Tija de cupru este principala materie primă a industriei cablurilor și există două metode principale de producție: metoda de turnare și laminare continuă și metoda de turnare continuă în sus. Există multe metode de producție pentru turnarea continuă și laminarea tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen. Caracteristica sa este că, după ce metalul este topit în cuptorul cu arbore, lichidul de cupru trece prin cuptorul de susținere, jgheab și tundish și intră în cavitatea închisă a mucegaiului din conducta de turnare. Intensitatea de răcire este răcită pentru a forma o placă turnată și apoi rulată în mai multe treceri. Tija de cupru cu conținut scăzut de oxigen produs este o structură prelucrată la cald. Structura turnată originală a fost spartă, iar conținutul de oxigen este în general între 200 și 400 ppm. Lansetele din cupru fără oxigen sunt produse practic în China prin metoda de turnare continuă ascendentă. După ce metalul este topit într-un cuptor cu inducție, matrița din grafit este utilizată pentru turnarea continuă în sus și apoi laminată la rece sau prelucrată la rece. Tija de cupru fără oxigen produsă este o structură turnată cu oxigen Cantitatea este în general sub 20ppm. Datorită diferitelor procese de fabricație, există diferențe mari în multe aspecte, cum ar fi structura organizațională, distribuția conținutului de oxigen, forma impurității și distribuția.
1. Performanța desenului
Performanța de extragere a tijelor de cupru este legată de mulți factori, cum ar fi conținutul de impurități, conținutul și distribuția de oxigen și controlul procesului. Performanța de desenare a tijei de cupru este analizată din aspectele de mai sus.
1. Influența metodei de topire asupra impurităților precum S
Producția de tije de cupru prin turnare continuă și laminare se face în principal prin arderea gazului pentru topirea tijelor de cupru. În timpul procesului de ardere, prin oxidare și volatilizare, unele impurități pot fi reduse într-o anumită măsură în lichidul de cupru. Prin urmare, metoda de turnare și laminare continuă are cerințe relativ ridicate pentru materiile prime. Inferior. Turnarea continuă în sus produce tije de cupru fără oxigen. Deoarece sunt topite de un cuptor electric cu inducție,&"verde patner GG"; și&"; fasole de cupru GG"; pe suprafața cuprului electrolitic sunt practic topite în lichidul de cupru. S topit are o mare influență asupra plasticității tijelor de cupru fără oxigen, ceea ce va crește rata de rupere a firelor.
2. Intrarea impurităților în timpul procesului de turnare
În procesul de producție, procesul continuu de turnare și laminare trebuie să transfere lichidul de cupru prin cuptorul de reținere, jgheab și tundish, ceea ce este relativ ușor de a face ca materialul refractar să se desprindă. În timpul procesului de laminare, trebuie să treacă prin role, ceea ce va determina căderea fierului, ceea ce va deteriora tijele de cupru. Cauzează incluziuni externe. La laminarea la cald, rularea oxizilor pe și sub piele va afecta negativ desenul tijei hipoxice. Procesul de producție al metodei de turnare continuă ascendentă este scurt. Lichidul de cupru este completat prin fluxul scufundat în cuptorul combinat, care are un impact redus asupra materialului refractar. Cristalizarea se efectuează în matrița din grafit, astfel încât pot exista mai puține surse de poluare și impurități în proces. Există mai puține oportunități de a intra.
O, S și P sunt elemente care pot produce compuși cu cupru. În cuprul topit, oxigenul poate dizolva o parte din acesta, dar atunci când cuprul este condensat, oxigenul se dizolvă cu greu în cupru. Oxigenul dizolvat în stare topită este precipitat sub formă de eutectic de cupru=oxid cupros și distribuit la limitele bobului. Apariția oxidului de cupru-cupru eutectic reduce semnificativ plasticitatea cuprului.
Sulful poate fi dizolvat în cuprul din topitură, dar solubilitatea acestuia este aproape redusă la zero la temperatura camerei. Apare sub formă de sulfură de cupru la limitele bobului, ceea ce va reduce semnificativ plasticitatea cuprului.
