Apakah tembaga di semua kabel sama? Tembaga jenis apa yang bagus? Sebuah artikel menjelaskan dengan jelas
Pendahuluan: Karena proses produksi batang tembaga yang berbeda, kandungan oksigen dan tampilan batang tembaga yang dihasilkan berbeda. Batang tembaga yang diproduksi oleh Shangying disebut batang tembaga bebas oksigen jika kandungan oksigennya di bawah 10ppm dengan teknologi yang tepat; batang tembaga yang dihasilkan melalui pengecoran kontinu digulung panas dalam kondisi pelindung, dan kandungan oksigen berada dalam kisaran 200-500ppm, tetapi terkadang hingga lebih dari 700ppm. Umumnya tembaga yang dihasilkan dengan metode ini memiliki kenampakan cerah. Batang tembaga rendah oksigen kadang-kadang disebut batang yang dipoles.
Batang tembaga bebas oksigen
Batang tembaga merupakan bahan baku utama dalam industri kabel. Ada dua metode produksi utama - pengecoran kontinyu dan pengecoran terus menerus dan pengecoran ke atas. Ada banyak metode produksi untuk pengecoran dan penggulungan batang tembaga rendah oksigen secara terus menerus. Ciri-cirinya adalah setelah logam dilebur dalam tungku poros, cairan tembaga melewati tungku penahan, saluran, tundish, dan masuk ke rongga cetakan yang tertutup dari pipa penuangan. Intensitas pendinginan digunakan untuk mendinginkan hingga membentuk pelat cor, yang kemudian digulung dalam beberapa lintasan. Batang tembaga rendah oksigen yang dihasilkan memiliki struktur yang diproses secara panas. Struktur pengecoran asli telah rusak, dan kandungan oksigen umumnya antara 200 dan 400 ppm. Batang tembaga bebas oksigen pada dasarnya diproduksi di China menggunakan metode pengecoran kontinyu ke atas. Setelah logam dilebur dalam tungku induksi, logam tersebut terus menerus dicetak melalui cetakan grafit, dan kemudian digulung dingin atau dikerjakan dingin. Batang tembaga bebas oksigen yang dihasilkan memiliki struktur cor dan mengandung oksigen. Jumlahnya umumnya di bawah 20 ppm. Karena proses produksi yang berbeda, terdapat perbedaan besar dalam banyak aspek seperti struktur organisasi, distribusi kandungan oksigen, bentuk dan distribusi pengotor, dll.
1. Pertunjukan menggambar
Kinerja penarikan batang tembaga dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti kandungan pengotor, kandungan dan distribusi oksigen, pengendalian proses, dll. Berikut ini adalah analisis kinerja penarikan batang tembaga dari aspek-aspek di atas.
1. Pengaruh metode peleburan terhadap pengotor seperti S
Pengecoran dan penggulungan terus menerus untuk menghasilkan batang tembaga terutama melelehkan batang tembaga melalui pembakaran gas. Selama proses pembakaran, melalui oksidasi dan penguapan, beberapa pengotor dapat direduksi agar tidak masuk ke dalam cairan tembaga sampai batas tertentu. Oleh karena itu, metode pengecoran dan penggulungan kontinyu memiliki kebutuhan bahan baku yang relatif tinggi. Lebih rendah. Pengecoran kontinu atas menghasilkan batang tembaga bebas oksigen. Karena tungku induksi digunakan untuk peleburan, "patina" dan "biji tembaga" pada permukaan tembaga elektrolitik pada dasarnya dilebur menjadi tembaga cair. S yang meleleh mempunyai pengaruh yang besar terhadap plastisitas batang tembaga bebas oksigen dan akan meningkatkan laju putusnya penarikan kawat.
2. Masuknya pengotor pada saat proses pengecoran
Selama proses produksi, proses pengecoran dan penggulungan secara kontinyu memerlukan pemindahan tembaga cair melalui tungku penahan, saluran, dan tundi, yang relatif mudah menyebabkan bahan tahan api terkelupas. Selama proses penggulungan, harus melewati roller sehingga menyebabkan besi terlepas dan merusak batang tembaga. Menyebabkan inklusi eksternal. Penggulungan oksida pada dan di bawah kulit selama pengerolan panas akan berdampak buruk pada penarikan batang hipoksia. Proses produksi metode pengecoran kontinyu ke atas berlangsung singkat. Cairan tembaga diselesaikan melalui aliran submersible dalam tungku gabungan, yang berdampak kecil pada bahan tahan api. Kristalisasi dilakukan dalam cetakan grafit, sehingga lebih sedikit sumber polusi dan pengotor yang mungkin dihasilkan dalam proses tersebut. Peluang masuknya lebih kecil.
