style="width:3.31989in;height:3.14006in" /> 本文是学习GB-T 33142-2016 连铸铜包铝棒坯. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了连铸法生产的铜包铝棒坯的术语和定义、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运
输、贮存及质量证明书与订货单(或合同)内容。
本标准适用于加工铜包铝扁棒(扁排)、扁线、圆线和各种异形断面棒坯的连铸铜包铝棒坯(以下简
称棒坯)。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1423 贵金属及其合金密度的测试方法
GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分
GB/T 3199 铝及铝合金加工产品 包装、标志、运输、贮存
GB/T 3246.1 变形铝及铝合金制品组织检验方法 第1部分：显微组织检验方法
GB/T 3246.2 变形铝及铝合金制品组织检验方法 第2部分：低倍组织检验方法
GB/T 5231 加工铜及铜合金牌号和化学成分
GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法
GB/T 8005.1 铝及铝合金术语 第1部分：产品及加工处理工艺
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 11086 铜及铜合金术语
GB/T 17432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法
GB/T 22638.1 铝箔试验方法 第1部分：厚度的测定 重量法
GB/T 30586 连铸轧制铜包铝扁棒、扁线
GB/T 32186—2015 铝及铝合金铸锭纯净度检验方法
YS/T 439 铝及铝合金挤压扁棒及板
YS/T 449 铜及铜合金铸造和加工制品显微组织检验方法
YS/T 482 铜及铜合金分析方法 光电发射光谱法
GB/T 8005.1、GB/T 11086、GB/T
30586界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
铜铝过渡层 intermediate layer between copper
and aluminum
棒坯在复合过程中由于两种金属界面之间产生了化学反应或原子扩散而形成的具有一定厚度和较
高结合强度的过渡区。
GB/T 33142—2016
棒坯按横截面形状分为带圆角的矩形、带倒角的矩形和圆形三类，如图1所示。
style="width:3.31989in;height:3.14006in" />
a) 带圆角的矩形
style="width:3.37999in;height:3.03922in" />
b) 带倒角的矩形
style="width:2.50003in;height:2.54576in" />
c) 圆形
说明：
H— 棒坯厚度；
B 棒坯宽度；
R — 外圆角半径；
c ——外倒角长度；
D — 圆棒直径；
h ——包覆层厚度。
图 1 棒坯截面形状
矩形棒坯的牌号、尺寸规格应符合表1的规定，圆形棒坯的牌号、尺寸规格应符合表2的规定。需
方需要其他牌号、尺寸规格时，由供需双方协商，并在订货单(或合同)中注明。
表 1 矩形棒坯的牌号、尺寸规格
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GB/T 33142—2016
表 1 ( 续 )
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表 2 圆形棒坯的牌号、尺寸规格
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棒坯标记按产品名称、本标准编号、类型代号(CCA)、
包覆层体积比、牌号、尺寸规格、横截面形状
的顺序表示。标记示例如下：
示例1:
