Este cuprul la toate cablurile la fel? Ce fel de cupru este bun? Un articol explică clar
Introducere: Datorită diferitelor procese de producere a tijelor de cupru, conținutul de oxigen și aspectul tijelor de cupru produse sunt diferite. Tijele de cupru produse de Shangying sunt numite tije de cupru fără oxigen dacă conținutul de oxigen este sub 10 ppm cu o tehnologie adecvată; tijele de cupru produse prin turnare continuă sunt laminate la cald în condiții de protecție, iar conținutul de oxigen este în intervalul 200-500ppm, dar uneori până la mai mult de 700ppm. În general, cuprul produs prin această metodă are un aspect luminos. Tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen sunt uneori numite tije lustruite.
Tijă de cupru fără oxigen
Tija de cupru este principala materie primă în industria cablurilor. Există două metode principale de producție - turnare continuă și laminare și turnare continuă în sus. Există multe metode de producție pentru turnarea continuă și laminarea tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen. Caracteristica este că, după ce metalul este topit în cuptorul cu arbore, lichidul de cupru trece prin cuptorul de reținere, jgheab, tundish și intră în cavitatea închisă a matriței din conducta de turnare. Intensitatea de răcire este utilizată pentru a se răci pentru a forma o placă turnată, care este apoi rulată în mai multe treceri. Tija de cupru cu conținut scăzut de oxigen produs are o structură prelucrată la cald. Structura originală de turnare a fost spartă, iar conținutul de oxigen este în general între 200 și 400 ppm. Tijele de cupru fără oxigen sunt produse practic în China folosind metoda de turnare continuă în sus. După ce metalul este topit într-un cuptor cu inducție, este turnat continuu prin matrițe de grafit și apoi laminat la rece sau prelucrat la rece. Tijele de cupru fără oxigen produse au o structură turnată și conțin oxigen. Cantitatea este în general sub 20 ppm. Datorită diferitelor procese de fabricație, există diferențe mari în multe aspecte, cum ar fi structura organizatorică, distribuția conținutului de oxigen, forma și distribuția impurităților etc.
1. Performanță de desen
Performanța de tragere a tijelor de cupru este legată de mulți factori, cum ar fi conținutul de impurități, conținutul și distribuția de oxigen, controlul procesului etc. Următoarea este o analiză a performanței de tragere a tijelor de cupru din aspectele de mai sus.
1. Influența metodei de topire asupra impurităților precum S
Turnarea și rularea continuă pentru a produce tije de cupru topesc în principal tijele de cupru prin arderea gazului. În timpul procesului de ardere, prin oxidare și volatilizare, unele impurități pot fi reduse de la intrarea în lichidul de cupru într-o anumită măsură. Prin urmare, metoda de turnare și laminare continuă are cerințe relativ ridicate de materie primă. Inferior. Turnarea continuă superioară produce tije de cupru fără oxigen. Deoarece cuptorul cu inducție este folosit pentru topire, „patina” și „boabele de cupru” de pe suprafața cuprului electrolitic sunt practic topite în cuprul lichid. S-ul topit are o mare influență asupra plasticității tijei de cupru fără oxigen și va crește rata de rupere a trefilei.
2. Intrarea impurităților în timpul procesului de turnare
În timpul procesului de producție, procesul de turnare și laminare continuă necesită transferul cuprului topit prin cuptoare de susținere, jgheaburi și tundishuri, ceea ce este relativ ușor să provoace desprinderea materialului refractar. În timpul procesului de laminare, acesta trebuie să treacă prin role, provocând căderea fierului și provocând deteriorarea tijelor de cupru. Cauza incluziuni externe. Introducerea oxizilor pe și sub piele în timpul rulării la cald va avea un efect negativ asupra tragerii tijelor hipoxice. Procesul de producție al metodei de turnare continuă ascendentă este scurt. Lichidul de cupru este completat prin fluxul submersibil în cuptorul combinat, care are un impact redus asupra materialelor refractare. Cristalizarea se realizează în matrița de grafit, astfel încât există mai puține surse de poluare și impurități care pot fi generate în proces. Există mai puține șanse de intrare.
O, S și P sunt elemente care produc compuși cu cupru. În cuprul topit, oxigenul se poate dizolva parțial, dar când cuprul se condensează, oxigenul se dizolvă cu greu în cupru. Oxigenul dizolvat în starea topit precipită sub formă de oxid cupros eutectic de cupru=și este distribuit la granițele granulelor. Apariția eutecticului de oxid cupru-cupru reduce semnificativ plasticitatea cuprului.
