Är kopparn i alla kablar densamma? Vilken typ av koppar är bra? En artikel förklarar tydligt
Inledning: På grund av de olika processerna för att tillverka kopparstavar är syrehalten och utseendet på de tillverkade kopparstavarna olika. Kopparstavarna som produceras av Shangying kallas syrefria kopparstavar om syrehalten är under 10 ppm med rätt teknik; kopparstavarna som produceras genom stränggjutning varmvalsas under skyddande förhållanden, och syrehalten är i intervallet 200-500ppm, men ibland upp till mer än 700 ppm. I allmänhet har koppar som produceras med denna metod ett ljust utseende. Kopparstavar med låg syrehalt kallas ibland polerade stavar.
Syrefri kopparstav
Kopparstav är den huvudsakliga råvaran i kabelindustrin. Det finns två huvudsakliga produktionsmetoder - stränggjutning och valsning och stränggjutning uppåt. Det finns många tillverkningsmetoder för stränggjutning och valsning av kopparstavar med låg syrehalt. Kännetecknet är att efter att metallen smälts i schaktugnen passerar kopparvätskan genom hållugnen, rännan, tapplådan och kommer in i det slutna formhålrummet från gjutröret. Kylningsintensiteten används för att kyla ner för att bilda en gjuten platta, som sedan rullas i flera passager. Den producerade kopparstaven med låg syrehalt har en varmbearbetad struktur. Den ursprungliga gjutstrukturen har brutits och syrehalten är i allmänhet mellan 200 och 400 ppm. Syrefria kopparstavar tillverkas i princip i Kina med den uppåtgående kontinuerliga gjutningsmetoden. Efter att metallen smälts i en induktionsugn gjuts den kontinuerligt genom grafitformar och kallvalsas eller kallbearbetas sedan. De syrefria kopparstavarna som produceras har en gjuten struktur och innehåller syre. Mängden är i allmänhet under 20 ppm. På grund av olika tillverkningsprocesser finns det stora skillnader i många aspekter som organisationsstruktur, syrehaltsfördelning, föroreningsform och fördelning etc.
1. Ritprestanda
Dragprestanda för kopparstavar är relaterad till många faktorer, såsom innehållet av föroreningar, syrehalt och distribution, processkontroll, etc. Följande är en analys av kopparstavarnas dragningsprestanda utifrån ovanstående aspekter.
1. Smältmetodens inverkan på föroreningar som S
Stränggjutning och valsning för att producera kopparstavar smälter huvudsakligen kopparstavarna genom förbränning av gas. Under förbränningsprocessen, genom oxidation och förångning, kan vissa föroreningar reduceras från att komma in i kopparvätskan i viss utsträckning. Därför har den kontinuerliga gjutnings- och valsningsmetoden relativt höga krav på råmaterial. Lägre. Den övre stränggjutningen ger syrefria kopparstavar. Eftersom induktionsugnen används för smältning, smälts "patina" och "kopparbönor" på ytan av den elektrolytiska kopparn i princip till den flytande kopparn. Det smälta S har ett stort inflytande på plasticiteten hos den syrefria kopparstaven och kommer att öka tråddragningsbrotthastigheten.
2. Införande av föroreningar under gjutningsprocessen
Under produktionsprocessen kräver den kontinuerliga gjutningen och valsningen överföring av smält koppar genom hållugnar, rännor och tappar, vilket är relativt lätt att få det eldfasta materialet att lossna. Under rullningsprocessen måste den passera genom rullarna, vilket gör att järnet faller av och skadar kopparstängerna. Orsaka externa inneslutningar. Inrullningen av oxider på och under huden under varmvalsning kommer att ha en negativ effekt på dragningen av hypoxiska stavar. Produktionsprocessen för den uppåtgående kontinuerliga gjutmetoden är kort. Kopparvätskan fullbordas genom det nedsänkbara flödet i den kombinerade ugnen, vilket har liten inverkan på de eldfasta materialen. Kristalliseringen utförs i grafitformen, så det finns färre föroreningskällor och föroreningar som kan genereras i processen. Det är mindre chans att komma in.
O, S och P är grundämnen som producerar föreningar med koppar. I smält koppar kan syre delvis lösas upp, men när koppar kondenserar löser sig syre knappast i koppar. Det lösta syret i smält tillstånd fälls ut som koppar=kopparoxid-eutektikum och fördelas vid korngränserna. Uppkomsten av koppar-koppar(II)oxid-eutektikum minskar avsevärt kopparns plasticitet.