包覆层体积比为30%、牌号为T2/1070、宽度为100.00 mm、 厚度为90.00 mm、
长度为4000mm 的带圆角的矩形棒
坯标记为：
棒坯 GB/T 33142-CCA30-T2/1070-100×90×4000R
GB/T 33142—2016
示例2:
包覆层体积比为25%、牌号为T2/1070、宽度为75.00 mm、 厚度为75.00
mm、长度为6000mm 的带平角的矩形棒
坯标记为：
棒坯 GB/T 33142-CCA25-T2/1070-75×75×6000
示例3:
包覆层体积比为35%、牌号为T2/1050、直径为60.00 mm、 长度为5000 mm
的圆形棒坯标记为：
棒坯 GB/T 33142-CCA35-T2/1050-60×5000
棒坯包覆层铜牌号T2 的化学成分应符合 GB/T 5231
的规定。棒坯铝芯1050、1070、1100牌号的 化学成分应分别符合 GB/T 3190
的规定，需方需要其他牌号的铝芯时，由供需双方协商，并在订货单
(或合同)中注明。
4.3.1.1 矩形棒坯宽度、厚度
棒坯的宽度、厚度偏差应符合表3的规定。
表 3 矩形棒坯宽度、厚度尺寸偏差 单位为毫米
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4.3.1.2 圆形棒坯直径
棒坯的直径偏差和不圆度应符合表4的规定。
表 4 圆形棒坯直径尺寸偏差
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4.3.1.3 圆角半径、外倒角长度
圆角半径R 的允许偏差：±0.25R; 外倒角长度c 的允许偏差：±0.25c。
矩形棒坯的包覆层厚度偏差应符合表5的规定，圆形棒坯的包覆层厚度偏差应符合表6的规定。
GB/T 33142—2016
表 5 矩形棒坯包覆层厚度偏差 单位为毫米
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表 6 圆形棒坯包覆层厚度偏差 单位为毫米
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棒坯的长度偏差应符合表7的规定。
表 7 棒坯长度偏差 单位为毫米
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GB/T 33142—2016
棒坯的任意每米弯曲度应不大于6 mm。
矩形棒坯绕纵轴的最大扭拧度，每300 mm 应不大于1°。
包覆层体积比允许偏差：±2%。
棒坯铜铝界面剪切强度应不小于30 MPa。
棒坯密度允许偏差：±3%的公称密度。
4.7.1
棒坯的铝芯部分不应有针孔、砂眼、冷隔、夹杂等缺陷，铸造疏松不大于Ⅱ级。
4.7.2 棒坯的包覆层部分不应有气孔、裂纹等影响后续加工的缺陷。
棒坯铝芯的纯净度应符合 GB/T
32186—2015Ⅲ级的规定，有特殊要求时应供需双方协商，并在订
货单(或合同)中注明。
棒坯的铜铝过渡层厚度不大于30 μm。
棒坯表面应清洁。不应有影响用户使用的斑痕、拉裂等缺陷(见附录 A)。
5.1.1 棒坯包覆层铜牌号的化学成分分析方法按 YS/T482 规定的方法进行。
5.1.2 棒坯铝芯牌号的化学成分分析方法应符合 GB/T 20975 或 GB/T 7999
的规定，仲裁分析应采用 GB/T 20975 规定的方法。
5.1.3 "Al" 含量按 GB/T3190 规定的方法计算，计算"Al"
含量时，取常规分析元素与怀疑超量的非常
规分析元素分析数值的和作为"元素含量总和"。
5.1.4 分析数值的判定采用修约比较法，数值修约规则按 GB/T 8170
的有关规定进行，修约数位应与 GB/T 3190规定的极限数位一致。
GB/T 33142—2016
按 GB/T 3246.2
的规定，在图2箭头所示的相互垂直的四个位置上，采用金相测厚法测量包覆层
的厚度，取平均值，数值修约规则按 GB/T
style="width:4.03324in;height:3.76662in" />
a) 矩形横截面
说明：
1——包覆层；
2——铝芯。
8170 的有关规定进行，保留两位小数。
