Da li je bakar u svim kablovima isti? Koja vrsta bakra je dobra? Članak objašnjava jasno
Uvod: Zbog različitih procesa proizvodnje bakrenih šipki, sadržaj kiseonika i izgled proizvedenih bakrenih šipki su različiti. Bakrene šipke koje proizvodi Shangying nazivaju se bakrene šipke bez kisika ako je sadržaj kisika ispod 10ppm uz odgovarajuću tehnologiju; bakrene šipke proizvedene kontinuiranim lijevanjem su toplo valjane pod zaštitnim uvjetima, a sadržaj kisika je u rasponu od 200-500ppm, ali ponekad i do više od 700ppm. Općenito, bakar proizveden ovom metodom ima svijetli izgled. Bakrene šipke sa niskim sadržajem kiseonika se ponekad nazivaju poliranim šipkama.
Bakarna šipka bez kiseonika
Bakarna šipka je glavna sirovina u industriji kablova. Postoje dvije glavne metode proizvodnje - kontinuirano livenje i valjanje i kontinuirano livenje prema gore. Postoje mnoge metode proizvodnje za kontinuirano livenje i valjanje bakrenih šipki sa niskim sadržajem kiseonika. Karakteristika je da nakon topljenja metala u osovinskoj peći tečnost bakra prolazi kroz peć za držanje, žlijeb, lonac i ulazi u zatvorenu kalupnu šupljinu iz cijevi za izlivanje. Intenzitet hlađenja se koristi za hlađenje da se formira livena ploča, koja se zatim valja u više prolaza. Proizvedena bakrena šipka sa niskim sadržajem kiseonika ima toplo obrađenu strukturu. Originalna struktura livenja je slomljena, a sadržaj kiseonika je uglavnom između 200 i 400 ppm. Bakrene šipke bez kisika se u osnovi proizvode u Kini korištenjem metode kontinuiranog livenja prema gore. Nakon što se metal topi u indukcijskoj peći, kontinuirano se lijeva kroz grafitne kalupe, a zatim se hladno valja ili hladno obrađuje. Proizvedene bakrene šipke bez kisika imaju livenu strukturu i sadrže kisik. Količina je općenito ispod 20ppm. Zbog različitih proizvodnih procesa, postoje velike razlike u mnogim aspektima kao što su organizacijska struktura, distribucija sadržaja kisika, oblik i distribucija nečistoća, itd.
1. Performanse crteža
Performanse izvlačenja bakarnih šipki su povezane sa mnogim faktorima, kao što su sadržaj nečistoća, sadržaj i distribucija kiseonika, kontrola procesa, itd. Slijedi analiza performansi izvlačenja bakrenih šipki sa gore navedenih aspekata.
1. Utjecaj metode topljenja na nečistoće poput S
Kontinuirano livenje i valjanje za proizvodnju bakrenih šipki uglavnom topi bakarne šipke sagorevanjem gasa. Tokom procesa sagorevanja, oksidacijom i isparivanjem, neke nečistoće se mogu smanjiti od ulaska u bakarnu tečnost do određene mere. Stoga metoda kontinuiranog livenja i valjanja ima relativno visoke zahtjeve za sirovinama. Niže. Gornje kontinuirano livenje proizvodi bakrene šipke bez kiseonika. Budući da se indukcijska peć koristi za topljenje, "patina" i "bakarna zrna" na površini elektrolitskog bakra se u osnovi tope u tekući bakar. Otopljeni S ima veliki utjecaj na plastičnost bakrene šipke bez kisika i povećava stopu lomljenja žice.
