現(xiàn)代銅及銅合金管材的發(fā)展方向

程 顏

（江西銅業(yè)加工事業(yè)部，江西 南昌 330096）

近些年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度呈逐漸加快的趨勢(shì)，人們的生活質(zhì)量水平也獲得了很大程度的提升，在這樣的背景下，我國(guó)對(duì)銅管的需求量也越來(lái)越大，這同時(shí)也為我國(guó)管材加工不斷加大力度發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，不斷地加?qiáng)對(duì)高質(zhì)量以及高精度銅管材的生產(chǎn)，以此來(lái)更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)當(dāng)中對(duì)銅管材的需求。就當(dāng)前階段國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況來(lái)看，雖然我國(guó)銅加工企業(yè)所生產(chǎn)加工的銅產(chǎn)品能夠充分滿(mǎn)足實(shí)際的需求，但是所存在的較為突出的問(wèn)題就是銅品種的結(jié)構(gòu)矛盾，中低檔產(chǎn)品滯留過(guò)多，在高精度銅板帶以及冷凝管方面的一些產(chǎn)品存在相應(yīng)的不足[1]。

1 銅及銅合金管材市場(chǎng)當(dāng)中的情況

就當(dāng)下的實(shí)際情況來(lái)看，銅合金冷凝管在船艦制造、海水淡化、以及電力行業(yè)等一些領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。

1.1 船舶行業(yè)

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究表明，船艦制造所應(yīng)用的銅以及銅產(chǎn)品的量要占據(jù)船艦整體重量的2.5%左右，比如實(shí)際當(dāng)中所制造完成的船艦整體重量為2800萬(wàn)噸，那么其所應(yīng)用的銅以及銅合金產(chǎn)品的重要大約為56萬(wàn)噸，在56萬(wàn)噸的銅以及銅合金當(dāng)中含有6萬(wàn)噸左右的銅合金冷凝管。早在許多年以前我國(guó)就已經(jīng)超越了世界上的造船大國(guó)-韓國(guó)，手持的造船訂單全球占據(jù)比也是最大的。隨著時(shí)代進(jìn)程的不斷推進(jìn)，世界的造船業(yè)對(duì)于銅合金冷凝管的需求量也越來(lái)越高。

1.2 海水淡化行業(yè)

銅合金管在海水淡化裝置當(dāng)中的應(yīng)用，通常是在鹽水加熱器、會(huì)手段蒸發(fā)器以及熱放出段蒸發(fā)器當(dāng)中。我國(guó)當(dāng)前階段的水資源較為匱乏，基于此種形勢(shì)，海水淡化逐漸發(fā)展成為了人們行業(yè)，同時(shí)也受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，相關(guān)的調(diào)查研究表明，當(dāng)前我國(guó)海水的淡化能力已經(jīng)達(dá)到了250-300萬(wàn)噸/日，該數(shù)據(jù)每年對(duì)冷凝管的需求量是非常大的。

1.3 電力行業(yè)

冷凝銅管在電力行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用是非常廣泛的，其為電力工業(yè)發(fā)電設(shè)備需要應(yīng)用的一種非常重要的材料。近些年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，國(guó)內(nèi)開(kāi)始不斷地?cái)U(kuò)大內(nèi)需，不斷地加大力度開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，先后出臺(tái)了許多的能夠帶動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)政策，基于此種形勢(shì)，電力行業(yè)相關(guān)發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量也獲得了更進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大，這也使得對(duì)冷凝銅管的需求量也越來(lái)越大[2]。

就當(dāng)前階段的總體情況來(lái)看，我國(guó)市場(chǎng)在高精度銅和銅鎳合金等材料管材方面的需求量還會(huì)逐漸增大。

2 當(dāng)前階段的銅及銅合金管材存在的缺陷

表現(xiàn)裂紋。在銅及銅合金實(shí)際生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，由于對(duì)其擠壓的過(guò)程中溫度過(guò)高或者是擠壓的速度過(guò)快，都很容易導(dǎo)致管材出現(xiàn)或大或小的裂紋，如果擠壓的溫度過(guò)高，溫度以及大于金屬最佳的塑性范圍，那么管材的塑性便會(huì)一定程度降低，同時(shí)如果擠壓速度過(guò)快，那么管材便有很大概率出現(xiàn)裂紋。為了能夠避免加工硬化，就需要對(duì)其開(kāi)展軟化退火處理，以此來(lái)更好地消除應(yīng)力，避免裂紋的出現(xiàn)。

性能不合格。銅及銅合金管材在性能方面存在不足的主要原因通常是由于變形程度不夠合理而導(dǎo)致的，也有可能是因?yàn)橥嘶鸸に嚳刂撇划?dāng)而造成的。如果實(shí)際擠壓工作開(kāi)展過(guò)程中的溫度過(guò)高，那么便容易導(dǎo)致管材產(chǎn)品的晶粒變得粗大，此種情況的出現(xiàn)便會(huì)造成管材產(chǎn)品機(jī)械性能一定程度地降低；而如果實(shí)際的擠壓比過(guò)小，那么會(huì)導(dǎo)致材料鑄態(tài)組織不能夠很好地被消除，同樣也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的性能不合格?；诖?，需要在產(chǎn)品的拉伸工作完成之后采用退火的方式來(lái)保持產(chǎn)品的性能[3]。

