低氧銅桿進口設(shè)備國際主要有兩種,一種是美國南線設(shè)備,英文是SOUTHWIRE,國內(nèi)廠家是南京華新,江西銅業(yè),另一種是德國CONTIROD設(shè)備,國內(nèi)廠家是常州金源,天津大無縫
。
無氧及低氧桿從含氧量上容易區(qū)別,無氧銅是含氧量在10-20個PPM以下,但目前有的廠家只能做到50個PPM以下.低氧銅桿在 200-400個PPM,好的桿子一般含氧量控制在250個PPM左右,無氧桿一般采取的是上引法,低氧桿是連鑄連軋,兩種產(chǎn)品相對而言低氧桿對漆包線性 能更適應(yīng)些,如柔軟性,回彈角,繞線性能.但低氧桿對拉絲條件相對要苛刻些,同樣拉伸0.2的細絲,如果伸線條件不好,普通的無氧桿可拉而好的低氧桿就斷 線,但如果放在好的伸線條件,同樣的桿子,低氧桿說不定就能拉到雙零五,而普通無氧桿多只能拉伸到0.1而已,當(dāng)然做的細的如雙零二卻非得依靠進口的 無氧銅桿了.目前有企業(yè)嘗試用剝皮的方式來處理低氧桿來伸0.03線.但有關(guān)這方面的內(nèi)容我還不是很清楚
。
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(guān)于氧的吸入和脫去以及它的存在狀態(tài)
生產(chǎn)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(tài)下吸入的
,而上引法無氧銅桿則相反,氧在液態(tài)銅下保持相當(dāng)時間后
,被還原而脫去
,通常這種桿的含氧量都在10—50ppm以下,低可達1-2ppm
,從組織上看,低氧銅中的氧
,以氧化銅狀態(tài)
,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(xiàn)對材料的韌性產(chǎn)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(qū)別
低氧銅桿由于經(jīng)過熱軋,所以其組織屬熱加工組織
,原來的鑄造組織已經(jīng)破碎,在8mm的桿時已有再結(jié)晶的形式出現(xiàn)
,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(jié)晶溫度較高
,需要較高
退火溫度的固有原因
。這是因為
,再結(jié)晶發(fā)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(jīng)拉制,但尚未鑄造組織的線時的退火
,其退火功率應(yīng)比同樣情況的低氧銅高10——15%。經(jīng)繼續(xù)拉制
,在以后階段的退火功率應(yīng)留有足夠的余量和對低氧銅和無氧銅切實區(qū)別執(zhí)行不同的退火工藝
,以保證在制品和成品導(dǎo)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(yōu)越的,除上述組織原因外
,無氧銅桿夾雜少,含氧量穩(wěn)定
,無熱軋可能產(chǎn)生的缺陷
,桿表氧化物厚度可達≤15A。在連鑄連軋生產(chǎn)過程中如果工藝不穩(wěn)定
,對氧監(jiān)控不嚴,含氧量不穩(wěn)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(xù)清洗中得以彌補外
,但比較麻煩的是有相當(dāng)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(dǎo)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(jīng)濟性有差別。