Sulful poate fi dizolvat în cupru topit, dar la temperatura camerei, solubilitatea sa este redusă la aproape zero. Apare la granițele granulelor sub formă de sulfură cuproasă, care va reduce semnificativ plasticitatea cuprului.
3. Modele și efecte de distribuție a oxigenului în tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen și tijele de cupru fără oxigen
Conținutul de oxigen are un impact semnificativ asupra performanței de trefilare a tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen. Când conținutul de oxigen crește la valoarea optimă, tija de cupru are cea mai mică rată de rupere. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul acționează ca un captator în reacția sa cu majoritatea impurităților. Oxigenul moderat este, de asemenea, propice pentru îndepărtarea hidrogenului din lichidul de cupru, generând vapori de apă care să se reverse și reducând formarea porilor. Conținutul optim de oxigen oferă cele mai bune condiții pentru procesul de trefilare.
Distribuția oxizilor de tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen: În stadiul inițial de solidificare în turnare continuă, viteza de disipare a căldurii și răcirea uniformă sunt principalii factori care determină distribuția oxidului de cupru. Răcirea neuniformă va provoca diferențe esențiale în structura internă a tijei de cupru, dar în procesarea termică ulterioară, cristalele columnare vor fi de obicei distruse, rezultând rafinarea și distribuția uniformă a particulelor de oxid cupros. O situație tipică care rezultă din agregarea particulelor de oxid este spargerea centrală. Pe lângă influența distribuției particulelor de oxid, tijele de cupru cu particule de oxid mai mici prezintă caracteristici de trefilare mai bune, iar particulele mai mari de Cu2O provoacă cu ușurință puncte de concentrare a tensiunii și rupere.
Conținutul de oxigen al cuprului fără oxigen depășește standardul, tija de cupru devine casantă, alungirea scade, portul întins apare roșu închis și structura cristalină este liberă. Când conținutul de oxigen depășește 8 ppm, performanța procesului se deteriorează, ceea ce se manifestă printr-o rată extrem de ridicată de rupere a tijei și a sârmei în timpul turnării și trefilării. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul poate forma o fază fragilă de oxid cupros cu cuprul, formând un eutectic cupru-oxid cupros, care este distribuit la graniță într-o structură de rețea. Această fază fragilă are duritate mare și se va separa de corpul de cupru în timpul deformării la rece, rezultând o scădere a proprietăților mecanice ale tijei de cupru și o fracturare ușoară în prelucrarea ulterioară. Conținutul ridicat de oxigen poate cauza, de asemenea, scăderea conductivității tijelor de cupru fără oxigen. Prin urmare, procesul de turnare continuă ascendentă și calitatea produsului trebuie controlate strict.
4. Influența hidrogenului
În turnarea continuă în sus, conținutul de oxigen este controlat scăzut și efectele secundare ale oxizilor sunt mult reduse, dar influența hidrogenului devine o problemă mai semnificativă. Există o reacție de echilibru în topitură după inhalare: H2O(g)=[O]+2[H];
Gazul și porozitatea se formează în timpul procesului de cristalizare atunci când hidrogenul precipită și se acumulează din soluția suprasaturată. Hidrogenul precipitat înainte de cristalizare poate reduce oxidul cupros pentru a genera bule de apă. Deoarece caracteristica turnării în sus este cristalizarea cuprului topit de sus în jos, forma lichidului format este aproximativ conică. Gazul precipitat înainte ca lichidul de cupru să cristalizeze este blocat în structura de solidificare în timpul procesului de plutire, iar în tija de turnare se formează pori în timpul cristalizării. Când conținutul de gaz ascendent este mic, hidrogenul precipitat există la granițele granulelor și formează porozitate; când conținutul de gaz este mare, acesta se adună în pori. Prin urmare, porii și porozitatea sunt formate atât din hidrogen, cât și din vapori de apă.
Hidrogenul provine din diverse legături de proces în procesul de producție din amonte, cum ar fi „patina” materiei prime cupr electrolitic, materialul auxiliar cărbunele**, mediul climatic**, iar cristalizatorul de grafit nu este uscat etc. Prin urmare, suprafața lichidului de cupru din cuptorul de topire ar trebui să fie acoperită cu cărbune copt, iar cuprul electrolitic ar trebui să încerce să îndepărteze „patina”, „fasolea de cupru” și „urechile”, ceea ce este foarte important pentru a îmbunătăți calitatea fără oxigen. tije de cupru.
În procesul de turnare și laminare continuă, hidrogenul este adesea controlat prin controlul moderat al conținutului de oxigen. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Deoarece cuprul topit cristalizează de jos în sus în timpul procesului de turnare, vaporii de apă generați de oxigenul și hidrogenul din cuprul topit pot pluti cu ușurință în sus și scăpa. Majoritatea hidrogenului din cuprul topit poate fi îndepărtat eficient, afectând astfel tija de cupru. mai mic.