3. Forma de distribuție și influența oxigenului în tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen și tije de cupru fără oxigen
Conținutul de oxigen are un efect semnificativ asupra trasabilității tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen. Când conținutul de oxigen crește la valoarea optimă, rata de rupere a firului tijei de cupru este cea mai mică. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul acționează ca un lichid în procesul de reacție cu cele mai multe impurități. Oxigenul adecvat este, de asemenea, benefic pentru îndepărtarea hidrogenului din lichidul de cupru, generarea revărsării vaporilor de apă și reducerea formării porilor. Cel mai bun conținut de oxigen oferă cele mai bune condiții pentru procesul de extragere a firelor.
Distribuția oxidului de tijă de cupru cu conținut scăzut de oxigen: în etapa inițială de solidificare în turnare continuă, rata de disipare a căldurii și răcirea uniformă sunt principalii factori care determină distribuția oxidului de tijă de cupru. Răcirea neuniformă va provoca diferențe substanțiale în structura internă a tijei de cupru, dar procesarea termică ulterioară va distruge de obicei cristalele coloane, făcând particulele de oxid cupros mai fine și distribuite uniform. Situația tipică cauzată de agregarea particulelor de oxid este explozia centrală. În plus față de influența distribuției particulelor de oxid, tijele de cupru cu particule de oxid mai mici prezintă caracteristici mai bune de tragere a firelor, iar particulele mai mari de Cu2O pot provoca puncte de concentrare a stresului și rupere.
Conținutul de oxigen al cuprului fără oxigen depășește standardul, tija de cupru devine fragilă, rata de alungire scade, portul modelului întins apare roșu închis și structura cristalină este slăbită. Când conținutul de oxigen depășește 8ppm, performanța procesului devine mai slabă, ceea ce se manifestă prin rata extrem de mare de întrerupere a tijei și ruperea firului în timpul turnării și întinderii. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul poate forma o fază fragilă de oxid cupruos cu cupru, formând un eutectic de oxid cupru-cupros, care este distribuit la limită într-o structură de rețea. Această fază fragilă are o duritate ridicată și va fi separată de corpul de cupru în timpul deformării la rece, rezultând o scădere a proprietăților mecanice ale tijei de cupru și este posibil să provoace fracturi în procesarea ulterioară. Conținutul ridicat de oxigen poate determina, de asemenea, scăderea conductivității tijelor de cupru fără oxigen. Prin urmare, procesul de turnare continuă ascendentă și calitatea produsului trebuie să fie strict controlate.
4. Influența hidrogenului
La turnarea continuă ascendentă, controlul conținutului de oxigen este redus, iar efectele secundare ale oxizilor sunt 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 prin precipitarea și acumularea de hidrogen din soluția suprasaturată în timpul procesului de cristalizare. Hidrogenul precipitat înainte de cristalizare poate reduce oxidul cupros pentru a genera bule de apă. Deoarece caracteristica turnării în sus este cristalizarea cuprului lichid de sus în jos, forma lichidului format este similară cu un con. Gazul precipitat înainte de cristalizarea lichidului de cupru este blocat în structura solidificată în timpul procesului de plutire, iar porii se formează în tija turnată în timpul cristalizării. Când conținutul de gaz superior este mic, hidrogenul precipitat există la limita cerealelor și formează raritate; când conținutul de gaz este mare, acesta se agregă în pori. Prin urmare, porii și raritatea sunt formate atât de hidrogen, cât și de vapori de apă.
Hidrogenul provine din diverse procese din procesul de producție cotat, cum ar fi" patina" a materiei prime cupru electrolitic, cărbune de material auxiliar **, mediu climatic ** și cristalizatorul de grafit nu este uscat. Prin urmare, suprafața lichidului de cupru din cuptorul de topire ar trebui să fie acoperită cu cărbune prăjit, iar cuprul electrolitic ar trebui să încerce să elimine&"; patina GG";&"; boabe de cupru GG"; și&"urechi GG", ceea ce este foarte important pentru a îmbunătăți calitatea tijelor de cupru fără oxigen.