O, S, dan P merupakan unsur yang menghasilkan senyawa dengan tembaga. Dalam tembaga cair, oksigen dapat larut sebagian, tetapi ketika tembaga mengembun, oksigen hampir tidak larut dalam tembaga. Oksigen terlarut dalam keadaan cair mengendap sebagai tembaga=tembaga oksida eutektik dan didistribusikan pada batas butir. Munculnya oksida eutektik tembaga-kubur secara signifikan mengurangi plastisitas tembaga.
Belerang dapat dilarutkan dalam tembaga cair, tetapi pada suhu kamar, kelarutannya berkurang hingga hampir nol. Tampaknya pada batas butir dalam bentuk tembaga sulfida, yang secara signifikan akan mengurangi plastisitas tembaga.
3. Pola dan pengaruh distribusi oksigen pada batang tembaga rendah oksigen dan batang tembaga bebas oksigen
Kandungan oksigen mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kinerja penarikan kawat batang tembaga rendah oksigen. Ketika kandungan oksigen meningkat ke nilai optimal, batang tembaga memiliki tingkat kerusakan paling rendah. Hal ini karena oksigen bertindak sebagai pemulung dalam reaksinya dengan sebagian besar pengotor. Oksigen moderat juga kondusif untuk menghilangkan hidrogen dari cairan tembaga, menyebabkan uap air meluap, dan mengurangi pembentukan pori-pori. Kandungan oksigen yang optimal memberikan kondisi terbaik untuk proses penarikan kawat.
Distribusi oksida batang tembaga rendah oksigen: Pada tahap awal pemadatan dalam pengecoran kontinyu, laju pembuangan panas dan pendinginan seragam merupakan faktor utama yang menentukan distribusi oksida batang tembaga. Pendinginan yang tidak merata akan menyebabkan perbedaan penting pada struktur internal batang tembaga, namun pada proses termal berikutnya, kristal kolumnar biasanya akan hancur, sehingga menghasilkan penghalusan dan distribusi partikel oksida tembaga yang seragam. Situasi umum yang diakibatkan oleh agregasi partikel oksida adalah ledakan sentral. Selain pengaruh distribusi partikel oksida, batang tembaga dengan partikel oksida yang lebih kecil menunjukkan karakteristik penarikan kawat yang lebih baik, dan partikel Cu2O yang lebih besar mudah menyebabkan titik konsentrasi tegangan dan putus.
Kandungan oksigen pada tembaga bebas oksigen melebihi standar, batang tembaga menjadi rapuh, perpanjangan berkurang, port yang diregangkan tampak merah tua, dan struktur kristal kendor. Ketika kandungan oksigen melebihi 8ppm, kinerja proses menurun, yang diwujudkan dalam tingkat kerusakan batang dan kerusakan kawat yang sangat tinggi selama pengecoran dan penarikan. Hal ini karena oksigen dapat membentuk fase rapuh oksida tembaga dengan tembaga, membentuk eutektik oksida tembaga-kupro, yang didistribusikan pada batas dalam struktur jaringan. Fasa getas ini memiliki kekerasan yang tinggi dan akan terpisah dari badan tembaga pada saat deformasi dingin, sehingga mengakibatkan penurunan sifat mekanik batang tembaga dan mudah patah pada pengolahan selanjutnya. Kandungan oksigen yang tinggi juga dapat menyebabkan konduktivitas batang tembaga bebas oksigen menurun. Oleh karena itu, proses pengecoran kontinyu ke atas dan kualitas produk harus dikontrol dengan ketat.
