在由上海有色网（SMM）和山东恒邦冶炼股份有限公司联合举办的2024（第十九届）SMM铜业大会暨铜产业博览会——铜棒产业发展论坛上，有研工程技术研究院有限公司先进铜合金研究所所长李增德分享了汽车点焊用先进铜合金棒材研究现状。
一、汽车点焊用先进铜合金棒材概况
汽车点焊电极作为汽车点焊镀锌钢板的的核心材料，未来发展前景广阔
• 2023年，大陆乘用车销量实现快速增长，分别实现了3016.1万辆和3009.4万辆，同比增长11.6%和12%，创历史新高。
• 当前，汽车行业受到多方影响正在调整阶段，但电动汽车增量较为迅速，电极材料的年市场需求约为8000万元，到2025年预计市场规模超1.5亿，年复合增长率超过20%。
为了汽车“减重节能”和碰撞安全标准提升，催生了高强度镀锌钢板的广泛应用
超高强度镀锌（≥100g/m2）汽车钢板的应用包括：汽车外板（发动机罩外板、侧围板、车覆盖件等），车身结构（车底十字构件、防撞加强构件、悬架构件、侧边梁、车底纵梁等）。
痛点：高强度镀锌汽车钢板带焊接挑战，传统焊接材料在汽车焊接过程中引发事故率上升、质量稳定性下降、生产效率下降，给汽车工业带来汽巨大损失
汽车钢板向超高强度（≥1400MPa）发展为汽车焊装（压力、电流）质量稳定性带来巨大挑战；汽车钢板镀锌量增加造成焊接过程中“粘连”引发的停机事故率提高了15%。
新一代汽车点焊电极材料是高强镀锌汽车钢板焊接问题的最简单、最有效的方法！
超高强镀锌汽车板应用，氧化铝-铜材料成为绝佳解决方案
二、先进铜合金棒材研究现状
先进铜合金棒材研究现状-CuCrZr合金
确定出Cu-XCrCr-YZrZr合金经450℃时效处理后极限强度和最大电导率的估算表达式，明确出合金元素的存在形式及相互作用机理。
Zr元素的添加能提高合金室温和高温性能的稳定性。
Zr元素的添加能抑制Cr相的长大，且以fcc Cu5Zr相和CuCrZr相存在。
Zr元素的添加能抑制合金再结晶行为的发生。
Zr元素除了以析出相析出之外，还在Cr相周围富集，抑制Cr相的长大。
合金元素Ag、Sn、Mg等元素对合金综合性能影响不及Zr元素。
其还列举了代表性企业。
先进铜合金棒材研究现状-氧化铝铜
弥散铜的硬度随铝含量增加而增加，导电率则随铝含量增加而降低；退火温度对导电率影响不明显；弥散铜的硬度随退火温度升高缓慢下降，与无氧铜比具有良好的抗高温软化特性。
平均晶粒度约为1.2μm；纳米氧化铝弥散分布；氧化铝为γ- Al2O3。
弥散铜晶粒细小；氧化铝弥散分布在基体中；氧化铝颗粒大小不均匀。
反应合成制备合金中弥散相XRD结果显示：弥散相为单一的面心立方γ- Al2O3；pγ- Al2O3的多晶衍射环中分别对应于γ- Al2O3的(220)、(311)、(400)、(440)晶面。
合金的硬度值均随着退火温度的升高而缓慢下降，下降的幅度不大；高温退火后合金屈强比高达89 %，体现了合金优异的抗高温软化性能。高温性能随温度上升而下降。
其对代表性企业进行了介绍。
三、未来发展与应对
其对汽车工业经济运行特点进行了介绍。
其还介绍了全铝车身、钢铝混合车身以及相关车企的案例。
铝合金焊接特点
铝板点焊电极在高温高压作用下烧损非常严重。
铝板表面易氧化，氧化铝膜熔点极高（2054℃），加剧电极帽与铝板的粘连。
电极帽就会与铝板发生粘连等现象，从而需要对电极帽进行修磨。
修磨频次非常高、消耗大量电极帽并牺牲生产节拍成为铝点焊工艺亟需解决的痛点。
确定合适的铜合金体系，新铜合金材料可以包括但不限于：高强高导的 Al203 弥散强化铜、CuCrZr 和CuZr合金等；开发制备出适合用于铝板点焊的高寿命电极帽，寿命提高 40~60%。
提升ODS弥散强化铜合金整体电导率的材料设计思路。
抑制Cr相的长大，进而提高合金的强度及抗软化性能。
》2024SMM第十九届铜业大会暨铜产业博览会专题报道