În procesul continuu de turnare și laminare, controlul adecvat al conținutului de oxigen este adesea folosit pentru a controla hidrogenul. Cu2O + H2=2Cu + H2O
Deoarece lichidul de cupru cristalizează de jos în sus în timpul procesului de turnare, vaporii de apă generați de oxigenul și hidrogenul din lichidul de cupru pot pluti ușor și pot scăpa, iar cea mai mare parte a hidrogenului din lichidul de cupru poate fi îndepărtat eficient, afectând astfel tija de cupru Mai mică.
2. Calitatea suprafeței
În procesul de producere a sârmei magnetice și a altor produse, trebuie să fie necesară și calitatea suprafeței tijei de cupru. Suprafața firului de cupru trebuie trasată fără bavuri, mai puțină pulbere de cupru și fără pete de ulei. Și prin testul de torsiune pentru a măsura calitatea pulberii de cupru de suprafață și a observa recuperarea tijei de cupru după răsucire pentru a determina calitatea acesteia.
În procesul continuu de turnare și laminare, de la turnare la laminare, temperatura este ridicată și complet expusă la aer, astfel încât se formează un strat gros de oxid pe suprafața plăcii turnate. În timpul procesului de laminare, pe măsură ce rolele se rotesc, particulele de oxid se rostogolesc pe suprafața firului de cupru. Deoarece oxidul cupros este un compus fragil cu mare topire, pentru oxidul cupros laminat în profunzime, atunci când agregatele în formă de bandă sunt întinse de matriță, vor fi generate bavuri pe suprafața exterioară a tijei de cupru, ceea ce va cauza probleme pentru ulterior. pictura.
Tija de cupru fără oxigen fabricată prin procesul de turnare continuă ascendentă este complet izolată de oxigen datorită turnării și răcirii și nu există un proces ulterior de laminare la cald. Suprafața tijei de cupru nu are oxizi laminate în suprafață, iar calitatea este mai bună și există mai puțină pulbere de cupru după extragere. Problemele menționate mai sus rareori există.
Lansetele din cupru fără oxigen sunt, de asemenea, împărțite în echipamente importate și echipamente domestice. Cu toate acestea, produsele importate nu au avantaje evidente. Diferența dintre produsele cu tijă de cupru nu este foarte mare. Atâta timp cât plăcile de cupru sunt bine selectate, controlul producției este relativ stabil și pot fi utilizate și echipamente domestice. Ieșirea poate fi întinsă 0,05 tijă de cupru. Echipamentul importat este în general echipament finlandez Outokumpu, cel mai bun echipament intern ar trebui să fie Depozitul Naval din Shanghai, cel mai lung timp de producție, întreprinderile militare, de calitate fiabilă.
Există două tipuri principale de echipamente importate cu tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen în lume. Unul este echipamentul South Line din Statele Unite, engleza este SOUTHWIRE, producătorul intern este Nanjing Huaxin, Jiangxi Copper, celălalt este echipamentul german CONTIROD, iar producătorul intern este Changzhou Jinyuan, Tianjin Great seamless.
Tijele anaerobe și hipoxice sunt ușor de distins în ceea ce privește conținutul de oxigen. Cuprul fără oxigen are un conținut de oxigen de 10-20 PPM sau mai puțin, dar unii producători o pot face doar sub 50 PPM. Tijele de cupru hipoxice sunt 200-PPM. 400 PPM, conținutul de oxigen al unei tije bune este, în general, controlat la aproximativ 250 PPM, tija anaerobă adoptă în general metoda de extragere, iar tija cu oxigen scăzut este turnare și laminare continuă. Cele două produse sunt tije relativ scăzute de oxigen pentru performanța sârmei emailate. Este mai adaptabil, cum ar fi flexibilitatea, unghiul de revenire și performanțele de înfășurare. Cu toate acestea, tija cu conținut scăzut de oxigen este relativ mai solicitantă pentru condițiile de tragere și aceleași întind 0,2 filamente. Dacă condițiile de desen nu sunt bune, se pot trage tije anaerobe obișnuite. O tijă hipoxică bună se va sparge, dar dacă este plasată într-o stare bună de prelungire a firului, aceeași tijă, tija hipoxică poate fi trasă la dublu zero, în timp ce tija anaerobă obișnuită se poate întinde doar la cel mult 0,1. Desigur, cele mai subțiri produse precum Double Zero Two trebuie să se bazeze pe tije de cupru importate fără oxigen. În prezent, unele companii încearcă să utilizeze metode de jupuire pentru a face față tijelor hipoxice pentru a întinde 0,03 linii. Dar nu sunt foarte sigur de acest aspect. clar.