2. Ulazak nečistoća tokom procesa livenja
Tokom proizvodnog procesa, proces kontinuiranog livenja i valjanja zahteva prenos rastopljenog bakra kroz peći za držanje, kanale i kanale, što je relativno lako da izazove ljuštenje vatrostalnog materijala. Tokom procesa valjanja, potrebno je da prođe kroz valjke, uzrokujući otpadanje gvožđa i oštećivanje bakarnih šipki. Uzrokovati vanjske inkluzije. Uvlačenje oksida na i ispod kože tokom vrućeg valjanja će imati negativan uticaj na izvlačenje hipoksičnih šipki. Proces proizvodnje metode kontinuiranog livenja prema gore je kratak. Bakarna tečnost se završava kroz potopljeni tok u kombinovanoj peći, što ima mali uticaj na vatrostalne materijale. Kristalizacija se vrši u grafitnom kalupu, tako da postoji manje izvora zagađenja i nečistoća koje mogu nastati u procesu. Manje su šanse za ulazak.
O, S i P su elementi koji proizvode spojeve s bakrom. U rastopljenom bakru kiseonik se može delimično rastvoriti, ali kada se bakar kondenzuje, kiseonik se jedva rastvara u bakru. Otopljeni kisik u rastopljenom stanju taloži se kao eutektik bakrovog oksida=i distribuira se na granicama zrna. Pojava eutektike bakro-bakronog oksida značajno smanjuje plastičnost bakra.
Sumpor se može otopiti u rastopljenom bakru, ali na sobnoj temperaturi njegova topljivost je smanjena na gotovo nulu. Pojavljuje se na granicama zrna u obliku bakrovog sulfida, što će značajno smanjiti plastičnost bakra.
3. Obrasci distribucije kiseonika i efekti u bakrenim šipkama sa niskim sadržajem kiseonika i bakrenim šipkama bez kiseonika
Sadržaj kiseonika ima značajan uticaj na performanse izvlačenja žice bakrenih šipki sa niskim sadržajem kiseonika. Kada se sadržaj kisika poveća na optimalnu vrijednost, bakrena šipka ima najmanju stopu loma. To je zato što kisik djeluje kao čistač u svojoj reakciji s većinom nečistoća. Umjereni kisik također pogoduje uklanjanju vodonika iz bakrene tekućine, stvaranju vodene pare koja se prelijeva i smanjenju stvaranja pora. Optimalan sadržaj kiseonika obezbeđuje najbolje uslove za proces izvlačenja žice.
Raspodjela oksida bakrenih šipki sa niskim sadržajem kisika: U početnoj fazi skrućivanja u kontinuiranom lijevanju, brzina disipacije topline i ravnomjerno hlađenje su glavni faktori koji određuju distribuciju oksida bakrene šipke. Neravnomjerno hlađenje će uzrokovati bitne razlike u unutrašnjoj strukturi bakrene šipke, ali u naknadnoj termičkoj obradi, stupasti kristali će obično biti uništeni, što rezultira pročišćavanjem i ravnomjernom raspodjelom čestica bakrovog oksida. Tipična situacija koja je rezultat agregacije čestica oksida je centralno pucanje. Osim utjecaja distribucije čestica oksida, bakrene šipke s manjim česticama oksida pokazuju bolje karakteristike vučenja žice, a veće čestice Cu2O lako uzrokuju tačke koncentracije napona i lome.
Sadržaj kisika u bakru bez kisika premašuje standard, bakrena šipka postaje krhka, rastezanje se smanjuje, rastegnuti otvor izgleda tamnocrven, a kristalna struktura je labava. Kada sadržaj kiseonika pređe 8ppm, performanse procesa se pogoršavaju, što se manifestuje u izuzetno visokoj stopi loma šipke i loma žice tokom livenja i izvlačenja. To je zato što kisik može formirati krhku fazu bakrovog oksida s bakrom, formirajući eutektiku bakro-bakovog oksida, koja je raspoređena na granici u mrežnoj strukturi. Ova krhka faza ima veliku tvrdoću i odvaja se od bakrenog tijela tokom hladne deformacije, što rezultira smanjenjem mehaničkih svojstava bakarne šipke i lakim lomom u naknadnoj obradi. Visok sadržaj kisika također može uzrokovati smanjenje provodljivosti bakrenih šipki bez kisika. Stoga, proces kontinuiranog livenja prema gore i kvaliteta proizvoda moraju biti strogo kontrolirani.
