汽车成型高寿命点焊电极用氧化铝铜系列合金棒材中试技术

183 编辑：中冶有色技术网来源：有研工程技术研究院有限公司

2024-06-27 17:25:00

成果简介：

具有高强、高导、高耐热特性的氧化铝弥散强化铜合金(以下简称“氧化铝铜”)是铜合金中性能优异的高端材料，尤其在汽车用镀锌板焊接成型方面应用。有研工研院自2002年成功开发出弥氧化铝铜并投放国内市场，一直小批量生产并进行产业化转化研究，占有部分市场。经过十多年的发展，掌握了传统的内氧化工艺关键技术，并在年产50吨的氧化铝铜中试线的主流工艺中，创新性的引入“反应合成法”短流程生产新工艺，保障获得纯净的纳米γ-Al2O3颗粒，并消除了传统内氧化法中氧源的杂质相引入，提高了生产效率，降低了生产成本，提高了材料的综合性能(抗拉强度、硬度、导电率等)。该中试技术可实现原位内氧化过程可控，缩短生产周期，具有多规格产品的制造兼容性，可实现低成本高性能规模化生产要求。新中试技术生产的氧化铝铜系列棒材所制备点焊电极帽解决了困扰氧化铝铜电极帽国产化的难题“电极帽开裂”和“焊接寿命”，打破了国外氧化铝铜点焊电极帽的垄断，避免了焊接过程中的漏水事故，降低了焊接工序的生产成本。有研生产的氧化铝铜系列产品已得到市场的认可，累计销售产品约150吨。

应用案例：

汽车车身及覆盖件电阻焊点焊电极帽

氧化铝铜系列合金棒材

研发背景

氧化铝弥散强化铜合金的研究开发一直是国内外电子及军工新材料的研究课题。早在在20世纪50年代，国外开始了弥散强化铜的研究。在70到80年代，开发了许多专利技术，并迅速将专利技术实现工程化。美国SCM公司应用内氧化法成功地生产出“GLIDCOP”系列弥散强化铜产品。日本也开发并制造、销售商品名为DEM IRA S 的弥散强化铜电极材料。

国内弥散强化铜在上世纪70年代由中南矿冶学院、洛阳铜加工厂、沈阳有色金属加工厂开始从事研究，并取得了良好的试验结果。到90年代北京有色金属研究总院、昆明冶金研究院、北京科学技术大学、天津大学、大连铁道大学、西北工业大学、河南科技大学等科研单位和学校开展这方面的研究工作。目前，只有北京有色金属研究总院、中铝洛阳铜业有限公司、昆明冶研新材料股份公司、北京科技大学帕迪克粉末冶金制品有限公司具有一定的生产能力。国内生产弥散强化铜合金材料在焊接寿命、蘑菇头、焊接粘连等方面还不能尽如人意，产品成品率低。因此，国内产品未达到汽车焊装的应用要求。

作用原理

采用内氧化法制备的弥散强化铜，不仅可以得到细小弥散分布的氧化铝粒子，而且生成的氧化铝粒子还有较高的热力学稳定性，因此制得的弥散强化铜的综合性能优于其他方法制备的同类材料。

市场分析

氧化铝铜与铜、铬锆铜相比，高温强度与导电导热性能有很大改善。作为高强高导铜合金，兼备高强度、高导电和良好导热性、耐磨抗爆抗裂、耐腐蚀等综合性能。氧化铝铜被广泛地应用于汽车、摩托车、制桶(罐)等机械制造工业的焊接、导电嘴、开关触头、模具块、焊机辅助装置用各种物料等领域。由于其优越导电性，在电气、电子工业中应用最广、用量较大，约占其总消费量一半以上。同时，氧化铝铜可应用于大规模集成电路、高速列车接触线、开关触桥和连铸钢结晶器等领域

该中试技术是一种短流程、低成本产业化生产工艺，生产的品主要包括氧化铝铜的棒、线材等，主要面对汽车行业、动力电池行业和半导体行业等，市场需求量约1000吨，产值约1.5亿人民币。

声明：

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