江西省铜产品质量分析
2020-10-22
(江西省铜及铜产品质量监督检验中心,江西 鹰潭 335000)
本人参加过2017年国家铜及铜合金管材的产品质量监督抽查。2016年~2019年的和江西省铜及铜合金的产品质量合格率统计调查和2017年~2019年的江西省铜及铜合金产品质量监督抽查,并且长期从事铜产品的检验检测工作,对铜产尤其是江西省铜产品具有较深的接触了解,希望本文能够铜企业提供帮助。
1 2019年江西省铜及铜合金产品合格率统计状况
本次铜压延产品质量合格率统计调查抽样,涉及铜生产企业53家,总共70批次铜压延产品。其中电工圆铜线/坯共计49批次,其中7批次不合格,合格率为85.71%,不合格因素包括扭转性能及铜加银含量不达标及铅含量超标等。铜母线产品共计5批次,5批次全都合格,合格率为100%。漆包线类3批次,3批次全都合格,合格率为100%。铜管材2批次,2批次全都合格,合格率为100%。铜棒材和铜带材合计3批次,合格率为100%。铜冶炼产品(阴极铜)共抽检8批次,合格率为100%。统计数据见表(1)。
表1 铜产品合格率统计
综上,本次共计抽查铜压延产品及铜冶炼产品70批次,合格批次为63批次,合格率为90%。2019年铜产品合格率比2018年铜产品合格率稍低,但2019年不合格产品全部为电工用铜线坯,其检测标准为GB/T3952-2016,主要检验项目为化学成分、力学性能及电性能。本次不合格因素涉及到6个产品的化学性不合格,3个产品涉及到力学性能不合格,3个产品涉及到电性能不合格。
2 往年质量合格率调查对比
本单位参与了2016年度~2019年度的江西省铜产品质量合格率统计调查。表(2)为近年来抽查批次及合格率情况。
表2 2016-2019年度电工用铜抽查批次及格率情况
从表格中可以看出2016年铜产品合格率较低,其余年度合格率基本在90%左右。
2019年度铜产品合格率调查,不合格产品全部为电工用铜主要不合格项包括电性能、力学性能和化学成分。表(3)为2016年度-2019年度电工用铜不合格率对比。
表3 2016年度-2019年度电工用铜不合格率对比
表(2)和表(3)对比发现除2016年电工用铜合格率高于铜产品整体合格率,其余年度均低于铜产品整体合格率,且电工用铜的合格率除2018年外,其余年度的合格率均低于90%。2018年电工用铜产品合格率较高的主要因素是废铜进口受限制,废铜进口量急剧减少,市场供不应求,导致废铜价格上涨较高,接近于阴极铜的价格,很多企业在生产时都会掺30%以上的阴极铜。2019年废铜进口政策相对放松,市场供应量上升,价格走低,部分企业在生产电工用铜时原材料全部为废铜,导致产品质量难以控制。
3 产品质量不合格原因分析
3.1 化学成分不合格的主要原因有
(1)产品原材料不符合规定。电工用铜生产企业存在产品同质化现象,产品利润逐年降低,部分企业为了节约成本而全部用废铜或者不达标准的铜原料进行生产,从而造成了化学成分不合格。
(2)部分企业未严格按照国标或相应的标准进行生产,而是根据客户的需求进行生产,以致产品不符合相应标准要求。
(3)部分企业检测能力较弱,在生产投炉前,未对原材料进行检测,仅凭经验来生产。
3.2 力学性能不合格的主要原因有
(1)原材料使用不当。原材料选择的恰当与否是直接决定产品性能指标的根本原因,诸如此次抽查,部分产品扭转不合格,很大程度上是因为原材料含有过多的杂质元素,导致扭转性能无法达到相应产品的国家标准要求。
(2)产品成型过程中,工艺方法不适当。诸如产品成型过程中加工速率不符合生产规范,将会导致产品成型过快或过慢,从而影响其伸长率或扭转等力学性能指标。
图1 工艺不当导致电工用铜出现中空
图中产品由于工艺不当造成产品存在中空现象,严重影响力学、电学性能
(3)产品成型后所使用的后处理工艺、工序的不当,包括温度及时间等工艺参数。后处理工艺及工序的使用可对产品性能指标在一定范围内进行调整,合理的使用将有助于提升产品性能指标,不合理的使用将会降低产品性能,诸如:退火、回火等工艺的使用,以及各工艺使用的先后顺序。
3.3 导电率不合格的原因有
(1)使用原材料成分未严格控制,致使产品中存在部分杂质元素或其含量超过允许值,尤其是Pb、Fe超标比较常见,对电性能影响也比较大。
(2)产品成型过程中,工艺的使用未充分考量或工序存在问题,导致产品组织结构不均匀,从而导致电阻率过高,导电率过低。下图为产品内部晶相结构图,显示产品内部晶粒度大小不均匀,且颗粒度偏大。
图2 电工用铜产品内部晶相结构
4 意见建议
不合格的铜产品,尤其是电工用铜产品流入市场容易造成巨大的社会隐患,带来巨大的经济损失和社会安全问题,为提切实高产品的合格率,建议从以下几点着手:
(1)严格把控原材料关口、严格按照生产程序、产品标准组织生产。
(2)加强企业的生产前,生产中、生产后产品质量检验,提高原材料、半成品、成品的合格率。
(3)发挥行业协会职能,加强行业自律,减少行业恶性竞争,引导企业向精加工迈进。只有保证了产品质量的高水平,才能保证企业的高效益。