CEN/TS 13388 CW024A R220 高纯铜——优级规格与性能
CEN/TS 13388 CW024A R220 概述
CW024A (原 Cu-PHC) 是高磷脱氧铜，含磷 0.02-0.04%，铜含量 ≥ 99.9%。R220 表示软态 (退火态) 抗拉强度 ≥ 220 MPa。该材料兼具极高导电导热性、优异焊接钎焊性、良好冷成形性，广泛用于电气、电子、热交换、真空设备。
化学成分 (wt%)
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 铜 (Cu) | 99.90 % (最小) | 含 Ag |
| 磷 (P) | 0.02 - 0.04 % | 脱氧元素，提高熔融流动性 |
| 其他杂质 | ≤ 0.03 % (总和) | 除 Ag、Ni、P 外 |
力学性能 (R220 软态，23°C)
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 | 220 MPa (最小) | R220 定义值 |
| 延伸率 | 40 % (最小) | A50mm |
| 维氏硬度 | 40 - 70 HV | 典型范围 |
| 弹性模量 | 132 GPa | |
| 泊松比 | 0.34 | 纯铜典型值 |
| 剪切模量 | 48 GPa | 纯铜典型值 |
物理性能 (高纯铜典型值)
| 性能 | 数值 | 温度/条件 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 8.9 g/cm³ | 23°C | |
| 熔点 | 1083 °C | - | |
| 热膨胀系数 | 1.68E-5 1/K | 20°C | |
| 热膨胀系数 | 1.68E-5 1/K | 100°C | |
| 热膨胀系数 | 1.73E-5 1/K | 200°C | |
| 热膨胀系数 | 1.77E-5 1/K | 300°C | |
| 比热容 | 377 - 420 J/(kg·K) | 23°C | |
| 热导率 | 293 - 364 W/(m·K) | 23°C | 高导热，次于银 |
| 电导率 | 4.10E7 - 5.20E7 S/m | 23°C | ≥ 100% IACS |
| 电阻率 | 1.92E-8 - 2.44E-8 Ω·m | 23°C |
工艺性能评价
| 工艺项目 | 评价 | 备注 |
|---|---|---|
| 硬钎焊 (>450°C) | 极好 | 银基、铜基钎料均适用 |
| 软钎焊 (<450°C) | 极好 | 锡铅/无铅焊料均适用 |
| 冷成形 (两次退火间) | 最大 95% 变形量 | 极佳冷加工硬化指数 |
| 热成形 | 良好 | 700-900°C 热锻/热挤压 |
| 机械加工 | 中等 (软态粘刀) | 建议硬态 (H04/H06) 车削 |
| 焊接 (TIG/MIG) | 良好 | 需惰性气体保护，防氧化 |
典型应用领域
- 电气导电：母线、连接器、端子、开关触点、变压器绕组、电解槽极板。
- 热交换：散热器、冷凝器、蒸发器管、热管、真空设备波纹管。
- 电子封装：引线框架、芯片载体、射频屏蔽罩、真空器件电极。
- 建筑装饰：高档屋面、雨水系统、雕塑、艺术品 (自然氧化形成绿铜绿)。
- 特殊用途：超导磁体稳定件、粒子加速器腔体、核聚变装置结构件。
供货状态与规格对照
| 状态代码 | 名称 | 抗拉强度 MPa | 延伸率 % | 硬度 HV | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| R220 / H040 | 软态 (退火) | 220-260 | ≥ 40 | 40-70 | 深拉伸、弯管、钎焊件 |
| R290 / H065 | 1/2 硬 | 290-360 | ≥ 20 | 70-100 | 弹簧片、连接器、导电弹片 |
| R360 / H090 | 3/4 硬 | 360-430 | ≥ 8 | 100-130 | 弹簧、触点、耐磨件 |
| R430 / H110 | 全硬 | ≥ 430 | ≥ 3 | ≥ 130 | 高强度导电件、结构件 |
对比：CW024A vs 其他高导铜牌号
| 牌号 | 标准 | Cu% 最小 | P% | 导电率 %IACS | 主要特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| CW024A (Cu-PHC) | EN 13388 | 99.90 | 0.02-0.04 | 98-102 | 高磷脱氧，钎焊极佳 |
| CW004A (Cu-ETP) | EN 13600 | 99.90 | 0.001-0.005 | 100-101 | 电解硬铜，通用导电标杆 |
| CW008A (Cu-OF) | EN 13600 | 99.95 | ≤ 0.001 | 101-102 | 无氧铜，高真空、高可靠 |
| CW021A (Cu-DHP) | EN 12449 | 99.90 | 0.015-0.04 | 98-101 | 脱氧磷铜，管材钎焊首选 |
采购与质量保证要点
- 按 EN 13388 / CEN/TS 13388 订货，注明状态代码 (R220/H040 等)、截面形状、尺寸公差等级。
- 要求提供 3.1 检验证明书 (EN 10204)，含成分、力学性能、导电率、尺寸检验。
- 关键应用 (真空、超导、高纯气体) 要求：表面粗糙度 Ra ≤ 0.4 µm、内表面洁净度、氦检漏率。
- 储存防护：干燥、通风、避免酸碱腐蚀气体，防止表面氧化变色影响后续钎焊/镀层。
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