Svavel kan lösas i smält koppar, men vid rumstemperatur reduceras dess löslighet till nästan noll. Det förekommer vid korngränserna i form av kopparsulfid, vilket avsevärt kommer att minska kopparns plasticitet.
3. Syrefördelningsmönster och effekter i kopparstavar med låg syrehalt och syrefria kopparstavar
Syrehalten har en betydande inverkan på tråddragningsprestandan hos kopparstavar med låg syrehalt. När syrehalten ökar till det optimala värdet har kopparstaven den lägsta brotthastigheten. Detta beror på att syre fungerar som en renhållare i sin reaktion med de flesta föroreningar. Måttligt syre bidrar också till att avlägsna väte från kopparvätskan, generera vattenånga som svämmar över och minska bildningen av porer. Den optimala syrehalten ger de bästa förutsättningarna för tråddragningsprocessen.
Fördelning av syrefattiga kopparstavoxider: I det inledande stadiet av stelning vid stränggjutning är värmeavledningshastigheten och jämn kylning de viktigaste faktorerna som bestämmer kopparstavsoxidfördelningen. Ojämn kylning kommer att orsaka väsentliga skillnader i kopparstavens inre struktur, men vid efterföljande termisk bearbetning kommer de kolumnformade kristallerna vanligtvis att förstöras, vilket resulterar i förfining och enhetlig fördelning av kopparoxidpartiklar. En typisk situation till följd av aggregering av oxidpartiklar är central sprängning. Förutom påverkan av oxidpartikelfördelningen visar kopparstavar med mindre oxidpartiklar bättre tråddragningsegenskaper, och större Cu2O-partiklar orsakar lätt spänningskoncentrationspunkter och brott.
Syrehalten i syrefri koppar överstiger standarden, kopparstaven blir spröd, förlängningen minskar, den sträckta porten ser mörkröd ut och kristallstrukturen är lös. När syrehalten överstiger 8 ppm försämras processprestandan, vilket visar sig i en extremt hög grad av stavbrott och trådbrott under gjutning och dragning. Detta beror på att syre kan bilda en spröd fas av kopparoxid med koppar, vilket bildar en koppar-kopparoxid-eutektikum, som fördelas på gränsen i en nätverksstruktur. Denna spröda fas har hög hårdhet och kommer att separeras från kopparkroppen under kall deformation, vilket resulterar i en minskning av de mekaniska egenskaperna hos kopparstaven och lätt brott vid efterföljande bearbetning. Högt syreinnehåll kan också göra att ledningsförmågan hos syrefria kopparstavar minskar. Därför måste den uppåtgående kontinuerliga gjutningsprocessen och produktkvaliteten kontrolleras strikt.
4. Vätets inverkan
Vid uppåtgående stränggjutning kontrolleras syrehalten låg och biverkningarna av oxider reduceras kraftigt, men inverkan av vätgas blir ett mer betydande problem. Det finns en jämviktsreaktion i smältan efter inandning: H2O(g)=[O]+2[H];
Gas och porositet bildas under kristallisationsprocessen när väte fälls ut och ackumuleras från den övermättade lösningen. Vätet som fälls ut före kristallisation kan reducera koppar(II)oxid för att generera vattenbubblor. Eftersom kännetecknet för uppåtgjutning är kristallisationen av smält koppar från topp till botten, är formen på den bildade vätskan ungefär konisk. Gasen som fälls ut innan kopparvätskan kristalliserar blockeras i stelningsstrukturen under flytningsprocessen och porer bildas i gjutstaven under kristallisationen. När den uppåtgående gashalten är liten, finns det utfällda vätet vid korngränserna och bildar porositet; när gashalten är hög samlas den till porer. Därför bildas porer och porositet av både väte och vattenånga.
Vätgas kommer från olika processlänkar i uppströmsproduktionsprocessen, såsom "patina" av råvaran elektrolytisk koppar, hjälpmaterialet träkol**, klimatmiljön** och grafitkristallisatorn är inte torr etc. Därför ytan på kopparvätskan i smältugnen bör täckas med bakat träkol, och den elektrolytiska kopparn bör försöka ta bort "patina", "kopparbönor" och "öron", vilket är mycket viktigt för att förbättra kvaliteten på syrefri kopparstänger.
