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          低氧銅桿和無氧銅桿性能區別

          發布日期:2020-06-12 作者:anman 點擊:

             由于生產銅桿的兩者的工藝不同,所生產的銅桿中的含氧量及外觀就不同。上引生產的銅桿,工藝得當氧含量在10ppm以下,叫無氧銅桿;連鑄連鑄生產的銅桿 是在保護條件下的熱軋,氧含量在200-500ppm范圍內,但有時也高達700ppm以上,一般情況下,此種方法生產的銅外表光亮,低氧銅桿,有時也叫光桿。

             銅桿是電纜行業的主要原料,生產的方式主要有兩種——連鑄連軋法和上引連鑄法。連鑄連軋低氧銅桿的生產方法較多,其特點是金屬在豎爐中融化后,銅液通過保溫爐、溜槽、中間包,從澆管進入封閉的模腔內,采用較大的冷卻強度進行冷卻,形成鑄坯,然后進行多道次軋制,生產的低氧銅桿為熱加工組織,原來的鑄造組織已經破碎,含氧量一般為200~400ppm之間。無氧銅桿國內基本全部采用上引連鑄法生產,金屬在感應電爐中融化后通過石墨模進行上引連續鑄造,之后進行冷軋或冷加工,生產的無氧銅桿為鑄造組織,含氧量一般在20ppm以下。由于制造工藝的不同,所以在組織結構、氧含量分布、雜質的形式及分布等諸多方面有較大差別。


          低氧銅桿和無氧銅桿由于制造方法的不同,致使存在差別,具有各自的特點。


          一、關于氧的吸入和脫去以及它的存在狀態


          生產銅桿的陰極銅的含氧量一般在10—50ppm,在常溫下氧在銅中的固溶度約2ppm。低氧銅桿的含氧量一般在200(175)—400(450)ppm,因此氧的進入是在銅的液態下吸入的,而上引法無氧銅桿則相反,氧在液態銅下保持相當時間后,被還原而脫去,通常這種桿的含氧量都在10—50ppm以下,Z低可達1-2ppm,從組織上看,低氧銅中的氧,以氧化銅狀態,存在于晶粒邊界附近,這對低氧銅桿而言可以說是常見的但對無氧銅桿則很少見。氧化銅以夾雜形式在晶界出現對材料的韌性產生負面影響。而無氧銅中的氧很低,所以這種銅的組織是均勻的單相組織對韌性有利。在無氧銅桿中的多孔性是不常見的,而在低氧銅桿中則是常見的一種缺陷。


          二、熱軋組織和鑄造組織的區別


          低氧銅桿由于經過熱軋,所以其組織屬熱加工組織,原來的鑄造組織已經破碎,在8mm的桿時已有再結晶的形式出現,而無氧銅桿屬鑄造組織,晶粒粗大,這是為什么,無氧銅的再結晶溫度較高,需要較高退火溫度的固有原因。這是因為,再結晶發生在晶粒邊界附近,無氧銅桿組織晶粒粗大,晶粒尺寸甚至能達幾個毫米,因而晶粒邊界少,即使通過拉制變形,但晶粒邊界相對低氧銅桿還是較少,所以需要較高的退火功率。對無氧銅成功的退火要求是:由桿經拉制,但尚未鑄造組織的線時的第一次退火,其退火功率應比同樣情況的低氧銅高10——15%。經繼續拉制,在以后階段的退火功率應留有足夠的余量和對低氧銅和無氧銅切實區別執行不同的退火工藝,以保證在制品和成品導線的柔軟性。


          三、夾雜,氧含量波動,表面氧化物和可能存在的熱軋缺陷的差別


          無氧銅桿的可拉性在所有線徑里與低氧銅桿相比都是優越的,除上述組織原因外,無氧銅桿夾雜少,含氧量穩定,無熱軋可能產生的缺陷,桿表氧化物厚度可達≤15A。在連鑄連軋生產過程中如果工藝不穩定,對氧監控不嚴,含氧量不穩定將直接影響桿的性能。如果桿的表面氧化物能在后工序的連續清洗中得以彌補外,但比較麻煩的是有相當多的氧化物存在于“皮下”,對拉線斷線影響更直接,故而在拉制微細線,超微細線時,為了減少斷線,有時要對銅桿采取不得已的辦法——剝皮,甚至二次剝皮的原因所在,目的要除去皮下氧化物。


          四、低氧銅桿和無氧銅桿的韌性有差別


          兩者都可以拉到0.015mm,但在低溫超導線中的低溫級無氧銅,其細絲間的間距只有0.001mm.


          五、從制桿的原材料到制線的經濟性有差別。


          制造無氧銅桿要求質量較高的原材料。一般,拉制直徑>1mm的銅線時,低氧銅桿的優點比較明顯,而無氧銅桿顯得更為優越的是拉制直徑<0.5mm的銅線。


          六、低氧銅桿的制線工藝與無氧銅桿的有所不同。


          低氧銅桿的制線工藝不能照搬到無氧銅桿的制線工藝上來,至少兩者的退火工藝是不同的。因為線的柔軟性深受材料成份和制桿,制線和退火工藝的影響,不能簡單地說低氧銅或無氧銅誰軟誰硬。


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