Er kobberet i alle kabler likt? Hva slags kobber er bra? En artikkel forklarer tydelig
Introduksjon: På grunn av de forskjellige prosessene for å produsere kobberstaver, er oksygeninnholdet og utseendet til de produserte kobberstavene forskjellig. Kobberstavene produsert av Shangying kalles oksygenfrie kobberstaver hvis oksygeninnholdet er under 10 ppm med riktig teknologi; kobberstengene produsert ved kontinuerlig støping er varmvalset under beskyttende forhold, og oksygeninnholdet er i området 200-500ppm, men noen ganger opptil mer enn 700 ppm. Generelt har kobberet som produseres ved denne metoden et lyst utseende. Kobberstenger med lavt oksygeninnhold kalles noen ganger polerte stenger.
Oksygenfri kobberstang
Kobberstang er hovedråstoffet i kabelindustrien. Det er to hovedproduksjonsmetoder - kontinuerlig støping og valsing og kontinuerlig støping oppover. Det finnes mange produksjonsmetoder for kontinuerlig støping og valsing av lavoksygen kobberstaver. Karakteristikken er at etter at metallet er smeltet i sjaktovnen, passerer kobbervæsken gjennom holdeovnen, sjakten, trakten og kommer inn i det lukkede formhulrommet fra hellerøret. Avkjølingsintensiteten brukes til å kjøle ned for å danne en støpt plate, som deretter rulles i flere omganger. Den produserte lavoksygenkobberstangen har en varmbehandlet struktur. Den opprinnelige støpestrukturen er ødelagt, og oksygeninnholdet er vanligvis mellom 200 og 400 ppm. Oksygenfrie kobberstenger produseres i utgangspunktet i Kina ved å bruke den oppadgående kontinuerlige støpemetoden. Etter at metallet er smeltet i en induksjonsovn, blir det kontinuerlig støpt gjennom grafittformer, og deretter kaldvalset eller kaldbearbeidet. De oksygenfrie kobberstavene som produseres har en støpt struktur og inneholder oksygen. Mengden er vanligvis under 20 ppm. På grunn av ulike produksjonsprosesser er det store forskjeller i mange aspekter som organisasjonsstruktur, oksygeninnholdsfordeling, urenhetsform og distribusjon, etc.
1. Tegneforestilling
Trekningsytelsen til kobberstenger er relatert til mange faktorer, som innholdet av urenheter, oksygeninnhold og fordeling, prosesskontroll, etc. Det følgende er en analyse av trekkeytelsen til kobberstenger fra de ovennevnte aspektene.
1. Påvirkningen av smeltemetoden på urenheter som S
Kontinuerlig støping og valsing for å produsere kobberstenger smelter hovedsakelig kobberstengene gjennom forbrenning av gass. Under forbrenningsprosessen, gjennom oksidasjon og fordampning, kan noen urenheter reduseres fra å komme inn i kobbervæsken til en viss grad. Derfor har kontinuerlig støping og valsemetode relativt høye råvarekrav. Nedre. Den øvre kontinuerlige støpingen produserer oksygenfrie kobberstaver. Siden induksjonsovnen brukes til smelting, smeltes "patina" og "kobberbønnene" på overflaten av det elektrolytiske kobberet i utgangspunktet inn i det flytende kobberet. Den smeltede S har stor innflytelse på plastisiteten til den oksygenfrie kobberstangen og vil øke bruddhastigheten for trådtrekkingen.
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 valsene, noe som får jernet til å falle av og forårsake skade på kobberstengene. Forårsak eksterne inneslutninger. Innrulling av oksider på og under huden under varmvalsing vil ha en negativ effekt på trekkingen av hypoksiske stenger. 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.
O, S og P er grunnstoffer som produserer forbindelser med kobber. I smeltet kobber kan oksygen delvis løses opp, men når kobber kondenserer, løses oksygen nesten ikke opp i kobber. Det oppløste oksygenet i smeltet tilstand utfelles som kobber=kobber(II)oksid-eutektikum og fordeles ved korngrensene. Fremveksten av kobber-kobberoksid-eutektikk reduserer plastisiteten til kobber betydelig.