style="width:3.62669in;height:3.82668in" />
b) 圆形横截面
图 2 包覆层厚度的测定位置
棒材的直径应采用不低于0.02 mm
的量具测量，长度应采用相应精度的量具测量。
将棒材放在平台上，借自重达到稳定时，将1000 mm
长的直尺(或刀平尺)沿棒材长度方向靠在棒
材的表面上，测量棒材与直尺(或刀平尺)之间的最大间隙值 h、,则
h。为每米长度上的弯曲度，如图3
所示。
style="width:8.3533in;height:3.25336in" />
扁棒的尺寸按 YS/T439
图 3 圆棒弯曲度的测量示意图
的规定进行测定。
GB/T 33142—2016
包覆层体积比按式(1)计算：
式 中 ：
style="width:3.48666in;height:0.72006in" />
………………… ……
(1)
VPc 实— 包覆层实际体积比，%,取小数点后一位小数；
P — 棒坯的实测密度，按5.5规定的方法测量，单位为克每立方厘米(g/cm³);
P — 铝芯的密度，按 GB/T 22638.1 计算，单位为克每立方厘米(g/cm³);
8.890- 包覆层(T2) 的密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。
按附录 B 的规定进行试验。
取长度为50 .0 mm 的试样，精确到0. 1 mm, 按 GB/T 1423
的规定测量试样的密度，取小数点后
3位小数。
棒坯包覆层的低倍组织按 YS/T 449 的规定进行，铝芯的低倍组织按GB/T
3246.2 的规定进行。
棒坯铝芯纯净度测试时，氢含量的测试按GB/T32186—2015
规定的固体测氢方法进行，渣含量的
测试按 GB/T 32186—2015 规定的低倍检验方法进行。
按附录C 的规定进行。
在自然散射光下，目视检查外观质量。必要时，可借用尺寸测量工具界定缺陷大小，通过修磨测定
缺陷深度。
6.1.1
棒坯应由供方进行检验，保证棒坯质量符合本标准及订货单(或合同)的规定，并填写质量证
明书。
6.1.2
需方应对收到的棒坯按本标准的规定进行检验。检验结果与本标准及订货单(或合同)的规定
不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议，应在收到
棒坯之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到棒坯之日起3个月内提出。如需仲裁，可委
托供需双方认可的单位进行，并在需方共同取样。
GB/T 33142—2016
棒坯应按批进行检查和验收，每批应由同一牌号、同一尺寸规格、同一班次的棒坯组成。每批重量
不限，有特殊要求时，可供需双方协商，并在订货单(或合同)中注明。
棒坯应检斤计重。
棒坯的检验项目及取样应符合表8的规定。检验项目分为出厂检验项目和型式检验项目，出现下
列任一情况时，应进行型式检验：
a) 新棒坯试制鉴定时；
b) 正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响棒坯性能时；
c) 连续3年未进行型式检验时。
表 8 检验项目及取样规定
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6.5.1 任一试样的化学成分不合格时，判该批不合格。
6.5.2
任一试样的尺寸偏差不合格时，判该批不合格。经供需双方商定允许逐根检验时，合格者交货。
GB/T 33142—2016
6.5.3
任一试样的包覆层体积比不合格时，判该批不合格。经供需双方商定允许逐根检验时，合格者
交货。
6.5.4
任一试样的界面剪切强度不合格时，应从该批中另取双倍数量的试样进行重复试验，重复试验
结果全部合格，则判该批合格。若重复试验结果中仍有试样界面剪切强度不合格时，则判该批不合格。
经供需双方商定允许供方逐根检验时，合格者交货。
6.5.5
任一试样的密度不合格时，判该批不合格。经供需双方商定允许逐根检验时，合格者交货。
6.5.6
任一试样的低倍组织检验不合格时，应从该批中另取双倍数量的试样进行重复试验，重复试验