3 企業(yè)的精密銅管棒項(xiàng)目的情況

3.1 建設(shè)背景

本文主要舉例實(shí)際當(dāng)中的企業(yè)精密銅管棒項(xiàng)目。該公司為集采、選、治以及加工一體的有色冶金以及化工聯(lián)合企業(yè)。和世界同種類(lèi)型的企業(yè)相比，該企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模更大、所生產(chǎn)產(chǎn)品的類(lèi)型更加豐富和全面，并且所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量高。該企業(yè)主要生產(chǎn)鎳、銅、鉑族貴金屬以及有色金屬的加工產(chǎn)品以及有色金屬化學(xué)品。其中的鎳產(chǎn)量與世界其它企業(yè)相比較是名列前茅的。而精密銅棒項(xiàng)目為該企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化，促進(jìn)自身企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈延伸以及推動(dòng)企業(yè)有色金屬壓延產(chǎn)品更進(jìn)一步壯大的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，同時(shí)也是地區(qū)實(shí)現(xiàn)工業(yè)壯大的關(guān)鍵項(xiàng)目，國(guó)家在此方面所給予的扶持力度也是非常大的。

3.2 建設(shè)思路

通過(guò)利用當(dāng)前階段先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、以及人才匯集等一些優(yōu)勢(shì)，該企業(yè)將銅合金管產(chǎn)品作為自身的主要推廣產(chǎn)品，產(chǎn)品的執(zhí)行符合各國(guó)相關(guān)的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，將產(chǎn)品推廣到國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)，主要應(yīng)用在船艦制造、海水淡化以及火電核電等一些高端的行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中，所采用的戰(zhàn)略便是不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量，豐富產(chǎn)品的品種類(lèi)型，不斷地壯大自身的品牌，從而提高企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)在國(guó)內(nèi)的影響力，逐漸發(fā)展成為國(guó)際上的知名銅加工企業(yè)。該項(xiàng)目的總投資高達(dá)14億元，每年所生產(chǎn)的精密銅和合金管等產(chǎn)品大約在6萬(wàn)噸左右[4]。

3.3 裝備水平

該企業(yè)所具備的精密銅棒項(xiàng)目生產(chǎn)線(xiàn)的裝備是較為先進(jìn)的，并且所擁有的相關(guān)檢測(cè)設(shè)備以及其它基礎(chǔ)設(shè)施較為齊全，包含了許多的國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備以及檢測(cè)設(shè)備。

該企業(yè)精密銅棒項(xiàng)目生產(chǎn)線(xiàn)所應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備主要來(lái)自于國(guó)外的出名廠家的，該廠家的設(shè)備更具現(xiàn)代化和先進(jìn)性，另外一些所應(yīng)用的設(shè)備來(lái)自于我國(guó)知名的廠家，所以企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)備水平從總體情況來(lái)看還是非常領(lǐng)先的。

3.4 工藝水平

合金棒線(xiàn)材生產(chǎn)線(xiàn)。企業(yè)的精密銅棒生產(chǎn)線(xiàn)的規(guī)劃產(chǎn)能為3萬(wàn)t/a。通過(guò)應(yīng)用工頻熔煉以及水平連續(xù)鑄造工藝開(kāi)展鑄錠的生產(chǎn)工作，在應(yīng)用此工藝的背景下，所生產(chǎn)的鑄錠質(zhì)量?jī)?yōu)良并且總體的成材率是比較高的；對(duì)于合金棒線(xiàn)材坯料的生產(chǎn)，主要應(yīng)用的是大噸位反向擠壓技術(shù)，通過(guò)對(duì)此種技術(shù)的合理有效應(yīng)用，所生產(chǎn)出的合金棒線(xiàn)材胚料卷重大，同時(shí)生產(chǎn)效率很高；生產(chǎn)完成之后所開(kāi)展的加工工作主要應(yīng)用的是凸輪式聯(lián)合拉拔機(jī)組，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)開(kāi)卷、矯直、拉伸以及打捆等一些工作的自動(dòng)化，同時(shí)也能夠保證該流程的連續(xù)性，由此可見(jiàn)該合金棒線(xiàn)材生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率是較高等，同時(shí)也具有較高的專(zhuān)業(yè)性，所采用的生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)設(shè)備都能夠達(dá)到國(guó)際的先進(jìn)水平。