4. Pengaruh hidrogen
Dalam pengecoran kontinyu ke atas, kandungan oksigen dikontrol rendah dan efek samping oksida sangat berkurang, namun pengaruh hidrogen menjadi masalah yang lebih signifikan. Ada reaksi kesetimbangan dalam lelehan setelah terhirup: H2O(g)=[O]+2[H];
Gas dan porositas terbentuk selama proses kristalisasi ketika hidrogen mengendap dan terakumulasi dari larutan lewat jenuh. Hidrogen yang diendapkan sebelum kristalisasi dapat mereduksi oksida tembaga sehingga menghasilkan gelembung air. Karena ciri pengecoran ke atas adalah kristalisasi tembaga cair dari atas ke bawah, maka bentuk cairan yang terbentuk kira-kira berbentuk kerucut. Gas yang diendapkan sebelum cairan tembaga mengkristal tersumbat dalam struktur pemadatan selama proses pengapungan, dan pori-pori terbentuk di batang tuang selama kristalisasi. Ketika kandungan gas ke atas kecil, hidrogen yang diendapkan berada pada batas butir dan membentuk porositas; ketika kandungan gasnya tinggi, ia berkumpul di pori-pori. Oleh karena itu, pori-pori dan porositas dibentuk oleh hidrogen dan uap air.
Hidrogen berasal dari berbagai tautan proses dalam proses produksi hulu, seperti "patina" bahan baku tembaga elektrolitik, bahan pembantu arang**, lingkungan iklim**, dan alat kristalisasi grafit yang tidak kering, dll. Oleh karena itu, permukaan cairan tembaga dalam tungku peleburan harus ditutup dengan arang panggang, dan tembaga elektrolitik harus berusaha menghilangkan "patina", "biji tembaga" dan "telinga", yang sangat penting untuk meningkatkan kualitas bebas oksigen batang tembaga.
Dalam proses pengecoran dan penggulungan kontinyu, hidrogen sering kali dikontrol dengan mengontrol kandungan oksigen secara moderat. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Karena tembaga cair mengkristal dari bawah ke atas selama proses pengecoran, uap air yang dihasilkan oleh oksigen dan hidrogen dalam tembaga cair dapat dengan mudah mengapung dan keluar. Sebagian besar hidrogen dalam tembaga cair dapat dihilangkan secara efektif, sehingga mempengaruhi batang tembaga. lebih kecil.
2. Kualitas permukaan
Dalam proses produksi produk seperti kabel elektromagnetik, persyaratan kualitas permukaan batang tembaga juga diperlukan. Permukaan kawat tembaga yang ditarik harus bebas dari gerinda, lebih sedikit bubuk tembaga, dan bebas noda minyak. Kualitas serbuk tembaga pada permukaan diukur melalui uji torsi dan perolehan kembali batang tembaga setelah torsi diamati untuk mengetahui kualitasnya.
Selama proses pengecoran dan pengerolan secara kontinyu, dari pengecoran hingga pengerolan, suhunya tinggi dan seluruhnya terkena udara, menyebabkan terbentuknya lapisan oksida tebal pada permukaan pelat cor. Selama proses penggulungan, saat rol berputar, partikel oksida digulung ke permukaan kawat tembaga. Karena oksida tembaga adalah senyawa rapuh dengan titik leleh tinggi, ketika agregat oksida tembaga yang digulung dalam-dalam diregangkan oleh cetakan, gerinda akan terbentuk pada permukaan luar batang tembaga, yang menyebabkan masalah pada pengecatan berikutnya.
Batang tembaga bebas oksigen yang diproduksi dengan proses pengecoran kontinu ke atas sepenuhnya diisolasi dari oksigen karena pengecoran dan pendinginan, dan tidak ada proses penggulungan panas berikutnya. Tidak ada oksida yang tergulung pada permukaan batang tembaga, dan kualitasnya lebih baik. Bubuk tembaga setelah menggambar lebih sedikit. , masalah di atas kecil kemungkinannya untuk terjadi.
Batang tembaga bebas oksigen juga dibuat dengan peralatan impor dan peralatan dalam negeri. Namun, produk impor tidak memiliki keunggulan yang jelas saat ini. Setelah produk batang tembaga dirilis, perbedaannya tidak terlalu besar. Selama pelat tembaga dipilih dengan baik dan pengendalian produksi relatif stabil, peralatan dalam negeri juga dapat digunakan. Outputnya berupa batang tembaga dengan daya regangan 0,05. Peralatan yang diimpor umumnya merupakan peralatan dari Outokumpu Finlandia. Peralatan dalam negeri terbaik harus berasal dari Pabrik Angkatan Laut Shanghai. Ini memiliki waktu produksi terlama dan merupakan perusahaan industri militer dengan kualitas yang dapat diandalkan.