4. Uticaj vodonika
U kontinuiranom lijevanju prema gore, sadržaj kisika je kontroliran nisko i nuspojave oksida su znatno smanjene, ali utjecaj vodika postaje značajniji problem. Postoji ravnotežna reakcija u talini nakon udisanja: H2O(g)=[O]+2[H];
Gas i poroznost nastaju tokom procesa kristalizacije kada se vodonik taloži i akumulira iz prezasićenog rastvora. Vodik koji se istaloži prije kristalizacije može reducirati bakrov oksid da bi stvorio vodene mjehuriće. Budući da je karakteristika livenja prema gore kristalizacija rastaljenog bakra od vrha do dna, oblik tekućine je približno koničan. Gas koji se istaloži prije kristalizacije bakarne tekućine blokira se u strukturi očvršćavanja tokom procesa plutanja, a pore se formiraju u šipki za livenje tokom kristalizacije. Kada je sadržaj gasa prema gore mali, istaloženi vodonik postoji na granicama zrna i formira poroznost; kada je sadržaj gasa visok, skuplja se u pore. Stoga, pore i poroznost formiraju i vodonik i vodena para.
Vodik dolazi iz različitih procesnih karika u prethodnom proizvodnom procesu, kao što je "patina" sirovine elektrolitičkog bakra, pomoćnog materijala uglja**, klimatskog okruženja**, a grafitni kristalizator nije suh, itd. površina bakarne tečnosti u peći za topljenje treba da bude prekrivena pečenim ugljenom, a elektrolitički bakar treba da pokuša da ukloni "patinu", "bakarne zrna" i "uši", što je veoma važno za poboljšanje kvaliteta bez kiseonika. bakrene šipke.
U procesu kontinuiranog livenja i valjanja, vodik se često kontroliše umerenom kontrolom sadržaja kiseonika. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Budući da rastopljeni bakar kristalizira odozdo prema gore tokom procesa livenja, vodena para koju stvaraju kisik i vodonik u rastopljenom bakru može lako isplivati i pobjeći. Većina vodonika u rastopljenom bakru može se efikasno ukloniti, što utiče na bakarnu šipku. manji.
2. Kvalitet površine
U procesu proizvodnje proizvoda kao što su elektromagnetne žice zahtijevaju se i zahtjevi za kvalitetom površine bakrenih šipki. Površina izvučene bakrene žice mora biti bez neravnina, manje bakarnog praha i bez mrlja od ulja. Kvaliteta bakarnog praha na površini mjeri se testom torzije i promatra se oporavak bakrene šipke nakon torzije kako bi se odredio njen kvalitet.
Tokom kontinuiranog procesa livenja i valjanja, od livenja do valjanja, temperatura je visoka i potpuno je izložena vazduhu, što uzrokuje stvaranje debelog oksidnog sloja na površini livene ploče. Tokom procesa valjanja, dok se valjci rotiraju, čestice oksida su se uvaljale u površinu bakarne žice. Budući da je bakrov oksid krhko jedinjenje sa visokom tačkom topljenja, kada se agregati bakrovog oksida u obliku trake koji su duboko uvaljani budu rastegnuti kalupom, na spoljnoj površini bakrene šipke će se generisati neravnine, što će uzrokovati probleme za naknadno farbanje.
Bakarna šipka bez kisika proizvedena postupkom kontinuiranog livenja prema gore potpuno je izolirana od kisika zbog livenja i hlađenja i nema naknadnog procesa vrućeg valjanja. Nema oksida uvaljanog u površinu bakrene šipke, a kvalitet je bolji. Nakon izvlačenja ima manje bakarnog praha. , manje je vjerovatno da će gore navedeni problemi postojati.
Bakrene šipke bez kiseonika izrađuju se i sa uvoznom opremom i domaćom opremom. Međutim, uvozni proizvodi trenutno nemaju očigledne prednosti. Nakon što su proizvodi bakrene šipke pušteni, razlika nije velika. Sve dok je bakarna ploča dobro odabrana i dok je kontrola proizvodnje relativno stabilna, može se koristiti i domaća oprema. Izlaz su bakarne šipke sa rastezljivošću od 0.05. Uvezena oprema je uglavnom oprema finskog Outokumpua. Najbolja domaća oprema trebala bi biti iz Fabrike mornarice Šangaja. Ima najduže vreme proizvodnje i preduzeće je vojne industrije pouzdanog kvaliteta.