Svovel kan løses i smeltet kobber, men ved romtemperatur reduseres løseligheten til nesten null. Det vises ved korngrenser i form av kobber(II)sulfid, noe som vil redusere plastisiteten til kobber betydelig.
3. Oksygenfordelingsmønstre og effekter i lavoksygenkobberstaver og oksygenfrie kobberstaver
Oksygeninnholdet har en betydelig innvirkning på trådtrekksytelsen til kobberstenger med lavt oksygeninnhold. Når oksygeninnholdet øker til optimal verdi, har kobberstangen den laveste bruddhastigheten. 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. Det optimale oksygeninnholdet gir de beste forutsetningene for trådtrekkingsprosessen.
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 Cu2O-partikler forårsaker lett spenningskonsentrasjonspunkter og brudd.
Oksygeninnholdet i oksygenfritt kobber 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 separere fra kobberlegemet under kald deformasjon, noe som resulterer i en reduksjon i de mekaniske egenskapene til kobberstangen og lett brudd i etterfølgende 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 lavt og bivirkningene av oksider reduseres kraftig, men påvirkning av hydrogen blir et mer betydelig problem. Det er en likevektsreaksjon i smelten etter innånding: 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**, og grafittkrystallisatoren er ikke tørr osv. Derfor 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 oksygenfri kobberstenger.
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.
2. 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 kobberpulveret på overflaten måles gjennom en torsjonstest og gjenvinningen av kobberstangen etter torsjon observeres 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.
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.
Oksygenfrie kobberstenger lages også med importert utstyr og husholdningsutstyr. Imidlertid har importerte produkter ingen åpenbare fordeler for tiden. Etter at kobberstangproduktene er frigjort, er ikke forskjellen særlig stor. Så lenge kobberplaten er godt valgt og produksjonskontrollen er relativt stabil, kan husholdningsutstyr også brukes. Utgangen er kobberstenger med en strekkbarhet på 0.05. Importert utstyr er generelt utstyr fra finske Outokumpu. Det beste innenlandske utstyret bør være fra Shanghai Navy Factory. Den har lengst produksjonstid og er en militærindustribedrift med pålitelig kvalitet.
Det er to hovedtyper av importert kobberstangutstyr med lite oksygen i verden. Det ene er det amerikanske South Line-utstyret, som er SOUTHWIRE på engelsk. De innenlandske produsentene er Nanjing Huaxin og Jiangxi Copper. Den andre er det tyske CONTIROD-utstyret. De innenlandske produsentene er Changzhou Jinyuan og Tianjin. Flott sømløs.
Det er lett å skille mellom anaerobe og hypoksiske staver når det gjelder oksygeninnhold. Oksygenfritt kobber har et oksygeninnhold på mindre enn 10-20 PPM, men for øyeblikket kan noen produsenter bare oppnå mindre enn 50 PPM. Kobberstaver med lite oksygen har et oksygeninnhold på mindre enn 200-20 PPM. 4{{10}}0 PPM. Oksygeninnholdet i gode poler er generelt kontrollert til rundt 250 PPM. Oksygenfrie stolper bruker generelt metoden for opptrekk. Hypoksiske stolper er kontinuerlig støping og rulling. De to produktene er relativt gode på emaljert trådytelse. Den er mer tilpasningsdyktig, for eksempel mykhet, tilbakeslagsvinkel og viklingsytelse. Hypoksiske stenger er imidlertid relativt tøffe på trekkforholdene. Tilsvarende kan 0,2 filamenter strekkes. Dersom trekkforholdene ikke er gode, kan vanlige anaerobe stenger trekkes. En god hypoksisk stang vil bryte linjen, men hvis den plasseres under gode strekkforhold, kan samme stang kanskje strekkes til dobbel 0,5 med en hypoksisk stang, mens en vanlig anaerob stang kun kan strekkes til 0,1 på det meste. , selvfølgelig, de tynneste, som Double Zero Two, må stole på importerte oksygenfrie kobberstenger. For tiden prøver noen selskaper å bruke skrellemetoder for å behandle staver med lite oksygen for å strekke 0,03 ledninger. Men jeg er ikke så godt kjent med dette aspektet. klar.