Ada dua jenis utama peralatan batang tembaga rendah oksigen yang diimpor di dunia. Salah satunya adalah peralatan American South Line, yaitu SOUTHWIRE dalam bahasa Inggris. Produsen dalam negeri adalah Nanjing Huaxin dan Jiangxi Copper. Yang lainnya adalah peralatan CONTIROD Jerman. Produsen dalam negeri adalah Changzhou Jinyuan dan Tianjin. Sangat mulus.
Sangat mudah untuk membedakan antara batang anaerobik dan hipoksia berdasarkan kandungan oksigennya. Tembaga bebas oksigen memiliki kandungan oksigen kurang dari 10-20 PPM, namun saat ini beberapa produsen hanya dapat mencapai kurang dari 50 PPM. Batang tembaga rendah oksigen memiliki kandungan oksigen kurang dari 200-20 PPM. 4{{10}}0PPM. Kandungan oksigen di kutub yang baik umumnya dikontrol sekitar 250 PPM. Tiang bebas oksigen umumnya menggunakan metode penarikan ke atas. Kutub hipoksia adalah pengecoran dan penggulungan secara terus menerus. Kedua produk ini relatif bagus dalam kinerja kawat berenamel. Ini lebih mudah beradaptasi, seperti kelembutan, sudut pantulan, dan kinerja belitan. Namun, batang hipoksia relatif keras pada kondisi penarikan. Demikian pula, 0,2 filamen dapat diregangkan. Jika kondisi gambarnya tidak bagus, batang anaerobik biasa dapat ditarik. Kutub hipoksia yang baik akan memutus garis, tetapi jika ditempatkan dalam kondisi regangan yang baik, kutub yang sama mungkin dapat diregangkan hingga dua kali lipat 0,5 dengan kutub hipoksia, sedangkan kutub anaerobik biasa hanya dapat diregangkan hingga 0,1 paling banyak. Tentu saja yang tertipis seperti Double Zero Two harus bergantung pada batang tembaga bebas oksigen impor. Saat ini, beberapa perusahaan mencoba menggunakan metode pengelupasan untuk mengolah batang rendah oksigen untuk meregangkan kabel 0,03. Tapi saya tidak begitu paham dengan aspek ini. jernih.
Batang tembaga oksigen rendah
Kabel audio umumnya lebih suka menggunakan batang bebas oksigen. Hal ini terkait dengan fakta bahwa batang bebas oksigen adalah tembaga kristal tunggal dan batang hipoksia adalah tembaga polikristalin.
Batang tembaga rendah oksigen dan batang tembaga bebas oksigen berbeda karena metode pembuatannya berbeda dan memiliki karakteristiknya masing-masing.
1. Tentang penghirupan dan pembuangan oksigen serta keadaan keberadaannya
Kandungan oksigen tembaga katoda yang digunakan dalam produksi batang tembaga umumnya 10-50ppm, dan kelarutan oksigen padat dalam tembaga pada suhu kamar sekitar 2ppm. Kandungan oksigen pada batang tembaga rendah oksigen umumnya 200 (175) - 400 (450) ppm, sehingga oksigen dihirup dalam keadaan tembaga cair, sedangkan batang tembaga bebas oksigen yang ditarik ke atas sebaliknya. , oksigen dihirup di bawah cairan tembaga. Setelah disimpan dalam waktu lama, direduksi dan dibuang. Biasanya kandungan oksigen pada batang jenis ini berada di bawah 10-50ppm, dan paling rendah bisa mencapai 1-2ppm. Dari sudut pandang jaringan, oksigen dalam tembaga rendah oksigen berbentuk tembaga oksida. Terdapat di dekat batas butir, hal ini umum terjadi pada batang tembaga rendah oksigen tetapi jarang terjadi pada batang tembaga bebas oksigen. Kehadiran oksida tembaga dalam bentuk inklusi pada batas butir berdampak negatif terhadap ketangguhan material. Oksigen dalam tembaga bebas oksigen sangat rendah, sehingga struktur tembaga ini merupakan struktur fase tunggal yang seragam, yang bermanfaat untuk ketangguhan. Porositas jarang terjadi pada batang tembaga bebas oksigen dan merupakan cacat umum pada batang tembaga rendah oksigen.