2. Calitatea suprafeței
În procesul de producere a produselor precum firele electromagnetice, sunt necesare și cerințe pentru calitatea suprafeței tijelor de cupru. Suprafața firului de cupru tras trebuie să fie fără bavuri, mai puțină pulbere de cupru și fără pete de ulei. Calitatea pulberii de cupru la suprafață se măsoară printr-un test de torsiune și se observă recuperarea tijei de cupru după torsiune pentru a determina calitatea acesteia.
În timpul procesului de turnare și laminare continuă, de la turnare la laminare, temperatura este ridicată și complet expusă aerului, determinând formarea unui strat gros de oxid pe suprafața plăcii turnate. În timpul procesului de laminare, pe măsură ce rolele se rotesc, particulele de oxid s-au rostogolit pe suprafața firului de cupru. Deoarece oxidul cupros este un compus fragil cu un punct de topire ridicat, atunci când agregatele sub formă de bandă de oxid cupros laminate adânc sunt întinse de matriță, se vor genera bavuri pe suprafața exterioară a tijei de cupru, cauzând probleme pentru vopsirea ulterioară.
Tija de cupru fără oxigen fabricată prin procesul de turnare continuă în sus este complet izolată de oxigen datorită turnării și răcirii și nu există un proces ulterior de laminare la cald. Nu există oxid laminat pe suprafața tijei de cupru, iar calitatea este mai bună. Există mai puțină pulbere de cupru după tragere. , este mai puțin probabil ca problemele de mai sus să existe.
Tijele de cupru fără oxigen sunt fabricate și cu echipamente de import și echipamente casnice. Cu toate acestea, produsele importate nu au avantaje evidente în prezent. După eliberarea produselor din tijă de cupru, diferența nu este foarte mare. Atâta timp cât placa de cupru este bine selectată și controlul producției este relativ stabil, pot fi utilizate și echipamente casnice. Ieșirea este tije de cupru cu o elasticitate de 0.05. Echipamentele importate sunt în general echipamente de la Outokumpu din Finlanda. Cel mai bun echipament casnic ar trebui să fie de la Fabrica Marinei din Shanghai. Are cel mai lung timp de producție și este o întreprindere din industria militară cu o calitate fiabilă.
Există două tipuri principale de echipamente cu tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen importate în lume. Unul este echipamentul American South Line, care este SOUTHWIRE în engleză. Producătorii interni sunt Nanjing Huaxin și Jiangxi Copper. Celălalt este echipamentul german CONTIROD. Producătorii interni sunt Changzhou Jinyuan și Tianjin. Grozav fără sudură.
Este ușor să distingem între bastonașe anaerobe și hipoxice în ceea ce privește conținutul de oxigen. Cuprul fără oxigen are un conținut de oxigen mai mic de 10-20 PPM, dar în prezent unii producători pot atinge doar mai puțin de 50 PPM. Tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen au un conținut de oxigen mai mic de 200-20 PPM. 4{{10}}0 PPM. Conținutul de oxigen al polilor buni este în general controlat la aproximativ 250 PPM. Stalpii fără oxigen folosesc în general metoda de tragere în sus. Stalpii hipoxici sunt turnare și rulare continuă. Cele două produse sunt relativ bune la performanța firelor emailate. Este mai adaptabil, cum ar fi moliciunea, unghiul de revenire și performanța de înfășurare. Cu toate acestea, tijele hipoxice sunt relativ dure în condițiile de tragere. În mod similar, 0,2 filamente pot fi întinse. Dacă condițiile de tragere nu sunt bune, pot fi trase tije anaerobe obișnuite. Un stâlp hipoxic bun va rupe linia, dar dacă este plasat în condiții bune de întindere, același stâlp poate fi întins la 0,5 dublu cu un stâlp hipoxic, în timp ce un stâlp anaerob obișnuit poate fi întins doar până la 0,1 cel mult. , desigur, cele mai subțiri, precum Double Zero Two, trebuie să se bazeze pe tije de cupru fără oxigen din import. În prezent, unele companii încearcă să folosească metode de peeling pentru a procesa tije cu conținut scăzut de oxigen pentru a întinde fire de 0,03. Dar nu sunt foarte familiarizat cu acest aspect. clar.
Tijă de cupru cu oxigen scăzut
Cablurile audio preferă în general să folosească tije fără oxigen. Acest lucru este legat de faptul că tijele fără oxigen sunt cupru monocristal, iar tijele hipoxice sunt cupru policristalin.
Tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen și tijele de cupru fără oxigen sunt diferite datorită diferitelor metode de fabricație și au propriile lor caracteristici.
1. Despre inhalarea și îndepărtarea oxigenului și starea de existență a acestuia
Conținutul de oxigen al cuprului catodic utilizat în producția de tije de cupru este în general de 10-50ppm, iar solubilitatea solidă a oxigenului în cupru la temperatura camerei este de aproximativ 2 ppm. Conținutul de oxigen al tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen este, în general, de 200 (175) - 400 (450) ppm, astfel încât oxigenul este inhalat în starea de cupru lichid, în timp ce tija de cupru fără oxigen care se trag în sus este dimpotrivă. , oxigenul este inhalat sub cuprul lichid După ce a fost păstrat timp îndelungat, se reduce și se îndepărtează. De obicei, conținutul de oxigen al acestui tip de tijă este sub 10-50ppm, iar cel mai scăzut poate fi de 1-2ppm. Din punct de vedere al țesuturilor, oxigenul din cuprul cu conținut scăzut de oxigen este sub formă de oxid de cupru. Există în apropierea granițelor de cereale, ceea ce este comun pentru tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen, dar rar pentru tijele de cupru fără oxigen. Prezența oxidului de cupru sub formă de incluziuni la limitele de cereale are un impact negativ asupra durității materialului. Oxigenul din cuprul fără oxigen este foarte scăzut, astfel încât structura acestui cupru este o structură uniformă monofazată, care este benefică pentru duritate. Porozitatea este neobișnuită la tijele de cupru fără oxigen și este un defect comun la tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen.
2. Diferența dintre structura laminată la cald și structura turnată
Deoarece tija de cupru cu conținut scăzut de oxigen a fost laminată la cald, structura sa este o structură procesată la cald. Structura de turnare inițială a fost spartă, iar la tija de 8 mm a apărut recristalizare. Tija de cupru fără oxigen are o structură turnată cu granule grosiere. Acesta este motivul inerent pentru care cuprul fără oxigen are o temperatură de recristalizare mai mare și necesită o temperatură de recoacere mai mare. Acest lucru se datorează faptului că recristalizarea are loc în apropierea granițelor de cereale. Structura tijei de cupru fără oxigen are granule grosiere, iar dimensiunea granulelor poate ajunge chiar la câțiva milimetri. Prin urmare, există puține granițe de cereale. Chiar dacă este deformată prin tragere, limitele de cereale sunt relativ scăzute. Există încă mai puține tije de cupru cu oxigen, așa că este necesară o putere de recoacere mai mare. Cerințele pentru recoacere cu succes a cuprului fără oxigen sunt: prima recoacere atunci când sârma este trasă din tijă, dar nu a fost încă turnată. Puterea de recoacere ar trebui să fie cu 10-15% mai mare decât cea a cuprului cu oxigen scăzut în aceeași situație. După tragere continuă, trebuie lăsată o marjă suficientă pentru puterea de recoacere în etapele ulterioare și trebuie efectuate diferite procese de recoacere pe cupru cu conținut scăzut de oxigen și cupru fără oxigen pentru a asigura flexibilitatea firelor în proces și finite.
3. Diferențe de incluziuni, fluctuații ale conținutului de oxigen, oxizi de suprafață și posibile defecte de laminare la cald
Capacitatea de tragere a tijelor de cupru fără oxigen este superioară celei a tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen în toate diametrele de sârmă. În plus față de motivele structurale menționate mai sus, tijele de cupru fără oxigen au mai puține incluziuni, conținut stabil de oxigen și nu există defecte care pot apărea din laminarea la cald. , grosimea oxidului de suprafață a tijei poate ajunge mai mică sau egală cu 15A. În timpul procesului de producție continuu de turnare și laminare, dacă procesul este instabil și monitorizarea oxigenului nu este strictă, conținutul instabil de oxigen va afecta direct performanța tijei. Dacă oxidul de suprafață al tijei poate fi compensat în curățarea continuă în post-proces, lucru mai supărător este că o cantitate considerabilă de oxid există „sub piele”, ceea ce are un impact mai direct asupra ruperii sârmei. Prin urmare, atunci când se trag fire fine, când se lucrează cu fire ultrafine, pentru a reduce ruperea, uneori tija de cupru trebuie decojită sau chiar decojită de două ori ca ultimă soluție pentru a îndepărta oxidul subcutanat.
4. Există o diferență de duritate între tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen și tijele de cupru fără oxigen
Ambele pot fi întinse la {{0}},015 mm, dar în cuprul fără oxigen de calitate joasă din firul supraconductor la temperatură joasă, distanța dintre filamente este de numai 0,001 mm.