U svijetu postoje dvije glavne vrste uvezene opreme za bakrene šipke sa niskim sadržajem kisika. Jedna je američka oprema South Line, što je na engleskom SOUTHWIRE. Domaći proizvođači su Nanjing Huaxin i Jiangxi Copper. Druga je nemačka oprema CONTIROD. Domaći proizvođači su Changzhou Jinyuan i Tianjin. Odlično besprijekorno.
Lako je razlikovati anaerobne i hipoksične štapove u smislu sadržaja kisika. Bakar bez kiseonika ima sadržaj kiseonika manji od 10-20 PPM, ali trenutno neki proizvođači mogu postići samo manje od 50 PPM. Bakarne šipke sa niskim sadržajem kiseonika imaju sadržaj kiseonika manji od 200-20 PPM. 4{{10}0 PPM. Sadržaj kiseonika u dobrim stubovima se generalno kontroliše na oko 250 PPM. Stubovi bez kisika općenito koriste metodu izvlačenja prema gore. Hipoksični stupovi su kontinuirano livenje i valjanje. Ova dva proizvoda su relativno dobra u performansama emajlirane žice. Prilagodljiviji je, kao što su mekoća, ugao odbijanja i performanse namotavanja. Međutim, hipoksični štapovi su relativno teški za uvjete izvlačenja. Slično, 0,2 filamenta se mogu rastegnuti. Ako uslovi izvlačenja nisu dobri, mogu se izvući obični anaerobni štapovi. Dobar hipoksični stup će prekinuti liniju, ali ako se postavi u dobre uvjete istezanja, isti stup može biti u mogućnosti da se istegne do udvostručenog 0,5 s hipoksičnim stupom, dok se običan anaerobni stup može rastegnuti najviše do 0,1. , naravno, oni najtanji, kao što je Double Zero Two, moraju se oslanjati na uvezene bakrene šipke bez kisika. Trenutno, neke kompanije pokušavaju koristiti metode ljuštenja za obradu štapova s niskim sadržajem kisika kako bi se istezale žice od 0,03. Ali nisam baš upoznat sa ovim aspektom. jasno.
Bakarna šipka sa niskim sadržajem kiseonika
Audio kablovi uglavnom više vole da koriste štapove bez kiseonika. Ovo je povezano sa činjenicom da su štapići bez kiseonika monokristalni bakar, a hipoksični štapići su polikristalni bakar.
Bakrene šipke sa niskim sadržajem kisika i bakrene šipke bez kisika razlikuju se zbog različitih metoda proizvodnje i imaju svoje karakteristike.
1. O udisanju i uklanjanju kiseonika i stanju njegovog postojanja
Sadržaj kiseonika u katodnom bakru koji se koristi u proizvodnji bakarnih šipki je uglavnom 10-50ppm, a čvrsta rastvorljivost kiseonika u bakru na sobnoj temperaturi je oko 2 ppm. Sadržaj kiseonika u bakarnim šipkama sa niskim sadržajem kiseonika je generalno 200 (175) - 400 (450) ppm, tako da se kiseonik udiše u tečnom stanju bakra, dok je bakreni štap bez kiseonika povučen nagore naprotiv. , kisik se udiše ispod tekućeg bakra Nakon dugog držanja, smanjuje se i uklanja. Obično je sadržaj kiseonika ove vrste štapa ispod 10-50ppm, a najniži može biti 1-2ppm. Sa stanovišta tkiva, kiseonik u bakru sa niskim sadržajem kiseonika je u obliku bakrenog oksida. Postoji blizu granica zrna, što je uobičajeno za bakarne šipke sa niskim sadržajem kiseonika, ali retko za bakarne šipke bez kiseonika. Prisustvo bakrenog oksida u obliku inkluzija na granicama zrna negativno utiče na žilavost materijala. Kiseonik u bakru bez kiseonika je veoma nizak, tako da je struktura ovog bakra ujednačena jednofazna struktura, što je korisno za žilavost. Poroznost je neuobičajena kod bakrenih šipki bez kisika i čest je nedostatak bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika.