2. Perbedaan antara struktur canai panas dan struktur cor
Karena batang tembaga rendah oksigen telah digulung panas, strukturnya adalah struktur yang diproses dengan panas. Struktur pengecoran asli telah rusak, dan rekristalisasi muncul pada batang 8mm. Batang tembaga bebas oksigen memiliki struktur cor dengan butiran kasar. Inilah alasan mengapa tembaga bebas oksigen memiliki suhu rekristalisasi yang lebih tinggi dan memerlukan suhu anil yang lebih tinggi. Hal ini karena rekristalisasi terjadi di dekat batas butir. Struktur batang tembaga bebas oksigen memiliki butiran yang kasar, bahkan ukuran butirannya bisa mencapai beberapa milimeter. Oleh karena itu, batas butirnya sedikit. Sekalipun terdeformasi karena gambar, batas butirnya relatif rendah. Batang tembaga oksigen masih lebih sedikit, sehingga diperlukan daya anil yang lebih tinggi. Persyaratan keberhasilan anil tembaga bebas oksigen adalah: anil pertama ketika kawat ditarik dari batang tetapi belum dicor. Kekuatan anil harus 10-15% lebih tinggi dibandingkan tembaga rendah oksigen dalam situasi yang sama. Setelah penarikan terus menerus, margin yang cukup harus dibiarkan untuk daya anil pada tahap berikutnya dan proses anil yang berbeda harus dilakukan pada tembaga rendah oksigen dan tembaga bebas oksigen untuk memastikan fleksibilitas kabel dalam proses dan kabel jadi.
3. Perbedaan inklusi, fluktuasi kandungan oksigen, oksida permukaan dan kemungkinan cacat pengerolan panas
Daya tarik batang tembaga bebas oksigen lebih unggul dibandingkan batang tembaga rendah oksigen di semua diameter kawat. Selain alasan struktural yang disebutkan di atas, batang tembaga bebas oksigen memiliki inklusi yang lebih sedikit, kandungan oksigen yang stabil, dan tidak ada cacat yang mungkin timbul akibat pengerolan panas. , ketebalan oksida permukaan batang dapat mencapai Kurang dari atau sama dengan 15A. Selama proses produksi pengecoran dan penggulungan secara kontinyu, jika proses tidak stabil dan pemantauan oksigen tidak ketat, kandungan oksigen yang tidak stabil akan secara langsung mempengaruhi kinerja batang. Jika oksida permukaan batang dapat dikompensasi dengan pembersihan terus menerus pada pasca-proses, hal yang lebih merepotkan adalah sejumlah besar oksida ada "di bawah kulit", yang memiliki dampak lebih langsung pada kerusakan kawat. Oleh karena itu, saat menggambar kabel halus, Saat bekerja dengan kabel ultra halus, untuk mengurangi kerusakan, terkadang batang tembaga harus dikupas atau bahkan dikupas dua kali sebagai upaya terakhir untuk menghilangkan oksida subkutan.
4. Terdapat perbedaan ketangguhan antara batang tembaga rendah oksigen dan batang tembaga bebas oksigen
Keduanya dapat diregangkan hingga {{0}}0,015 mm, tetapi pada tembaga bebas oksigen tingkat suhu rendah dalam kawat superkonduktor suhu rendah, jarak antar filamen hanya 0,001 mm.
5. Terdapat perbedaan keekonomian dari bahan baku pembuatan batangan dengan pembuatan benangnya.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm, keunggulan batang tembaga rendah oksigen lebih jelas, sedangkan batang tembaga bebas oksigen bahkan lebih unggul saat menggambar kabel tembaga dengan diameter<0.5mm.
6. Proses pembuatan kawat batang tembaga rendah oksigen berbeda dengan proses pembuatan kawat batang tembaga bebas oksigen.