I den kontinuerliga gjutnings- och valsningsprocessen kontrolleras ofta väte genom måttlig kontroll av syrehalten. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Eftersom den smälta kopparn kristalliseras från botten och upp under gjutningsprocessen, kan vattenångan som genereras av syret och vätet i den smälta kopparn lätt flyta upp och fly. Det mesta av vätet i den smälta kopparn kan effektivt avlägsnas, vilket påverkar kopparstaven. mindre.
2. Ytkvalitet
I processen att tillverka produkter som elektromagnetiska ledningar ställs även krav på ytkvaliteten på kopparstavar. Ytan på den dragna koppartråden måste vara fri från grader, mindre kopparpulver och fri från oljefläckar. Kvaliteten på kopparpulvret på ytan mäts genom ett vridningstest och återhämtningen av kopparstaven efter vridning observeras för att bestämma dess kvalitet.
Under den kontinuerliga gjutningen och valsningen, från gjutning till valsning, är temperaturen hög och helt exponerad för luften, vilket gör att ett tjockt oxidskikt bildas på ytan av den gjutna plattan. Under rullningsprocessen, när rullarna roterar, rullade oxidpartiklarna in i ytan av koppartråden. Eftersom kopparoxid är en spröd förening med hög smältpunkt, när de remsformade aggregaten av kopparoxid som rullas djupt sträcks av formen, kommer grader att genereras på den yttre ytan av kopparstaven, vilket orsakar problem för efterföljande målning.
Den syrefria kopparstaven som tillverkas genom den uppåtgående kontinuerliga gjutningsprocessen är helt isolerad från syre på grund av gjutning och kylning, och det finns ingen efterföljande varmvalsningsprocess. Det finns ingen oxid rullad in i kopparstångens yta, och kvaliteten är bättre. Det finns mindre kopparpulver efter ritning. , är det mindre sannolikt att ovanstående problem existerar.
Syrefria kopparstavar tillverkas också med importerad utrustning och hushållsutrustning. Men importerade produkter har för närvarande inga uppenbara fördelar. Efter att kopparstavsprodukterna släppts är skillnaden inte särskilt stor. Så länge kopparplattan är väl vald och produktionskontrollen är relativt stabil kan även hushållsutrustning användas. Utgången är kopparstavar med en töjbarhet på 0.05. Importerad utrustning är i allmänhet utrustning från finska Outokumpu. Den bästa inhemska utrustningen bör vara från Shanghai Navy Factory. Det har den längsta produktionstiden och är ett militärindustriföretag med pålitlig kvalitet.
Det finns två huvudtyper av importerad utrustning för kopparstavar med låg syrehalt i världen. Den ena är den amerikanska South Line-utrustningen, som är SOUTHWIRE på engelska. De inhemska tillverkarna är Nanjing Huaxin och Jiangxi Copper. Den andra är den tyska CONTIROD-utrustningen. De inhemska tillverkarna är Changzhou Jinyuan och Tianjin. Jättebra sömlös.
Det är lätt att skilja mellan anaeroba och hypoxiska stavar vad gäller syrehalt. Syrefri koppar har en syrehalt på mindre än 10-20 PPM, men för närvarande kan vissa tillverkare bara uppnå mindre än 50 PPM. Kopparstavar med låg syrehalt har en syrehalt på mindre än 200-20 PPM. 4{{10}}0 PPM. Syrehalten i bra poler kontrolleras i allmänhet till cirka 250 PPM. Syrefria stolpar använder vanligtvis uppåtdragningsmetoden. Hypoxiska stolpar är kontinuerlig gjutning och rullning. De två produkterna är relativt bra på prestanda för emaljerad tråd. Den är mer anpassningsbar, såsom mjukhet, rebound-vinkel och slingrande prestanda. Emellertid är hypoxiska stavar relativt hårda vid dragningsförhållanden. På liknande sätt kan 0,2 filament sträckas. Om dragningsförhållandena inte är bra kan vanliga anaeroba stavar dras. En bra hypoxisk stolpe kommer att bryta linjen, men om den placeras under bra sträckförhållanden kan samma pol kanske sträckas till dubbla 0,5 med en hypoxisk pol, medan en vanlig anaerob stolpe bara kan sträckas till 0,1 som mest. Naturligtvis måste de tunnaste, som Double Zero Two, förlita sig på importerade syrefria kopparstavar. För närvarande försöker vissa företag att använda skalningsmetoder för att bearbeta stavar med låg syrehalt för att sträcka 0,03 trådar. Men jag är inte så insatt i denna aspekt. klar.