2. Razlika između toplo valjane strukture i livene strukture
Pošto je bakrena šipka sa niskim sadržajem kiseonika toplo valjana, njena struktura je toplo obrađena struktura. Originalna struktura livenja je slomljena, a pojavila se rekristalizacija u štapu od 8 mm. Bakarna šipka bez kiseonika ima livenu strukturu sa krupnim zrnima. Ovo je inherentni razlog zašto bakar bez kiseonika ima višu temperaturu rekristalizacije i zahteva višu temperaturu žarenja. To je zato što se rekristalizacija dešava blizu granica zrna. Struktura bakrene šipke bez kisika ima krupna zrna, a veličina zrna može doseći i nekoliko milimetara. Stoga postoji nekoliko granica zrna. Čak i ako je deformisan izvlačenjem, granice zrna su relativno niske. Još uvijek ima manje kisikovih bakrenih šipki, pa je potrebna veća snaga žarenja. Zahtjevi za uspješno žarenje bakra bez kisika su: prvo žarenje kada se žica izvuče iz šipke, ali još nije izlivena. Snaga žarenja bi trebala biti 10-15% veća od one bakra sa niskim sadržajem kisika u istoj situaciji. Nakon kontinuiranog izvlačenja, potrebno je ostaviti dovoljnu marginu za snagu žarenja u narednim fazama i treba izvesti različite procese žarenja na bakru s niskim sadržajem kisika i bakru bez kisika kako bi se osigurala fleksibilnost u procesu i gotovih žica.
3. Razlike u inkluzijama, fluktuacijama sadržaja kisika, površinskim oksidima i mogućim defektima vrućeg valjanja
Izvlačenje bakrenih šipki bez kiseonika je superiornije od bakrenih šipki sa niskim sadržajem kiseonika u svim prečnikima žice. Pored gore navedenih strukturnih razloga, bakrene šipke bez kisika imaju manje inkluzija, stabilan sadržaj kisika i nema nedostataka koji mogu nastati vrućim valjanjem. , debljina oksida površine šipke može doseći manje ili jednaku 15A. Tokom procesa proizvodnje kontinuiranog livenja i valjanja, ako je proces nestabilan i nadzor kiseonika nije striktan, nestabilni sadržaj kiseonika će direktno uticati na performanse štapa. Ako se površinski oksid štapa može nadoknaditi u kontinuiranom čišćenju u postprocesu, problem je to što znatna količina oksida postoji "ispod kože", što ima direktniji utjecaj na lom žice. Stoga, prilikom izvlačenja finih žica, Kada radite sa ultra-finim žicama, kako bi se smanjio lom, ponekad se bakarna šipka mora oguliti ili čak dva puta oguliti kao posljednje sredstvo kako bi se uklonio potkožni oksid.
4. Postoji razlika u žilavosti između bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika i bakrenih šipki bez kisika
Oba se mogu rastegnuti do {{0}}.015 mm, ali u niskotemperaturnom bakru bez kiseonika u supravodljivoj žici niske temperature, razmak između filamenata je samo 0,001 mm.
5. Postoje razlike u ekonomiji od sirovina za izradu štapa do izrade navoja.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1mm, prednosti bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika su očiglednije, dok su bakrene šipke bez kisika još superiornije kada se izvlače bakrene žice s promjerom<0.5mm.
6. Proces izrade žice bakrenih šipki sa niskim sadržajem kiseonika razlikuje se od onog kod bakarnih šipki bez kiseonika.
Proces proizvodnje žice bakrenih šipki sa niskim sadržajem kiseonika ne može se kopirati na proces proizvodnje žice bakrenih šipki bez kiseonika. Barem su procesi žarenja ova dva različita. Budući da na mekoću žice duboko utječe sastav materijala i izrada šipki, pravljenje žice i procesi žarenja, ne možemo jednostavno reći tko je mekši ili tvrđi, bakar sa niskim sadržajem kisika ili bakar bez kisika.