Proses pembuatan kawat batang tembaga rendah oksigen tidak dapat ditiru dengan proses pembuatan kawat batang tembaga bebas oksigen. Setidaknya proses annealing keduanya berbeda. Karena kelembutan kawat sangat dipengaruhi oleh komposisi bahan dan pembuatan batang, pembuatan kawat dan proses anil, kita tidak bisa begitu saja mengatakan siapa yang lebih lunak atau lebih keras, tembaga rendah oksigen atau tembaga bebas oksigen.
Pengantar batang tembaga rendah oksigen dan batang tembaga bebas oksigen
1. Batang tembaga oksigen rendah
Jenis batang tembaga apa yang merupakan batang tembaga oksigen rendah? Bagaimana proses produksi batang tembaga oksigen rendah? Apa pengenalan batang tembaga rendah oksigen? Pertama, mari kita lihat definisi batang tembaga rendah oksigen: batang tembaga dengan kandungan oksigen antara 200 (175) dan 400 (450) ppm diproduksi melalui pengecoran dan penggulungan terus menerus.
Pengantar aliran proses batang tembaga oksigen rendah-batang oksigen rendah:
Batang tembaga rendah oksigen diproduksi menggunakan proses pengecoran dan penggulungan terus menerus. Aliran prosesnya adalah: tembaga elektrolitik → tungku poros → tungku penahan → mesin pengecoran → pabrik penggilingan kontinu → pembersihan → mesin penutup batang → produk jadi (ф8mm) tembaga elektrolitik terus menerus diumpankan dan dilewatkan melalui vertikal Setelah peleburan terus menerus di dalam tungku, dicairkan tembaga dilepaskan, yang dicetak menjadi ingot trapesium berpenampang besar oleh mesin pengecoran, dan kemudian memasuki rolling mill untuk pengerolan panas untuk membentuk blanko batang tembaga ф8.
▍ Cacat pengerjaan
(1) Tungku poros: A. Karena ukuran tungku poros yang kecil, tembaga elektrolitik meleleh saat ditambahkan, dan air tembaga cair tidak memiliki kondisi untuk reduksi penuh. .B. Seluruh proses peleburan dan proses produksi air tembaga tidak dapat mengisolasi oksigen, sehingga kandungan oksigennya sangat tinggi. .C. Bahan bakar untuk lelehan tembaga umumnya berupa gas. Selama proses pembakaran gas, secara langsung akan mempengaruhi komposisi kimia cairan tembaga, dengan dampak yang lebih besar seperti belerang dan hidrogen.
(2) Mesin pengecoran: Ketika roda kristalisasi mesin pengecoran mengubah tembaga cair menjadi padat, oksigen tidak dapat diisolasi, sehingga sejumlah besar oksigen diserap untuk kedua kalinya selama proses pengecoran.
(3) Pengendalian suhu: A. Suhu tembaga cair tidak mudah dikendalikan karena volume penggulungan yang besar dan kendala dari berbagai faktor. B. Suhu ingot yang memasuki rolling mill harus dikontrol pada 850 derajat. Semakin besar penyimpangan atas dan bawah, semakin besar dampaknya terhadap kualitas batang tembaga, dan suhu ini sulit dikendalikan. C. Suhu batang tembaga yang keluar dari rolling mill harus dikontrol pada 600 derajat. Semakin besar deviasi atas dan bawah maka semakin besar pula pengaruhnya terhadap kualitas batang tembaga. Karena keterbatasan proses sebelumnya, suhu ini juga sulit dikendalikan. D. Ada banyak tautan dalam keseluruhan proses, dan jika ada masalah di satu tautan, itu akan mempengaruhi kontrol suhu.
(4) Lainnya: A. Akibat cacat di atas, mutu batang tembaga akan menjadi tidak stabil, sehingga standar menetapkan bahwa pengecoran kontinyu dan penggulungan batang tembaga rendah oksigen harus dilakukan uji torsi sebelum meninggalkan pabrik. Namun, beberapa produsen tidak memproduksinya sama sekali, atau tidak memproduksinya dalam batch yang ditentukan (setiap batch tidak boleh melebihi 60 ton), atau mereka membatalkan batch yang tidak memenuhi syarat dan tetap meninggalkan pabrik. B. Kandungan oksigen yang tinggi akan mempengaruhi proses penarikan kawat. Kawat tembaga akan menjadi lebih keras saat ditarik, dan anil harus ditambahkan di tengahnya. Kandungan oksigen