制造無氧銅桿要求質(zhì)量較高的原材料
。一般,拉制直徑>1mm的銅線時
,低氧銅桿的優(yōu)點比較明顯
,而無氧銅桿顯得更為優(yōu)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
。
附:低氧銅桿和無氧銅桿簡介
1.低氧銅桿
低氧銅桿是什么銅桿
?低氧銅桿生產(chǎn)工藝是什么
?低氧銅桿簡介有哪些?首先看看低氧銅桿定義:以銅為原料經(jīng)過連鑄連軋方法生產(chǎn)出來含氧量200(175)~400(450)ppm之間銅桿材
。
簡單介紹了低氧銅桿定義
,接下來就來介紹低氧銅桿簡介相關(guān)內(nèi)容吧。
低氧銅桿簡介-低氧銅桿工藝流程:
低氧銅桿采用連鑄連軋工藝進行生產(chǎn)
,其工藝流程為:電解銅→豎爐→保溫爐→澆鑄機→連軋機→清洗→收桿機→成品(ф8mm)電解銅連續(xù)加料
,經(jīng)豎爐連續(xù)熔化后放出銅水,經(jīng)澆鑄機鑄成大截面的梯形錠
,進入軋機進行熱軋,軋成ф8銅桿坯料
。
工藝缺陷:
(1)豎爐:A.由于豎爐體積小
,電解銅邊加入邊熔化
,熔化銅水沒有條件進行充分還原
。.B.整個熔化過程及出銅水過程,不能隔氧
,所以含氧量非常高。.C.熔銅燃料一般都為氣體
,氣體燃燒過程中
,會直接影響銅液化學(xué)成分理處,影響較大有硫和氫等
。
(2)澆鑄機:澆鑄機結(jié)晶輪將銅液成為固體過程中,無法進行隔氧
,所以澆鑄過程中進行第二次大量吸氧
。
(3)溫度控制:A.銅液溫度
,由于軋制量大
,又受到多種因素制約,該溫度不太容易控制
。B.進軋機鑄錠溫度
,該溫度要求控制在850℃
,上下偏差越大
,對銅桿質(zhì)量影響越大,而此溫度很難控制
。C.出軋機銅桿溫度,該溫度要求控制在600℃
,也是上下偏差越大
,對銅桿質(zhì)量影響越大
,由于受到前道工序制約
,此溫度也很難控制
。D.整個過程中有很多環(huán)節(jié),而某個環(huán)節(jié)稍出現(xiàn)些問題
,都會影響溫度控制。
(4)其它:A.由于存在以上一些缺陷
,會造成銅桿質(zhì)量不穩(wěn)定
,所以標準規(guī)定:連鑄連軋低氧銅桿出廠前
,必須要做扭轉(zhuǎn)試驗
。但有生產(chǎn)廠根本不做,或不按規(guī)定批量做(每批不應(yīng)超過60噸)
,或扭轉(zhuǎn)不合格批量照樣出廠。B.含氧高
,會影響拉線工序
,銅線越拉越硬,中間要增加退火
。含氧量高,還會影響導(dǎo)電性能
。C.為解決工藝缺陷
,需盡可能提高機組性能
,所以機組價格昴貴
。如美國南線公司年產(chǎn)2.4萬噸~4萬噸機組,價格為690萬美元
,德國克虜勃公司更貴。而用戶自己配套設(shè)施也要幾十萬仍至上百萬美元
。
工藝優(yōu)點:(1)產(chǎn)量高
,一般小型機組每小時產(chǎn)量可達10~14噸。(2)銅桿卸線采用梅花式
,便于拉線機放線
。(3)收線重量大
,一般每盤可達4噸
。
低氧銅桿簡介-銅桿生產(chǎn)工藝方法:
1、浸涂成型法:能生產(chǎn)大長度光亮無氧銅桿
、導(dǎo)電率為101~102%IACS
,含氧量20ppm以下
,銅桿圈重3.5~10噸
。
浸涂成型利用冷銅桿吸熱能力,用一根較細冷純銅芯桿(或稱種子桿)
,垂直通過一只能保持液位高低銅水池,使銅水與該移動種子桿表面銅熔合在一起
,并逐步凝固結(jié)合成較粗鑄造狀態(tài)銅桿
,然后經(jīng)冷卻、熱軋
、冷卻、繞制成圈
,整個過程封閉
、有惰性氣體保護下進行
。
2
、上引冷軋法:能生產(chǎn)大長度光亮無氧銅桿、導(dǎo)電率為101~101.6%IACS