5. Există diferențe în ceea ce privește economia de la materiile prime de fabricare a tijei la fabricarea filetului.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1mm, avantajele tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen sunt mai evidente, în timp ce tijele de cupru fără oxigen sunt și mai superioare atunci când trageți fire de cupru cu diametre<0.5mm.
6. Procesul de fabricare a sârmei a tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen este diferit de cel al tijelor de cupru fără oxigen.
Procesul de fabricare a sârmei de tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen nu poate fi copiat în procesul de fabricare a sârmei de tije de cupru fără oxigen. Cel puțin procesele de recoacere ale celor doi sunt diferite. Deoarece moliciunea sârmei este profund afectată de compoziția materialului și de fabricarea tijei, de procesele de fabricare a sârmei și de recoacere, nu putem spune pur și simplu cine este mai moale sau mai dur, cupru cu conținut scăzut de oxigen sau cupru fără oxigen.
Introducere în tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen și tijele de cupru fără oxigen
1. Tijă de cupru cu oxigen scăzut
Ce fel de tijă de cupru este tija de cupru cu oxigen scăzut? Care este procesul de producție a tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen? Care este introducerea în tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen? În primul rând, să ne uităm la definiția tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen: tijele de cupru cu un conținut de oxigen între 200 (175) și 400 (450) ppm sunt produse prin turnare și laminare continuă.
Introducere în fluxul procesului de tije de cupru cu oxigen scăzut-tijă de cupru cu oxigen scăzut:
Tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen sunt produse prin procesul de turnare și laminare continuă. Fluxul procesului este: cupru electrolitic → cuptor cu ax → cuptor de susținere → mașină de turnare → laminor continuă → curățare → mașină de închidere tije → produs finit (ф8 mm) cuprul electrolitic este alimentat continuu și trecut prin verticală După topirea continuă în cuptor, topit este eliberat cuprul, care este turnat în lingouri trapezoidale de secțiune mare de către mașina de turnare, apoi intră în laminor pentru laminare la cald pentru a forma semifabricate de tijă de cupru de ф8.
▍Defecte de manopera
(1) Cuptor cu ax: A. Datorită dimensiunii mici a cuptorului cu ax, cuprul electrolitic este topit în timp ce este adăugat, iar apa de cupru topit nu are condiții pentru o reducere completă. .B. Întregul proces de topire și procesul de producere a apei de cupru nu pot izola oxigenul, astfel încât conținutul de oxigen este foarte mare. .C. Combustibilul pentru cuprul topit este în general gaz. În timpul procesului de ardere a gazului, acesta va afecta direct compoziția chimică a lichidului de cupru, cu impacturi mai mari, cum ar fi sulful și hidrogenul.
(2) Mașină de turnare: Când roata de cristalizare a mașinii de turnare transformă cuprul topit într-un solid, oxigenul nu poate fi izolat, astfel încât o cantitate mare de oxigen este absorbită pentru a doua oară în timpul procesului de turnare.
(3) Controlul temperaturii: A. Temperatura cuprului topit nu este ușor de controlat din cauza volumului mare de rulare și a constrângerilor din diverși factori. B. Temperatura lingoului care intră în laminor trebuie să fie controlată la 850 de grade. Cu cât deviația superioară și inferioară este mai mare, cu atât este mai mare impactul asupra calității tijei de cupru, iar această temperatură este dificil de controlat. C. Temperatura tijei de cupru care iese din laminor trebuie să fie controlată la 600 de grade. Cu cât deviația superioară și inferioară este mai mare, cu atât este mai mare impactul asupra calității tijei de cupru. Din cauza constrângerilor procesului anterior, această temperatură este, de asemenea, greu de controlat. D. Există multe legături în întregul proces și, dacă există vreo problemă într-o singură legătură, aceasta va afecta controlul temperaturii.
(4) Altele: A. Din cauza defectelor de mai sus, calitatea tijei de cupru va fi instabilă, astfel încât standardul prevede că tija de cupru cu conținut scăzut de oxigen de turnare și laminare continuă trebuie supusă unui test de torsiune înainte de a părăsi fabrica. Cu toate acestea, unii producători nu le fac deloc sau nu le fac în loturi conform specificațiilor (fiecare lot nu trebuie să depășească 60 de tone), sau inversează loturile necalificate și totuși părăsesc fabrica. B. Conținutul ridicat de oxigen va afecta procesul de trefilare. Firul de cupru va deveni mai dur pe măsură ce este tras, iar recoacerea trebuie adăugată la mijloc. Conținut de oxigen