Uvod u bakrene šipke sa niskim sadržajem kiseonika i bakrene šipke bez kiseonika
1. Bakarna šipka s malo kisika
Kakva je bakarna šipka sa niskim sadržajem kiseonika? Kakav je proces proizvodnje bakrenih šipki sa niskim sadržajem kiseonika? Šta je uvod u bakarne šipke sa niskim sadržajem kiseonika? Prvo, pogledajmo definiciju bakrenih šipki s niskim sadržajem kisika: bakrene šipke sa sadržajem kisika između 200 (175) i 400 (450) ppm se proizvode kontinuiranim lijevanjem i valjanjem.
Uvod u tok procesa bakrene šipke sa niskim sadržajem kiseonika - bakrene šipke sa niskim sadržajem kiseonika:
Bakrene šipke sa niskim sadržajem kiseonika proizvode se kontinuiranim procesom livenja i valjanja. Tok procesa je: elektrolitički bakar → osovinska peć → peć za držanje → mašina za livenje → kontinualna valjaonica → čišćenje → mašina za zatvaranje šipki → gotov proizvod (f8mm) elektrolitički bakar se neprekidno dovodi i prolazi kroz vertikalu Nakon neprekidnog topljenja u peći, rastopljeni Oslobađa se bakar, koji se mašinom za livenje liva u trapezoidne ingote velikog preseka, a zatim ulazi u valjaonicu za toplo valjanje da bi se formirale f8 bakarne šipke.
▍Defekti u izradi
(1) Okretna peć: A. Zbog male veličine osovinske peći, elektrolitski bakar se topi prilikom dodavanja, a rastopljena bakarna voda nema uslova za potpunu redukciju. .B. Cijeli proces topljenja i proces proizvodnje bakarne vode ne može izolirati kisik, tako da je sadržaj kisika vrlo visok. .C. Gorivo za rastopljeni bakar je uglavnom gas. Tokom procesa sagorevanja gasa, direktno će uticati na hemijski sastav bakarne tečnosti, sa većim uticajima kao što su sumpor i vodonik.
(2) Mašina za livenje: Kada kristalizirajući točak mašine za livenje pretvori rastopljeni bakar u čvrstu materiju, kiseonik se ne može izolovati, tako da se velika količina kiseonika apsorbuje po drugi put tokom procesa livenja.
(3) Kontrola temperature: A. Temperaturu rastaljenog bakra nije lako kontrolisati zbog velike zapremine valjanja i ograničenja zbog različitih faktora. B. Temperatura ingota koji ulazi u valjaonicu treba da se kontroliše na 850 stepeni. Što je veća gornja i donja devijacija, to je veći uticaj na kvalitet bakrene šipke, a ovu temperaturu je teško kontrolisati. C. Temperaturu bakarne šipke koja izlazi iz valjaonice potrebno je kontrolisati na 600 stepeni. Što je veća gornja i donja devijacija, to je veći uticaj na kvalitet bakrene šipke. Zbog ograničenja prethodnog procesa, ovu temperaturu je također teško kontrolisati. D. Postoji mnogo veza u cijelom procesu, a ako postoji bilo kakav problem u jednoj vezi, to će uticati na kontrolu temperature.
(4) Ostalo: A. Zbog gore navedenih nedostataka, kvalitet bakrene šipke će biti nestabilan, tako da standard propisuje da se kontinuirano livenje i valjanje bakrene šipke sa niskim sadržajem kiseonika mora podvrgnuti torzijskom testu pre napuštanja fabrike. Međutim, neki proizvođači ih uopće ne proizvode, ili ih ne prave u serijama kako je navedeno (svaka serija ne smije biti veća od 60 tona), ili preokrenu nekvalifikovane serije i ipak napuste tvornicu. B. Visok sadržaj kiseonika će uticati na proces izvlačenja žice. Bakarna žica će postati tvrđa kako se vuče, a u sredini se mora dodati žarenje. Sadržaj kiseonika
