Hvordan skille oksygenfrie kobberstaver fra kobberstenger med lite oksygen?
Introduksjon: Folk forveksler ofte oksygenfrie kobberstaver med lavoksygenkobberstaver. For å redusere forekomsten av denne situasjonen, vil denne artikkelen hjelpe alle med å gjøre riktige vurderinger basert på mange års praktisk erfaring fra utøvere. Det er veldig stor forskjell i ytelse mellom de to. Hvis du nøye identifiserer dem fra utseendet, kan du også finne noen ting som kan skille dem.
Produksjonsprosessene av oksygenfrie kobberstaver og lavoksygenkobberstaver er forskjellige, noe som kan høres fra navnene. Hovedforskjellen mellom de to er oksygeninnholdet. På dette tidspunktet må noen si at jeg vet at den ene inneholder oksygen og den andre ikke. Selv om dette høres helt riktig ut, er det faktisk feil. Selv om det kalles oksygenfritt kobber, inneholder dette materialet også oksygen, men innholdet er veldig lite og kan ignoreres. I tillegg, på grunn av forskjellige produksjonsprosesser, er det visse forskjeller i ytelse. Oksygenfrie kobberstenger har et lysere utseende. Derfor, når to produkter påtreffes samtidig, har oksygenfrie kobberstaver generelt bedre lysstyrke.
1. Definisjon
Ved bruk av kobber som råmateriale produseres kobberstaver med et oksygeninnhold mellom 200 (175) og 400 (450) ppm gjennom kontinuerlig støping og valsemetoder, som kalles lavoksygen kobberstaver.
Kobberstaver produsert ved den oppadgående induksjonsmetoden med et oksygeninnhold under 20 ppm kalles oksygenfrie kobberstaver. Oksygenfrie kobberstaver er rent kobber som ikke inneholder oksygen eller noen deoksidasjonsrester, men som faktisk inneholder svært spor av oksygen og noen urenheter. I henhold til standarden er oksygeninnholdet ikke større enn 0.02 %, det totale urenhetsinnholdet er ikke større enn 0.05 %, og renheten til kobber er større enn 99,95 %. I henhold til oksygeninnholdet og urenhetsinnholdet er oksygenfrie kobberstaver delt inn i TU1 og TU2 kobberstenger. Renheten til TU1 oksygenfri kobberstang når 99,99%, og oksygeninnholdet er ikke mer enn 0,001%; renheten til TU2 oksygenfritt kobber når 99,95%, og oksygeninnholdet er ikke mer enn 0,002%.
2. Produksjonsprosess
Kobberstang er hovedråstoffet i kabelindustrien. Det er to produksjonsmetoder: kontinuerlig støping og valsing, og kontinuerlig støping oppover.
Det finnes mange metoder for å produsere lavoksygenkobberstaver ved kontinuerlig støping og valsing, og oksygeninnholdet er vanligvis 200-400ppm. Dens karakteristikk er at etter at metallet er smeltet i akselovnen, passerer kobbervæsken gjennom holdeovnen, sjakten og trakten, og kommer inn i det lukkede formhulrommet fra hellerøret. Den avkjøles med større kjøleintensitet for å danne en støpt plate, og behandles deretter i flere omganger. Etter valsing er den originale støpestrukturen ødelagt, og den produserte lavoksygenkobberstangen har en termisk bearbeidet struktur.
I Kina brukes den oppadgående kontinuerlige støpemetoden i utgangspunktet for å produsere oksygenfrie kobberstenger, og oksygeninnholdet er generelt under 20 ppm. Etter at metallet er smeltet i induksjonsovnen, støpes det kontinuerlig oppover gjennom grafittformen og deretter kaldvalset eller kaldbearbeidet. Den oksygenfrie kobberstangen som produseres er en støpt struktur.
Kobberstangen med lavt oksygen er en termisk bearbeidet struktur, og rekrystallisering har oppstått i 8 mm-stangen. Den oksygenfrie kobberstangen har en støpt struktur med grove korn. Dette er grunnen til at den oksygenfrie kobberstangen har en høyere rekrystalliseringstemperatur og krever en høyere glødetemperatur. Siden rekrystallisering skjer nær korngrensene, er kornene i den oksygenfrie kobberstavstrukturen grove, og kornstørrelsen kan til og med nå flere millimeter. Derfor er det få korngrenser. Selv om den deformeres ved trekking, er korngrensene relativt oksygenfattige kobberstaver. Enda mindre, så høyere glødeeffekt kreves.