大規(guī)格管棒生產(chǎn)線(xiàn)。該生產(chǎn)線(xiàn)的規(guī)劃產(chǎn)能為1.4萬(wàn)t/a，所應(yīng)用為我國(guó)銅加工最為先進(jìn)的擠壓機(jī)和現(xiàn)代化堵板擠壓技術(shù)，所能夠生產(chǎn)出的銅加工產(chǎn)品的長(zhǎng)度能夠在6米之上。并且，應(yīng)用了大噸位液壓拉伸機(jī)，在規(guī)格較大的管材上主要應(yīng)用了先進(jìn)的推入式液壓拉拔技術(shù)，一定程度減少制頭工序，以此來(lái)使成材率獲得整體上的提升，為所生產(chǎn)出產(chǎn)品的精度提供有效的保障。當(dāng)前階段我國(guó)一些相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)因?yàn)橐恍┮蛩氐南拗?，例如所?yīng)用的擠壓機(jī)的能力不夠，所生產(chǎn)的大規(guī)格管材長(zhǎng)度最長(zhǎng)才能夠達(dá)到4米左右，所生產(chǎn)的白銅管規(guī)格也存在相應(yīng)的不知足。而將此生產(chǎn)線(xiàn)投放之后，所生產(chǎn)出的管材規(guī)格便能夠有效滿(mǎn)足當(dāng)下相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際需求，能夠完全符合船舶制造行業(yè)在白銅管各種規(guī)格方面的生產(chǎn)需求。

小規(guī)格白銅管生產(chǎn)線(xiàn)。該企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)所規(guī)劃的小規(guī)格白銅管生產(chǎn)為1萬(wàn)t/a。整個(gè)生產(chǎn)工序所應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備的提供方都是國(guó)際知名的廠家；在實(shí)際開(kāi)展生產(chǎn)的過(guò)程中，能夠?qū)?guó)外進(jìn)口的大噸位擠壓機(jī)所具備的作用和優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，以此來(lái)高效地開(kāi)展大卷重以及長(zhǎng)規(guī)格坯料的生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程的連續(xù)化，整個(gè)生產(chǎn)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在工藝流程短并且有著較高的成材率，在生產(chǎn)水平方面要很大程度高于傳統(tǒng)所采用的生產(chǎn)工藝。

黃銅冷凝管生產(chǎn)線(xiàn)。該企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)所規(guī)劃的黃銅冷凝管生產(chǎn)為0.6萬(wàn)t/a。在此方面生產(chǎn)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在應(yīng)用感應(yīng)退火以及先進(jìn)的卷式法生產(chǎn)工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)黃銅冷凝管生產(chǎn)流程的連續(xù)性以及高效性，黃銅冷凝管的整體成材率較高并且能夠?qū)崿F(xiàn)免酸洗。

3.5 生產(chǎn)特點(diǎn)

實(shí)際上該企業(yè)精密銅管棒項(xiàng)目的生產(chǎn)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，該項(xiàng)目開(kāi)展所生產(chǎn)的產(chǎn)品類(lèi)型以及規(guī)格較為豐富和齊全，能夠有效滿(mǎn)足實(shí)際當(dāng)中船艦制造、海水淡化以及火電核電等領(lǐng)域?qū)︺~產(chǎn)品方面的相關(guān)需求。

第二，精密銅管棒項(xiàng)目開(kāi)展整個(gè)過(guò)程所采用的設(shè)備以及工藝都具有較強(qiáng)的先進(jìn)性，依靠企業(yè)自身所具備的鎳銅資源方面的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展生產(chǎn)工作，從而所生產(chǎn)的產(chǎn)品都為精品，產(chǎn)品在精度以及質(zhì)量方面所表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)也是非常突出的[5,6]。

第三，該銅管棒項(xiàng)目所應(yīng)用的生產(chǎn)線(xiàn)能夠有效地發(fā)揮出裝備特點(diǎn)，所生產(chǎn)出的產(chǎn)品更具特色，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)超大規(guī)格、超大長(zhǎng)度以及超大口徑產(chǎn)品的生產(chǎn)，同時(shí)也能夠生產(chǎn)出一些更具復(fù)雜性的產(chǎn)品，更好地滿(mǎn)足相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際需求，這是普通的銅加工企業(yè)不能夠進(jìn)行比擬的。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前階段國(guó)內(nèi)的銅加工已經(jīng)步入到了一個(gè)更為精細(xì)化以及微利化的時(shí)代，就當(dāng)前階段的總體情況來(lái)看，我國(guó)的銅和銅合金管材一直都在不斷地朝著專(zhuān)業(yè)化、規(guī)模化以及連續(xù)化的方向邁進(jìn)，本文所列舉的企業(yè)所開(kāi)展的精密銅管棒項(xiàng)目所含有的四條生產(chǎn)線(xiàn)在全部達(dá)產(chǎn)之后，一定會(huì)發(fā)展成為我國(guó)規(guī)模最大的白銅管生產(chǎn)企業(yè)，同時(shí)也會(huì)成為我國(guó)產(chǎn)品類(lèi)型更為豐富、規(guī)格更為齊全的大口徑管材供應(yīng)商，逐漸發(fā)展成為世界上知名的黃銅冷凝管專(zhuān)業(yè)廠家，在我國(guó)銅加工業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用。