Lågsyre kopparstav
Ljudkablar föredrar i allmänhet att använda syrefria stavar. Detta är relaterat till det faktum att de syrefria stavarna är enkristallkoppar och de hypoxiska stavarna är polykristallin koppar.
Kopparstavar med låg syrehalt och syrefria kopparstavar är olika på grund av olika tillverkningsmetoder och har sina egna egenskaper.
1. Om inandning och avlägsnande av syre och dess existenstillstånd
Syrehalten i katodkoppar som används vid tillverkning av kopparstavar är i allmänhet 10-50ppm, och den fasta lösligheten av syre i koppar vid rumstemperatur är cirka 2 ppm. Syrehalten i kopparstavar med låg syrehalt är i allmänhet 200 (175) - 400 (450) ppm, så syret andas in under det flytande koppartillståndet, medan den uppåtdragande syrefria kopparstaven tvärtom är , syret andas in under den flytande kopparn Efter att ha hållits under lång tid reduceras och avlägsnas det. Vanligtvis är syrehalten i denna typ av stav under 10-50ppm, och den lägsta kan vara 1-2ppm. Ur vävnadssynpunkt är syret i koppar med låg syrehalt i form av kopparoxid. Finns nära korngränser, vilket är vanligt för kopparstavar med låg syrehalt men sällsynt för syrefria kopparstavar. Närvaron av kopparoxid i form av inneslutningar vid korngränserna har en negativ inverkan på materialets seghet. Syret i syrefri koppar är mycket lågt, så strukturen hos denna koppar är en enhetlig enfasstruktur, vilket är fördelaktigt för segheten. Porositet är ovanligt i syrefria kopparstavar och är en vanlig defekt i kopparstavar med låg syrehalt.
2. Skillnaden mellan varmvalsad struktur och gjuten struktur
Eftersom kopparstaven med låg syrehalt har varmvalsats är dess struktur en varmbearbetad struktur. Den ursprungliga gjutstrukturen har brutits och omkristallisation har uppträtt i 8 mm stången. Den syrefria kopparstaven har en gjuten struktur med grova korn. Detta är den inneboende orsaken till att syrefri koppar har en högre omkristallisationstemperatur och kräver en högre glödgningstemperatur. Detta beror på att omkristallisering sker nära korngränserna. Den syrefria kopparstavstrukturen har grova korn, och kornstorleken kan till och med nå flera millimeter. Därför finns det få korngränser. Även om den deformeras genom dragning är korngränserna relativt låga. Det finns fortfarande färre syrekopparstavar, så högre glödgningseffekt krävs. Kraven för framgångsrik glödgning av syrefri koppar är: den första glödgningen när tråden dras från stången men ännu inte gjutits. Glödgningseffekten bör vara 10-15 % högre än för koppar med låg syrehalt i samma situation. Efter kontinuerlig dragning bör tillräcklig marginal lämnas för glödgningseffekten i efterföljande steg och olika glödgningsprocesser bör utföras på koppar med låg syrehalt och syrefri koppar för att säkerställa flexibiliteten hos de pågående och färdiga trådarna.
3. Skillnader i inneslutningar, syrehaltsfluktuationer, ytoxider och eventuella varmvalsningsdefekter
Dragbarheten hos syrefria kopparstavar är överlägsen den hos kopparstavar med låg syrehalt i alla tråddiametrar. Utöver de ovan nämnda strukturella skälen har syrefria kopparstavar färre inneslutningar, stabil syrehalt och inga defekter som kan uppstå vid varmvalsning. tjockleken på stavytans oxid kan nå mindre än eller lika med 15A. Under den kontinuerliga gjutningen och valsningsprocessen, om processen är instabil och syreövervakningen inte är strikt, kommer det instabila syreinnehållet direkt att påverka stavens prestanda. Om stavens ytoxid kan kompenseras för den kontinuerliga rengöringen i efterprocessen, är det mer besvärande att det finns en avsevärd mängd oxid "under huden", vilket har en mer direkt inverkan på trådbrott. Därför, när du drar fina trådar, När du arbetar med ultrafina trådar, för att minska brott, måste kopparstaven ibland skalas eller till och med skalas två gånger som en sista utväg för att avlägsna den subkutane oxiden.
4. Det är skillnad i seghet mellan kopparstavar med låg syrehalt och syrefria kopparstavar
Båda kan sträckas till {{0}}.015 mm, men i den syrefria kopparn av lågtemperaturkvalitet i den supraledande lågtemperaturtråden är avståndet mellan filamenten endast 0,001 mm.