Kravene for vellykket gløding av oksygenfritt kobber er: den første glødingen når ledningen trekkes fra stangen, men ennå ikke er støpt. Glødeeffekten bør være 10-15 % høyere enn for lavoksygenkobber i samme situasjon. Etter kontinuerlig trekking bør det være igjen tilstrekkelig margin for glødekraften i påfølgende stadier, og forskjellige glødeprosesser bør utføres på kobber med lavt oksygen og oksygenfritt kobber for å sikre mykheten til de igangværende og ferdige ledningene.
3. Oksygeninnhold
Det er lett å skille mellom anaerobe og hypoksiske staver basert på oksygeninnholdet. Oksygeninnholdet i anaerobe kobberstaver er under 10-20ppm, men for øyeblikket kan noen produsenter bare oppnå under 50 ppm. Kobberstaver med lite oksygen er 200-400ppm, og gode kobberstaver har generelt et oksygeninnhold på ca. 250 ppm.
Oksygeninnholdet i katodekobber som brukes i produksjonen av kobberstaver er vanligvis 10-50ppm, og den faste løseligheten av oksygen i kobber ved romtemperatur er omtrent 2 ppm. Oksygeninnholdet i kobberstaver med lavt oksygeninnhold er vanligvis 200 (175) -400 (450) ppm, så oksygen inhaleres i flytende kobbertilstand. Tvert imot reduseres den oksygenfrie kobberstangen som produseres ved opptrekksmetoden og fjernes etter at oksygenet holdes under flytende kobber i lang tid. Vanligvis er oksygeninnholdet i denne stangen under 10-50ppm, og det laveste kan være 1-2ppm.
Fra et strukturelt synspunkt eksisterer oksygenet i kobberstangen med lite oksygen i tilstanden kobberoksyd nær korngrensene. Dette er vanlig for lavoksygen kobberstaver, men sjelden for oksygenfrie kobberstaver. Kobberoksid fremstår som inneslutninger ved korngrenser, noe som kan ha en negativ innvirkning på materialets seighet. Oksygenet i oksygenfritt kobber er svært lavt, så strukturen til dette kobberet er en ensartet enfasestruktur, som er gunstig for seighet. Porøsitet er uvanlig i oksygenfrie kobberstaver, men er en vanlig defekt i lavoksygenkobberstaver.
4. Tegneytelse
Trekkytelsen til kobberstenger er relatert til mange faktorer, for eksempel urenhetsinnhold, oksygeninnhold og distribusjon, prosesskontroll, etc.
Oksygenfrie stenger bruker generelt oppovertrekkmetoden, mens hypoksiske stenger produseres ved kontinuerlig støping og valsing. Relativt sett er hypoksiske stenger mer tilpasningsdyktige til emaljerte trådegenskaper, som mykhet, tilbakeslagsvinkel og viklingsytelse, men hypoksiske stenger er relativt mer krevende for trådtrekkingsforhold. Strekk også 0.2 filament. Hvis strekkforholdene ikke er gode, kan den vanlige anaerobe staven strekkes, men den gode hypoksiske staven vil knekke; men hvis den samme stangen plasseres under gode strekkforhold, vil den hypoksiske stangen Kanskje du kan strekke den til dobbel null og fem, mens vanlige anaerobe staver kun kan strekkes til 0.1 på det meste. Selvfølgelig må de tynneste som Shuang Zero Two stole på importerte oksygenfrie kobberstenger. Begge kan strekkes til 0.015 mm, men i oksygenfritt kobber av lavtemperaturkvalitet i den superledende lavtemperaturtråden er avstanden mellom filamentene bare 0,001 mm.
1. Påvirkningen av smeltemetoden på urenheter som S
Den kontinuerlige støpingen og valsemetoden smelter hovedsakelig kobberstangen gjennom forbrenning av gass. Under forbrenningsprosessen, gjennom oksidasjon og fordampning, kan noen urenheter reduseres til en viss grad fra å komme inn i kobbervæsken, så kravene til råvarer er relativt lave. Den oppadgående kontinuerlige støpemetoden bruker en induksjonsovn for smelting. "Patina" og "kobberbønnene" på overflaten av det elektrolytiske kobberet vil i utgangspunktet smeltes inn i kobbervæsken. Den smeltede S har stor innflytelse på plastisiteten til den oksygenfrie kobberstangen og vil øke trådbruddet. linjehastighet.