Kobberstang med lite oksygen
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.
Kobberstenger med lavt oksygen og oksygenfrie kobberstenger er forskjellige på grunn av forskjellige produksjonsmetoder og har sine egne egenskaper.
1. Om innånding og fjerning av oksygen og dets eksistenstilstand
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 generelt 200 (175) - 400 (450) ppm, så oksygenet inhaleres under flytende kobbertilstand, mens den oppovertrekkende oksygenfrie kobberstangen er tvert imot. , oksygenet inhaleres under det flytende kobberet Etter å ha vært oppbevart i lang tid, reduseres det og fjernes. Vanligvis er oksygeninnholdet i denne typen staver under 10-50ppm, og det laveste kan være 1-2ppm. Fra et vevssynspunkt er oksygenet i lavoksygenkobber i form av kobberoksyd. Eksisterer nær korngrenser, noe som er vanlig for kobberstenger med lite oksygen, men sjelden for oksygenfrie kobberstenger. Tilstedeværelsen av kobberoksid i form av inneslutninger ved korngrensene har 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 og er en vanlig defekt i lavoksygenkobberstaver.
2. Forskjellen mellom varmvalset struktur og støpt struktur
Siden den oksygenfattige kobberstangen har blitt varmvalset, er strukturen en varmbehandlet struktur. Den opprinnelige støpestrukturen er ødelagt, og rekrystallisering har oppstått i 8 mm stangen. Den oksygenfrie kobberstangen har en støpt struktur med grove korn. Dette er den iboende grunnen til at oksygenfritt kobber har en høyere rekrystalliseringstemperatur og krever en høyere glødetemperatur. Dette er fordi rekrystallisering skjer nær korngrensene. Den oksygenfrie kobberstavstrukturen har grove korn, og kornstørrelsen kan til og med nå flere millimeter. Derfor er det få korngrenser. Selv om den deformeres ved trekking, er korngrensene relativt lave. Det er fortsatt færre oksygenkobberstaver, så det kreves høyere glødeeffekt. 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 fleksibiliteten til de igangværende og ferdige ledningene.
3. Forskjeller i inneslutninger, oksygeninnholdssvingninger, overflateoksider og mulige varmvalsingsdefekter
Trekkbarheten til oksygenfrie kobberstenger er overlegen den for kobberstenger med lavt oksygeninnhold i alle tråddiametre. I tillegg til de ovennevnte strukturelle årsaker har oksygenfrie kobberstaver færre inneslutninger, stabilt oksygeninnhold, og ingen defekter som kan oppstå ved varmvalsing. , kan tykkelsen på stangoverflateoksidet nå mindre enn eller lik 15A. Under den kontinuerlige støpe- og valseproduksjonsprosessen, hvis prosessen er ustabil og oksygenovervåkingen ikke er streng, vil det ustabile oksygeninnholdet direkte påvirke ytelsen til stangen. Dersom overflateoksidet på stangen kan kompenseres for i den kontinuerlige rengjøringen i etterprosessen, er det mer plagsomme at det finnes en betydelig mengde oksid "under huden", som har en mer direkte innvirkning på wirebrudd. Derfor, når du trekker fine ledninger, Når du arbeider med ultrafine ledninger, for å redusere brudd, må noen ganger kobberstangen skrelles eller til og med skrelles to ganger som en siste utvei for å fjerne det subkutane oksidet.
4. Det er en forskjell i seighet mellom lavoksygenkobberstaver og oksygenfrie kobberstaver
Begge kan strekkes til {{0}}.015 mm, men i lavtemperaturkvalitet oksygenfritt kobber i lavtemperatursuperledende ledning er avstanden mellom filamentene bare 0,001 mm.
5. Det er forskjeller i økonomien fra råvarene til stangfremstilling til trådfremstilling.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm, er fordelene med kobberstenger med lite oksygen mer åpenbare, mens oksygenfrie kobberstenger er enda mer overlegne når man trekker kobbertråder med diameter<0.5mm.
