近日，中國科學院金屬研究所塑性加工先進技術和流程工業(yè)團隊與江西銅業(yè)集團有限公司合作項目完成結題驗收，研究成果促進了江銅水平連鑄銅板帶產品質量和成品率的大幅提升。
針對江銅集團對銅板帶躋身國內一流銅材企業(yè)的需求，金屬所科研團隊于2021年1月1日起與江銅銅板帶公司開展“全面提升現(xiàn)有水平連鑄銅板帶產品質量及穩(wěn)定性和成品率”項目研究。經(jīng)過兩年多的合作，在銅加工行業(yè)首次實現(xiàn)了銅合金水平連鑄板坯的在線超聲檢測，可對板坯內部孔洞類缺陷和裂紋缺陷進行實時圖像顯示和數(shù)據(jù)采集及處理。建立了水平連鑄結晶器冷卻水流動-多形式換熱-板坯凝固的多場耦合模型，實現(xiàn)鑄坯溫度場和組織場的準確模擬計算。在此基礎上，進行了銅套結構和石墨模具材質及結構的優(yōu)化設計，調控了板坯熔鑄溫度場分布，解決了行業(yè)內普遍存在的鑄坯單側晶粒粗大問題及陰陽帶問題。團隊還創(chuàng)新性提出青銅水平連鑄坯“預軋-退火-粗軋”工藝路線，有效促進了鑄坯孔洞缺陷愈合，提升軋后帶材表面質量，解決了行業(yè)內青銅板帶軋制起皮缺陷難以控制的共性問題。該技術可顯著提升銅板帶成品率，使江銅集團的青銅生產水平達到國內一流水平，提高了其技術水平和市場競爭力。
此外，瞄準新一代電子信息材料國產化需求，金屬所團隊與江銅集團同步開展的“高性能新型銅合金研究與開發(fā)”和“高端新型銅板帶合金新工藝路線產業(yè)化技術研究”項目同期完成了中期考核，目前已成功開發(fā)了基于大數(shù)據(jù)和機器學習的成分-性能雙向耦合設計系統(tǒng)，獲得具有獨立知識產權的新型銅合金成分設計。首次提出了銅合金板帶材“連鑄-連擠-冷軋-時效”短流程工藝路線并完成中試驗證。