2. Innføring av urenheter under støpeprosessen
Under produksjonsprosessen krever den kontinuerlige støpe- og valseprosessen overføring av smeltet kobber gjennom holdeovner, renner og trakter, noe som er relativt lett å få det ildfaste materialet til å flasse av. Under rulleprosessen må det passere gjennom rullene, noe som får jernet til å falle av, noe som vil føre til ekstern Blanding. Innrulling av oksider under prosessen vil påvirke trekkingen av hypoksiske stenger negativt. Produksjonsprosessen for den oppadgående kontinuerlige støpemetoden er kort. Kobbervæsken fullføres gjennom den nedsenkbare strømmen i den kombinerte ovnen, som har liten innvirkning på de ildfaste materialene. Krystalliseringen utføres i grafittformen, så det er færre forurensningskilder og urenheter som kan genereres i prosessen. Det er mindre sjanse for å komme inn.
3. Oksygenfordelingsform og dens innvirkning
Oksygeninnholdet har en betydelig innvirkning på trådtrekksytelsen til kobberstangen. Når oksygeninnholdet er på optimal verdi, er bruddhastigheten av kobberstangen den laveste. Dette er fordi oksygen fungerer som et rensemiddel i sin reaksjon med de fleste urenheter. Moderat oksygen bidrar også til å fjerne hydrogen fra kobbervæsken, generere vanndamp som flyter over, og redusere dannelsen av porer.
Fordeling av oksygenfattige kobberstangoksider: I det innledende stadiet av størkning i kontinuerlig støping er varmeavledningshastigheten og jevn avkjøling hovedfaktorene som bestemmer kobberstavoksidfordelingen. Ujevn avkjøling vil forårsake vesentlige forskjeller i den indre strukturen til kobberstangen, men i etterfølgende termisk behandling vil de søyleformede krystallene vanligvis bli ødelagt, noe som resulterer i forfining og jevn fordeling av kobber(II)oksidpartikler. En typisk situasjon som følge av aggregering av oksidpartikler er sentral sprengning. I tillegg til påvirkning av oksidpartikkelfordeling, viser kobberstaver med mindre oksidpartikler bedre trådtrekkegenskaper, og større kobberoksidpartikler forårsaker lett spenningskonsentrasjonspunkter og brudd.
Oksygeninnholdet i den oksygenfrie kobberstangen overstiger standarden, kobberstangen blir sprø, forlengelsen avtar, den strakte porten ser mørkerød ut, og krystallstrukturen er løs. Når oksygeninnholdet overstiger 8ppm, forringes prosessytelsen, noe som viser seg i en ekstremt høy grad av stangbrudd og trådbrudd under støping og trekking. Dette er fordi oksygen kan danne en sprø fase av kobberoksid med kobber, og danner et kobber-kobberoksid eutektikum, som er fordelt på grensen i en nettverksstruktur. Denne sprø fasen har høy hardhet og vil skille seg fra kobberlegemet under kalddeformasjon, noe som fører til at de mekaniske egenskapene til kobberstangen reduseres og lett forårsaker brudd under påfølgende prosessering. Høyt oksygeninnhold kan også føre til at ledningsevnen til oksygenfrie kobberstaver reduseres. Derfor må den oppadgående kontinuerlige støpeprosessen og produktkvaliteten kontrolleres strengt.
4. Påvirkning av hydrogen
Ved kontinuerlig støping oppover kontrolleres oksygeninnholdet lavere, bivirkningene av oksider reduseres, og påvirkning av hydrogen blir et mer betydelig problem.