结果全部合格，则判该批合格。若重复试验结果中仍有试样低倍组织不合格时，则判该批不合格。经供
需双方商定允许供方逐根检验时，合格者交货。
6.5.7
任一试样的纯净度不合格时，判该批不合格。经供需双方商定允许逐根检验时，合格者交货。
6.5.8
任一试样的铜铝过渡层厚度不合格时，应从该批中另取双倍数量的试样进行重复试验，重复试
验结果全部合格，则判该批合格。若重复试验结果中仍有试样界面剪切强度不合格时，则判该批不合
格。经供需双方商定允许供方逐根检验时，合格者交货。
6.5.9 任一根棒坯的外观质量不合格时，判该根棒坯不合格。
7 标志、包装、运输、贮存及质量证明书
在检验合格的产品上应附有如下内容的标签(或印记):
a) 产品名称；
b) 牌 号 ；
c) 尺寸规格；
d) 产品批号或根号；
e) 净重或根数；
f) 供方质检部门的检印(或质检人员的签名或印章)。
产品的包装箱标志应符合GB/T 3199 的规定。
包装方式在订货单(或合同)中注明。其他包装、运输、贮存的要求按GB/T 3199
规定。
每批产品应附有产品质量证明书，其上注明：
a) 供方名称；
b) 产品名称；
c) 牌号、尺寸规格；
d) 批号或生产日期；
e) 重量或根数；
f) 本标准编号；
g) 各项分析检验结果和供方质检部门检印；
GB/T 33142—2016
h) 出厂日期(或包装日期)。
订购本标准所列材料的订货单(或合同)内应包括下列内容：
a) 产品名称；
b) 牌 号 ；
c) 规格；
d) 重量(或件数);
e) 对牌号、尺寸规格有特殊要求时；
f) 对化学成分有特殊要求时；
g) 对纯净度有特殊要求时；
h) 棒坯应注明包装方式，未注明时由供方自定；
i) 其他特殊要求；
j) 本标准编号。
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(规范性附录)
棒坯外观质量缺陷
A.1 斑痕 stain
棒坯表面由于温度不均匀而形成的颜色明显不同的块状区域(如图 A.1),
斑痕容易导致铜层铸态
组织不合格、铜铝结合性能降低。
主要产生原因：
a) 铸造温度控制不合理；
b) 冷却强度控制不合理。
style="width:5.00666in;height:2.9733in" />
图 A.1 斑痕
A.2 拉裂 pull crack
铸造凝固外壳与结晶器壁之间的摩擦阻力超出凝固外壳的强度时，在棒坯表面形成裂纹，称为拉裂
(见图 A.2a)、A.2b)]。
主要产生原因：
a) 结晶器内表面不光滑，有划痕等；
b) 棒坯牵引方向与结晶器轴线不平行，使棒坯某侧产生较大的摩擦阻力；
c) 铸造速度太快、铜液连铸温度过高、铸造水压大；
d) 结晶器冷却水结垢。
style="width:2.62668in;height:5.31322in" />GB/T 33142—2016
style="width:6.15331in;height:4.33334in" />
a) b)
图 A.2 拉裂
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(规范性附录)
棒坯界面剪切强度测定方法
B.1 方法原理
对棒坯铜铝界面周向施加剪切荷载，以测定棒坯铜铝界面的剪切强度，如图 B.1
所示。
style="width:4.06675in;height:4.49988in" />
说明：
1——夹具座；
2——下垫环；
3——包覆层；
4——试验机上压头；
5——冲头；
6——定位环；
7——铝芯；
8——试验机底座。
图 B.1 棒坯界面剪切强度测试原理示意图
B.2 仪器与设备
B.2.1 试验机
试验用试验机应满足 GB/T 16965 规定。
B.2.2 试验用夹具
B.2.2.1
棒坯界面剪切强度测试用夹具由夹具座、下垫环、冲头和定位环组成。
B.2.2.2
夹具座、下垫环、冲头和定位环不应在试验过程中出现变形或偏转现象。
B.2.2.3 夹具座尺寸依据下垫环和定位环尺寸加工，其间隙为0.05 mm+0.01
mm 。并保证试样轴线
与试验机轴线重合。
GB/T 33142—2016
B.2.2.4 下垫环尺寸为高度15 mm±0. 1mm, 厚度10 mm±0. 1
mm,内孔尺寸大于试样铝芯横截面尺