5. Det finns skillnader i ekonomin från råvarorna för stavtillverkning till trådtillverkning.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm är fördelarna med kopparstavar med låg syrehalt mer uppenbara, medan syrefria kopparstavar är ännu mer överlägsna när man drar koppartrådar med diametrar<0.5mm.
6. Trådtillverkningsprocessen för kopparstavar med låg syrehalt skiljer sig från den för syrefria kopparstavar.
Trådtillverkningsprocessen för kopparstavar med låg syrehalt kan inte kopieras till trådtillverkningsprocessen för syrefria kopparstavar. Åtminstone glödgningsprocesserna för de två är olika. Eftersom trådens mjukhet är djupt påverkad av materialsammansättningen och stavtillverkning, trådtillverkning och glödgningsprocesser, kan vi inte bara säga vem som är mjukare eller hårdare, koppar med låg syrehalt eller syrefri koppar.
Introduktion till kopparstavar med låg syrehalt och syrefria kopparstavar
1. Lågsyre kopparstav
Vilken typ av kopparstav är kopparstav med låg syrehalt? Vad är produktionsprocessen för kopparstavar med låg syrehalt? Vad är introduktionen till kopparstavar med låg syrehalt? Låt oss först titta på definitionen av kopparstavar med låg syrehalt: kopparstavar med en syrehalt mellan 200 (175) och 400 (450) ppm produceras genom kontinuerlig gjutning och valsning.
Introduktion till processflöde i kopparstavar med låg syrehalt och kopparstavar med låg syrehalt:
Kopparstavar med låg syrehalt tillverkas genom kontinuerlig gjutning och valsning. Processflödet är: elektrolytisk koppar → schaktugn → hållugn → gjutmaskin → kontinuerligt valsverk → rengöring → stångförslutningsmaskin → färdig produkt (ф8 mm) elektrolytisk koppar matas kontinuerligt och passerar genom vertikalen Efter kontinuerlig smältning i ugnen, smält koppar frigörs, som gjuts till trapetsformade göt med stor sektion av gjutmaskinen, och går sedan in i valsverket för varmvalsning för att bilda ф8 kopparstavämnen.
▍Utförandedefekter
(1) Schaktugn: A. På grund av den lilla storleken på schaktugnen smälts elektrolytisk koppar medan den tillsätts, och det smälta kopparvattnet har inga förutsättningar för full reduktion. .B. Hela smältprocessen och kopparvattenproduktionsprocessen kan inte isolera syre, så syrehalten är mycket hög. .C. Bränslet för smält koppar är i allmänhet gas. Under gasförbränningsprocessen kommer det att direkt påverka den kemiska sammansättningen av kopparvätskan, med större effekter som svavel och väte.
(2) Gjutmaskin: När gjutmaskinens kristalliseringshjul förvandlar den smälta kopparn till ett fast material, kan syre inte isoleras, så en stor mängd syre absorberas för andra gången under gjutningsprocessen.
(3) Temperaturkontroll: A. Temperaturen på smält koppar är inte lätt att kontrollera på grund av den stora rullningsvolymen och begränsningar från olika faktorer. B. Temperaturen på götet som kommer in i valsverket måste kontrolleras till 850 grader. Ju större övre och nedre avvikelse, desto större påverkan på kopparstavens kvalitet, och denna temperatur är svår att kontrollera. C. Temperaturen på kopparstaven som lämnar valsverket måste kontrolleras till 600 grader. Ju större övre och nedre avvikelse, desto större påverkan på kopparstavens kvalitet. På grund av begränsningarna i den tidigare processen är denna temperatur också svår att kontrollera. D. Det finns många länkar i hela processen, och om det finns något problem i en länk kommer det att påverka temperaturkontrollen.
(4) Övrigt: A. På grund av ovanstående defekter kommer kvaliteten på kopparstaven att vara instabil, så standarden föreskriver att den kontinuerliga gjutningen och rullande kopparstången med låg syrehalt måste utsättas för ett vridningstest innan den lämnar fabriken. Vissa tillverkare tillverkar dem dock inte alls, eller gör dem inte i partier som specificerats (varje batch bör inte överstiga 60 ton), eller så vänder de de okvalificerade partierna och lämnar fortfarande fabriken. B. Högt syreinnehåll kommer att påverka tråddragningsprocessen. Koppartråden blir hårdare när den dras, och glödgning måste läggas till i mitten. Syrehalt