Det er en likevektsreaksjon i smelten etter inhalering: H₂O(g)=[O]+2[H]. Gass og porøsitet dannes under krystalliseringsprosessen når hydrogen utfelles og akkumuleres fra den overmettede løsningen. Hydrogenet som utfelles før krystallisering kan redusere kobber(II)oksid for å generere vannbobler. Siden karakteristikken for støping oppover er krystallisering av smeltet kobber fra topp til bunn, er formen på væsken som dannes tilnærmet konisk. Gassen som utfelles før kobbervæsken krystalliserer blokkeres i størkningsstrukturen under flyteprosessen, og det dannes porer i støpestangen under krystallisering. Når det oppovergående gassinnholdet er lite, eksisterer det utfelte hydrogenet ved korngrensene og danner porøsitet; når gassinnholdet er høyt samler det seg til porer. Derfor dannes porer og porøsitet av både hydrogen og vanndamp.
Hydrogen kommer fra ulike prosessledd i oppstrøms produksjonsprosessen, slik som "patinaen" av råstoffet elektrolytisk kobber, hjelpematerialet trekull, klimamiljøet er fuktig, og grafittkrystallisatoren er ikke tørr osv. Derfor er overflaten av kobbervæsken i smelteovnen skal dekkes med bakt kull, og det elektrolytiske kobberet skal prøve å fjerne "patina", "kobberbønner" og "ører", noe som er veldig viktig for å forbedre kvaliteten på oksygenfrie kobberstaver .
I den kontinuerlige støpe- og valseprosessen kontrolleres hydrogen ofte ved moderat kontroll av oksygeninnholdet (Cu₂O+H₂=2Cu+H₂O). Siden det smeltede kobberet krystalliserer fra bunnen og opp under støpeprosessen, kan vanndampen som genereres av oksygenet og hydrogenet i det smeltede kobberet lett flyte opp og unnslippe. Det meste av hydrogenet i det smeltede kobberet kan effektivt fjernes, og dermed påvirke kobberstangen. mindre.
5. Overflatekvalitet
I prosessen med å produsere produkter som elektromagnetiske ledninger stilles det også krav til overflatekvaliteten til kobberstenger. Overflaten på den trukket kobbertråden må være fri for grader, mindre kobberpulver og fri for oljeflekker. Kvaliteten på kobbertråden bør måles gjennom en torsjonstest og gjenvinning av kobberstangen etter torsjon for å bestemme kvaliteten.
Under den kontinuerlige støpe- og valseprosessen, fra støping til valsing, er temperaturen høy og fullstendig eksponert for luften, noe som fører til at det dannes et tykt oksidlag på overflaten av den støpte platen. Under valseprosessen, mens valsene roterer, rullet oksidpartiklene inn i overflaten av kobbertråden. Siden kobberoksyd er en sprø forbindelse med et høyt smeltepunkt, når de strimmelformede aggregatene av kobberoksyd som er rullet dypt blir strukket av formen, vil det genereres grader på den ytre overflaten av kobberstangen, noe som forårsaker problemer for påfølgende maling. Det er to hovedtyper av importert utstyr for lavoksygen kobberstaver: SOUTHWIRE-utstyr fra USA, hvis innenlandske produsenter er Nanjing Huaxin og Jiangxi Copper; den andre er CONTIROD-utstyr fra Tyskland, hvis innenlandske produsenter er Changzhou Jinyuan og Tianjin Seamless.
Den oksygenfrie kobberstangen produsert ved den oppadgående kontinuerlige støpeprosessen er fullstendig isolert fra oksygen på grunn av støping og avkjøling, og det er ingen påfølgende varmvalseprosess. Det er ikke noe oksid rullet inn i overflaten av kobberstangen, og kvaliteten er bedre. Det er mindre kobberpulver etter tegning. , er det mindre sannsynlig at problemene ovenfor eksisterer.
Oksygenfri kobberstangproduksjon er også delt inn i importert utstyrsproduksjon og innenlandsk utstyrsproduksjon. Imidlertid har importerte produkter ingen åpenbare fordeler for tiden. Det er ikke stor forskjell på kobberstangproduktene som produseres. Så lenge kobberplaten er godt valgt og produksjonskontrollen er stabil, kan husholdningsutstyr også produsere pålitelig produksjon. Strekk kobberstangen 0.05. Importert utstyr er generelt utstyr fra finske Outokumpu. Det beste innenlandske utstyret bør være fra Shanghai Navy Yard, som har lengst produksjonstid og pålitelig kvalitet.