寸，其侧边与铜铝界面的间隙为0.5 mm±0.1 mm。
B.2.2.5
冲头横截面尺寸小于铝芯横截面尺寸，其侧边与铜铝结合部位的间隙为0.5
mm±0. 1 mm,长
度为70 mm。
B.2.2.6 定位环高度15 mm±0. 1 mm, 厚度10 mm±0. 1 mm,
内孔尺寸大于冲头尺寸，侧边间隙为
0.05 mm+0.01 mm。
B.3 试 样
按表8规定在棒坯上采用线切割切取10 .0 mm±0.1 mm 全截面试样如图 B.2 所
示 。
style="width:6.10674in;height:2.07328in" />
说明：
2——包覆层。
图 B.2 试样示意图
B.4 测 定
B.4.1 试验在室温下进行。
B.4.2 用分辨力为0
.02的游标卡尺测量剪切面横截面的周长(C。)和试样长度(L)。
B.4.3 将 试 样(B.3) 安装在夹具(B.2.2) 上 。
B.4.4 将装有试样的夹具(B.2.2) 安装在试验机(B.2.2)
上，保证试样轴线与试验机轴线重合。开启试
验机电源，并力值清零。
B.4.5 以 速 率 为 5 mm/min～10 mm/min
进行剪切强度测定，直至出现最大荷载，记录最大荷载。
B.5 结果计算
B.5.1 按 式(B.1) 计算试样剪切面面积，计算结果按 GB/T 8170
规定修约，保留4位有效数值。
S,=L 。×Co … … … … … … … … … …(B. 1)
式中：
Sa— 试样的剪切面面积，单位为平方毫米(mm²);
L。 — 剪切试样长度，单位为毫米(mm);
Co— 剪切面横截面周长，单位为毫米(mm)。
B.5.2 按 式(B.2) 计算界面剪切强度，计算结果按 GB/T8170
规定修约到个位。
t=Fmx/S 。 … … … … … … … … … …(B.2)
式中：
t —— 界面剪切强度，单位为兆帕(MPa);
GB/T 33142—2016
Fmax——冲压测试过程中加在试样上的最大力，单位为牛顿(N)。
B.6 结 果 表 示
用界面剪切强度 t 表示棒坯铜铝界面剪切强度。
B.7 试 验 报 告
试验报告应包括以下内容：
a) 本标准编号；
b) 牌 号 ；
c) 试样尺寸规格；
d) 生产批号；
e) 试验结果；
f) 试验日期；
g) 试验者印章或签名。
GB/T 33142—2016
(规范性附录)
棒坯界面过渡层厚度测试方法
C.1 方法原理
在棒坯横截面铜铝界面处(如图C.1
所示),用能谱从铜包覆层向铝芯方向进行线扫描，测出铜、铝
元素的线扫描曲线(如图C.2
所示)。铝元素发生变化的起始和结束拐点之间的宽度为铜铝过渡层厚
度t。
style="width:6.04003in;height:4.58678in" />铜铝界面过渡层
XMM WxIMIm 10 um
图 C.1 过渡层示意图
style="width:7.15332in;height:5.57326in" />
距离/μm
图 C.2 过渡层铜铝元素线扫描曲线
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C.2 仪器与设备
具有能谱功能的扫描电镜或电子探针。
C.3 试样
C.3.1 按表8规定，在棒坯上切取厚度为10 mm
的样品，保证样品横截面与纵向轴线垂直。
C.3.2 切取样品时，应避免切割过程中过热影响铜铝过渡层性能。
C.3.3 按 GB/T 3246.1 的规定制备试样。
C.4 测定
C.4.1 按仪器操作手册规定将试样放入测试平台上。
C.4.2
对铜铝界面处，从铜包覆层向铝芯进行线扫描，获得铜、铝元素的线扫描曲线(如图
A.2 所示)。
C.4.3 测量铝元素发生明显变化的起始和结束拐点之间的宽度。
C.5 结果表示
以铝元素发生变化的起始和结束拐点之间的宽度表示铜铝过渡层厚度 t。
C.6 试验报告
试验报告应包括以下内容：
a) 本标准编号；
b) 牌号；
c) 试样尺寸规格；
d) 生产批号；
e) 试验结果；
f) 试验日期；
g) 试验者印章或签名。
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