成就是在能源短缺、铜价不断创历史新高的艰难条件下取得的,这不仅是因为我国总体国民经济高速发展,为铜加工业提供了广阔的市场,其核心的主要原因是全行业与时俱进,大力开展技术创新的结果。

1铜加工技术创新现状

铜加工创新涉及范围广泛,包括产品开发、工艺改进、技术装备研制、环保措施升级等多方面。中国铜加工材约有250种合金,近千种产品品种,是世界上产品品种最丰富的国家之一,在众多的铜加工材品种中,涌现出一大批国际先进标准的产品,这代表着我国现代铜加工技术和应用的主流方向,这些产品有:(1)空调和制冷设备用超细、超薄、高清洁度、高精度、复杂齿型内螺纹铜管产能迅速增加,与普通光面管相比,传热效率提高了23倍,节省铜材30%,可以适应对大气臭氧层破坏系数为零的新型制冷剂,从而对环保、节能、节材、空调机小型化、高效化作出了贡献。中国内螺纹铜管在家用空调器中的应用比例已高达80%,并正向全螺纹化方向推进,已成为铜管出口中的重要品种,代表着世界内螺纹铜管的先进水平。(2)建筑用铜水管、气管、采暖管在中国应用的春天已经来临,铜管材、铜管件、塑覆铜管生产已经配套成龙。由于铜管材具有杀菌、不老化、耐蚀、良好安装性能和可完全回收等突出特点,已成为现代建筑管路材料的优秀代表。冷凝器用铜合金管虽然受到了焊接不锈钢管的挑战,但是随着电力工业的发展,铜合金冷凝管产量依然在逐步增长,而且铜合金冷凝管在海洋工程、舰船、海水淡化、化工、造纸、制糖等方面的应用正在不断扩大。(3)铜及合金引线框架高精度带材国产化水平进一步提高,自给率已由20%提升为60%,KFC铜合金引线框架已基本国产化;低铜、高强汽车水箱带用管带已取代了传统的高铜H90合金带材;抗软化、超薄水箱波浪散热带已经产业化生产;高精度锡磷青铜带、锌白铜带、H65合金带已成为现代插接元件的主导品种;电子工业用异型高精铜带孔型轧制法发展迅速,异型铜带已基本自给;电真空器件用无氧铜生产技术已取得重大突破,解决了含氧分布不均的技术质量关键。(4)汽车同步器齿环合金研究和产业化发展迅速,合金管材的性能质量水平和生产技术已处国际先进水平。

2铜加工技术创新

2.1连续铸造技术

中国连续铸造技术主要有上引和水平连铸,可以生产铜及合金上引管、杆、棒、型、线坯料;水平连铸带卷、棒、型、线坯料,这些坯料卷重大、长度长,可直接进行冷加工。

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2.2行星轧制技术

这种技术是互成120度角配置的三轧辊自转,同时又绕轧制线公转从而形成对管坯复合轧制。其特点是管材冷轧时,依靠变形热自身加热,变形区温度可达700度~850度,此时相当于热加工状态,从而实现了动态再结晶,行星轧制后的管材质量与热挤压相同,而且轧制产品具有表面不氧化、大长度、成卷,可直接进行冷加工,为管材盘式生产奠定了基础,成为铸造管坯直接冷加工的关键技术。这种技术的出现、成熟、产业化,使铜及合金管材生产方法发生了重大变革。

2.3连续挤压技术

这种技术在国外又称康夫姆法,此法实质是特长的金属线坯在摩擦轮的强迫送进之下,金属从模孔中塑性变形流出,变形热使金属本身加热,变形区温度高达600-800度,从而实现了金属动态再结晶,中国发展了这种这技术,在铜加工连续挤压中作出了重大贡献,实现了铜及铜合金棒、型、线多品种连续挤压,特别是完成了扩展连续挤压的技术创新,形成了以铜线杆为坯料的铜材生产新技术,导致了铜及铜合金棒型线生产方法的重大变革,这些成果是由大连交通大学和铜加工企业共同完成的,目前中国铜加工连续挤压技术和装备已居世界领先水平。

3中国铜加工技术创新展望

第一,中国铜加工技术创新在产业化生产中的重要作用。中国铜加工技术创新的核心是缩短工流程、取消和压缩热加工工序,直接导致节能、环保、降低生产成本、提高生产效率、减少金属消耗,在众多的技术经济指标中,成品率是一个核心指标,各项创新工艺与传统工艺相比列入下表。第二,技术创新展望。通过各项技术创新表明,中国在铜加工领域中的技术已经进入自主创新、蓬勃发展的重要历史阶段,从而使中国铜加工业产品产量居世界首位,产品品种增加,技术经济指标改善,生产技术进入国际先进行列。在“十五”技术创新取重大进展的基础之上,中国铜加工技术创新工作发展趋势如下:首先,铜加工企业技术创新体制不断完善和加强,技术创新投入不断增加,企业技术中心和工程研发中心正在普遍建立,创新工作正在受到高度重视,高校创新力量已向自主开发目标推进;其次,技术创新的重点方向是加工过程连续化、自动化,传统的压力加工模式和工艺流程正在被打破,工艺流程不断缩短,使铜加工生产过程进一步向节能、节材、环保方向发展;最后,铜加工技术创新工作将进一步向生产的深度和广度方向发展,技术创新的选题将进一步围绕着市场竞争、增加产品品种、提高质量、降低成本等方面展开,重大课题与生产过程急需解决的问题都将受到高度重视,以新产品、新工艺、新技术为内容的技术创新活动将全面展开。改变企业经营方式,依靠技术创新发展企业,将成为一切成功企业的共识。

结束语

总而言之,技术创新符合国家提出的自主创新精神。我国有色金属工业已发展到了依靠科技进步、依靠技术自主创新推动行业持续发展的历史阶段,铜加工行业要发展就必须走技术创新之路,不断推出新工艺、新产品,引领行业发展。

参考文献:

[1]邹建成.中国铜加工技术发展趋势[J].中国有色金属.2013(09).

[2]付亚波.我国铜加工技术装备创新及发展[J].有色金属加工.2006(06)

论文作者:李锦涛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/3

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