6. Søknad
Kobberstenger med lite oksygen og oksygenfrie kobberstenger brukes begge av elektrikere. De er ikke annet enn ledninger og kabler, emaljerte ledninger, flate ledninger og kobberstenger. Det er ikke stor forskjell på søknadsfeltene.
Oksygenfrie kobberstenger produseres vanligvis av elektrolytisk kobber, og deres resistivitet og prosessytelse er bedre enn lavoksygenkobberstenger. Derfor brukes oksygenfrie stenger generelt til å produsere høye krav til elektriske materialer, for eksempel emaljerte ledninger. Motstanden til oksygenfrie stenger er definitivt mindre, og bruksområdet Oppvarmingssituasjonen ved bruk av motoren er definitivt bedre enn den hypoksiske staven.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with a diameter >1 mm kobberstenger med lite oksygen har åpenbare fordeler. Oksygenfrie kobberstenger er enda mer overlegne når man trekker kobbertråder med diameter<0.5mm. . The 6mm oxygen-free copper rod is used to produce copper flat wires, and the 3mm oxygen-free copper rod is used for wire drawing to produce wire copper cores and enameled wires, which are mainly used in wires, cables and motors. When drawing wire with a low-oxygen rod, it is difficult to draw filaments below 0.5mm.
Derfor bruker i utgangspunktet store elektriske produkter med lave motstandskrav staver med lite oksygen; små produkter med høye motstandskrav bruker anaerobe stenger. Lydkabler foretrekker generelt å bruke oksygenfrie stenger. Dette har sammenheng med at de oksygenfrie stavene er enkrystall kobber og de hypoksiske stavene er polykrystallinsk kobber.
7. Prisfordel
I dag har flere og flere kabelselskaper en tendens til å bruke oksygenfrie kobberstenger som råmateriale for å lage kabler. Så, hva er ytelsesfordelene til oksygenfrie kobberstenger sammenlignet med vanlige kobberstenger?
"Sammenlignet med vanlige kobberstenger har oksygenfrie kobberstenger bedre duktilitet og høyere ledningsevne, og er de mest ideelle råvarene for ledning og kabel og elektrisk og elektrisk industri." sa en senior oksygenfri kobberstangprodusent. Sammenlignet med vanlige kobberstenger har oksygenfrie kobberstenger utmerkede egenskaper som høy renhet, lavt oksygeninnhold, høy ledningsevne og god prosessytelse. De har også et glatt utseende, en rund overflate og ingen grader, sprekker, avskalling eller inkluderingsfeil.
Vanlige kobberstaver inneholder ofte en betydelig mengde kobberoksidurenheter, noe som vil ha en negativ innvirkning på materialets seighet. Den oksygenfrie kobberstangen av høy kvalitet har nesten ingen urenheter og har utmerket seighet. Dessuten har den utmerkede oksygenfrie kobberstangen en jevn struktur og tykke krystaller, som ikke bare overvinner de vanligste porøsitetsfeilene i vanlige kobberstaver, men også har den mest overlegne trekkbarheten blant alle tråddiametre.
Så, betyr en oksygenfri kobberstang med så utmerket ytelse en høy pris? Bransjeinnsidere svarer negativt på dette spørsmålet. På den ene siden bruker den nåværende innenlandske produksjonen av oksygenfrie kobberstenger hovedsakelig den oppadgående trekkmetoden. Denne mainstream-prosessen i seg selv har fordelene med kort prosessflyt, høy utbyttegrad, lave kostnader og lave investeringer. Derfor er prisen på oksygenfrie kobberstenger relativt. Prisen på vanlige kobberstenger vil ikke være mye høyere; på den annen side har den oksygenfrie kobberproduksjonsprosessen gjennomgått nesten 20 års utvikling, og det har vært mange forbedringer i driftsmetoder og prosesser, for eksempel å legge til en raffineringsprosess til opptrekksproduksjonsprosessen ved å bruke The scrap copper ledning generert under smelte- og produksjonsprosessen til kraftfrekvensovnen med den oppadgående induksjonsmetoden er fritatt for ekstra behandlingsgebyrer og transportgebyrer. Med perfekt teknologi og produksjonsprosesser kan en moden oksygenfri kobberstavprodusent gjøre kostnadene for oksygenfrie kobberstenger nesten like som vanlige kobberstaver.
