1. 材料定义与背景
C12200(国际通用牌号如Cu-DHP、CW024A)是一种以高纯铜为基体、添加微量磷(P)元素的磷脱氧铜合金,执行标准包括ASTM B152、EN 12449等。其核心设计目标是通过磷的脱氧作用消除铜中氧残留,解决传统纯铜的“氢病”(氢脆)风险,同时保持优异的导电导热性。该材料广泛应用于电气、建筑、汽车等工业领域,尤其适用于需高温焊接或复杂成型的场景。
2. 化学成分与冶金设计
核心成分:
铜(Cu)≥99.90%:高纯度基体保障导电导热性能。磷(P:0.015–0.040%):关键脱氧元素,与氧反应生成P₂O₅,消除游离氧并抑制氢脆,同时提升熔体流动性。杂质控制:氧(O≤0.01%)、硫(S≤0.005%)、铁(Fe≤0.05%)等极低,避免电导率下降及晶界脆化。
冶金工艺:
无氧熔炼:真空或惰性气体保护熔炼,确保氧含量≤0.001%。连续铸造+控轧:铸锭经热轧/冷轧细化晶粒,保障组织均匀性。
3. 物理与机械性能
物理特性:
导电率:79% IACS(≈46 MS/m),接近纯铜(100% IACS)。导热率:340 W/(m·K),散热效率为低碳钢的8倍。密度:8.94 g/cm³;热膨胀系数:17.6×10⁻⁶/℃(20–100℃)。
机械性能(随加工状态变化):
低温韧性:-50℃仍保持良好塑性,无脆性转变。
4. 加工与焊接性能
核心优势:
冷热加工性优异:可深冲、轧制、弯曲(冷弯半径≤板厚1倍),适合精密零件(如电子接插件)。焊接兼容性:无氢病倾向:还原性气氛中焊接无氢脆风险(传统纯铜在含氢环境易开裂)。推荐工艺:TIG焊、钎焊(银基钎料),焊前无需预热。切削性中等:需润滑剂避免粘刀,硬态切削效率更高。
限制:
避免氧化性气氛:高温氧化环境易导致表面腐蚀,需氮气保护。
5. 核心应用领域