,含氧量10ppm以下,銅桿圈重2噸
。
它是利用一種管式銅套(即石墨結(jié)晶器)其下端伸入并浸沒在熔化銅液面下
,上端與真空泵連通,開始時將結(jié)晶器內(nèi)空氣抽出
,真空作用下,使管內(nèi)產(chǎn)生負壓
,銅液徐徐吸引向上
,并在引升器附近很快凝固成光亮鑄錠。然后經(jīng)冷軋或冷拉成桿
。上引法生產(chǎn)銅桿含氧量10ppm以下,表面光亮。
3
、連鑄連軋法:能生產(chǎn)大長度光亮低氧銅桿
、導(dǎo)電率為101~102%IACS
,含氧量200~300ppm
,銅桿圈重達5噸。
4
、回線軋制法:生產(chǎn)短長度有氧化皮黑銅桿
,導(dǎo)電率為99.5~100.5%IACS,含氧量200~500ppm
,銅桿圈重只有86~136公斤。(因受船形銅錠重量限制)
低氧銅桿簡介-低氧銅桿牌號及特性:
低氧銅桿牌號有三種
,T1
、T2、T3
,低氧銅桿都為熱軋,所以為軟桿
,代號為R
。
(1)
、T1:用高純電解銅為原料(含銅量大于99.9975%)生產(chǎn)低氧銅桿
。
(2)、T2:用1#電解銅為原料(含銅量大于99.95%)生產(chǎn)低氧銅桿
。
(3)、T3:用2#電解銅為原料(含銅量大于99.90%)生產(chǎn)低氧銅桿
。因高純電解銅和2#電解銅市場上很少
,一般都用1#電解銅為原料,所以一般低氧銅桿牌號為:T2R
。
2.無氧銅桿
由于生產(chǎn)銅桿的工藝不同,所生產(chǎn)的銅桿中的含氧量及外觀就不同
。上引生產(chǎn)的銅桿
,工藝得當(dāng)氧含量在20ppm以下
,叫無氧銅桿
;連鑄連軋生產(chǎn)的銅桿是在保護條件下的熱軋
,氧含量在200-500ppm范圍內(nèi),但有時也高達700ppm以上
,一般情況下,此種方法生產(chǎn)的銅外表光亮
,俗稱光亮桿
。
無氧銅桿是不含氧也不含任何脫氧劑殘留物的純銅
。但實際上還是含有非常微量氧和一些雜質(zhì)。按標準規(guī)定
,氧的含量不大于0.02%
,雜質(zhì)總含量不大于0.05%
,銅的純度大于99.95%
。
一般用電解銅生產(chǎn),電阻率低于低氧銅桿
,因此在生產(chǎn)對電阻要求比較苛刻的產(chǎn)品中,無氧銅桿比較經(jīng)濟
;制造無氧銅桿要求質(zhì)量較高的原材料
;無氧銅桿顯得更為優(yōu)越的是拉制直徑<0.5mm的銅線。6MM的無氧銅桿用于生產(chǎn)銅扁線
。3mm的無氧銅桿用于拉絲,生產(chǎn)電線銅芯
,漆包線
。主要應(yīng)用于電線電纜和電機。
根據(jù)含氧量和雜質(zhì)含量
,無氧銅桿又分為TU1和TU2銅桿。TU1無氧銅桿純度達到99.99%
,氧含量不大于0.001%
;TU2無氧銅純度達到99.95%
,氧含量不大于0.002%
。
參考資料:GB/T 3952-2008 電工用銅線坯國家標準
無氧銅桿液壓冷焊機
液壓冷焊機其原理:冷壓焊接是在集中壓力負荷作用下,使需要連接的兩接觸表面積擴大
, 從而使得焊接表面上的原始的阻礙焊接的氧化保護膜破裂 , 高壓負載又使暴露的純凈金屬物質(zhì)緊密接觸,產(chǎn)生原子之間的結(jié)合
。
液壓冷焊機優(yōu)點:冷壓焊接無須加熱
,不需要任何填充劑或焊劑,是環(huán)保產(chǎn)品
。接頭沒有熱影響區(qū)和軟化區(qū),因此接頭的機械強度
,電氣性能和耐腐蝕性都很好
,節(jié)約能源
,干凈
,快速。焊接點組織結(jié)構(gòu)不變
,彎曲
,延伸及內(nèi)部的導(dǎo)通量優(yōu)于母體
。一經(jīng)焊上
,接頭牢固可靠,強度高于母體
,無假焊,也不會有拉斷的情況
。實現(xiàn)一次焊接只需半分鐘
。