6. Trådfremstillingsprosessen for kobberstenger med lavt oksygen er forskjellig fra oksygenfrie kobberstenger.
Trådfremstillingsprosessen til kobberstenger med lavt oksygeninnhold kan ikke kopieres til trådfremstillingsprosessen for oksygenfrie kobberstenger. I det minste er utglødningsprosessene til de to forskjellige. Fordi mykheten til tråden er dypt påvirket av materialsammensetningen og stavfremstilling, trådfremstilling og utglødningsprosesser, kan vi ikke bare si hvem som er mykere eller hardere, lavoksygenkobber eller oksygenfritt kobber.
Introduksjon til lavoksygen kobberstaver og oksygenfrie kobberstaver
1. Kobberstav med lavt oksygeninnhold
Hva slags kobberstang er kobberstang med lavt oksygen? Hva er produksjonsprosessen for kobberstaver med lite oksygen? Hva er introduksjonen til lavoksygen kobberstaver? La oss først se på definisjonen av lavoksygenkobberstaver: kobberstaver med et oksygeninnhold mellom 200 (175) og 400 (450) ppm produseres gjennom kontinuerlig støping og valsing.
Introduksjon til lav oksygen kobberstav-lav oksygen kobberstav prosessstrøm:
Kobberstenger med lavt oksygeninnhold produseres ved bruk av kontinuerlig støping og valsing. Prosessstrømmen er: elektrolytisk kobber → akselovn → holdeovn → støpemaskin → kontinuerlig valseverk → rengjøring → stanglukkemaskin → ferdig produkt (ф8mm) elektrolytisk kobber mates kontinuerlig og føres gjennom vertikalen Etter kontinuerlig smelting i ovnen, smeltet kobber frigjøres, som støpes inn i store trapesformede blokker av støpemaskinen, og går deretter inn i valseverket for varmvalsing for å danne ф8 kobberstangemner.
▍Utførelsesfeil
(1) Sjaktovn: A. På grunn av den lille størrelsen på sjaktovnen, smeltes elektrolytisk kobber mens det tilsettes, og det smeltede kobbervannet har ingen forutsetninger for full reduksjon. .B. Hele smelteprosessen og kobbervannproduksjonsprosessen kan ikke isolere oksygen, så oksygeninnholdet er veldig høyt. .C. Drivstoffet for smeltet kobber er vanligvis gass. Under gassforbrenningsprosessen vil det direkte påvirke den kjemiske sammensetningen av kobbervæsken, med større påvirkninger som svovel og hydrogen.
(2) Støpemaskin: Når krystalliseringshjulet til støpemaskinen gjør det smeltede kobberet til et fast stoff, kan oksygen ikke isoleres, så en stor mengde oksygen absorberes for andre gang under støpeprosessen.
(3) Temperaturkontroll: A. Temperaturen på smeltet kobber er ikke lett å kontrollere på grunn av det store rullevolumet og begrensninger fra ulike faktorer. B. Temperaturen på barren som kommer inn i valseverket må kontrolleres til 850 grader. Jo større øvre og nedre avvik, jo større innvirkning på kobberstangens kvalitet, og denne temperaturen er vanskelig å kontrollere. C. Temperaturen på kobberstangen som kommer ut av valseverket må kontrolleres til 600 grader. Jo større øvre og nedre avvik, jo større innvirkning på kvaliteten på kobberstangen. På grunn av begrensningene i den forrige prosessen, er denne temperaturen også vanskelig å kontrollere. D. Det er mange ledd i hele prosessen, og hvis det er noe problem i en lenke, vil det påvirke temperaturkontrollen.
(4) Andre: A. På grunn av de ovennevnte defektene vil kvaliteten på kobberstangen være ustabil, så standarden fastsetter at den kontinuerlige støpingen og rullende lavoksygenkobberstangen må underkastes en torsjonstest før den forlater fabrikken. Noen produsenter lager dem imidlertid ikke i det hele tatt, eller lager dem ikke i partier som spesifisert (hver batch bør ikke overstige 60 tonn), eller de reverserer de ukvalifiserte partiene og forlater fortsatt fabrikken. B. Høyt oksygeninnhold vil påvirke trådtrekkingsprosessen. Kobbertråden vil bli hardere etter hvert som den trekkes, og det må tilføres gløding i midten. Oksygeninnhold