Tija cu cupru cu oxigen scăzut
Cablurile audio preferă, în general, să utilizeze tije fără oxigen. Acest lucru este legat de faptul că tijele fără oxigen sunt cupru monocristal, iar tijele cu conținut scăzut de oxigen sunt cupru policristalin.
Tijele din cupru cu conținut scăzut de oxigen și tijele din cupru fără oxigen au propriile caracteristici datorită diferențelor dintre metodele de fabricație.
1. În ceea ce privește inhalarea și îndepărtarea oxigenului și existența acestuia
Conținutul de oxigen al cuprului catodic 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 2ppm. 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 stare lichidă a cuprului, în timp ce metoda up-draw tijele de cupru fără oxigen sunt opuse. Oxigenul se află în cupru lichid. După ce a fost păstrat pentru o lungă perioadă de timp, este redus și îndepărtat. De obicei, conținutul de oxigen al acestei tije este sub 10-50ppm, iar cel mai mic poate ajunge la 1-2ppm. Din punct de vedere organizațional, oxigenul din cuprul cu conținut scăzut de oxigen se află în starea oxidului de cupru. Există în apropierea limitei de cereale, ceea ce se poate spune că este comun pentru tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen, dar rare pentru tije de cupru fără oxigen. Prezența oxidului de cupru în limita granulelor sub formă de incluziuni are un impact negativ asupra rezistenței materialului. Oxigenul din cuprul fără oxigen este foarte scăzut, astfel încât structura acestui cupru este o structură monofazată uniformă, care este benefică pentru rezistență. Porozitatea în tijele de cupru fără oxigen este neobișnuită, dar este un defect comun în tijele de cupru cu conținut scăzut de oxigen.
În al doilea rând, diferența dintre organizarea laminării la cald și organizarea turnării
Tija de cupru cu conținut scăzut de oxigen este laminată la cald, astfel încât structura sa este prelucrată la cald. Structura originală turnată a fost spartă și recristalizată la formarea tijei de 8 mm. Tija de cupru fără oxigen este o structură turnată cu cereale grosiere. Acesta este motivul inerent pentru care cuprul fără oxigen are o temperatură de recristalizare mai mare și necesită o temperatură mai mare de recoacere. Acest lucru se datorează faptului că recristalizarea are loc lângă limita granulelor. Tija de cupru fără oxigen are boabe grosiere, iar dimensiunea boabelor poate ajunge chiar la câțiva milimetri, deci există puține limite ale boabelor. Chiar dacă se deformează prin tragere, limitele granulelor sunt relativ scăzute. Există încă mai puține tije de cupru cu oxigen, deci este necesară o putere mai mare de recoacere. Cerința pentru recoacerea cu succes a cuprului fără oxigen este: prima recoacere a firului extras din tijă, dar care nu este încă turnată, puterea de recoacere ar trebui să fie cu 10-15% mai mare decât cuprul cu conținut scăzut de oxigen în aceeași situație. După continuarea extragerii, ar trebui lăsată o marjă suficientă pentru puterea de recoacere în etapele ulterioare și ar trebui implementate diferite procese de recoacere pentru cupru cu conținut scăzut de oxigen și cupru fără oxigen pentru a asigura flexibilitatea produselor și a firelor finite.
3. Diferența dintre incluziuni, fluctuații ale conținutului de oxigen, oxizi de suprafață și posibile defecte de laminare la cald
Extinderea tijelor de cupru fără oxigen este superioară celei a tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen în toate diametrele firelor. În plus față de motivele organizatorice menționate mai sus, tijele de cupru fără oxigen au incluziuni mai mici, conținut stabil de oxigen și nu prezintă defecte care pot fi cauzate de laminarea la cald. Grosimea oxidului de suprafață al tijei poate ajunge la ≤ 15A. În procesul de producție continuă 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 a procesului ulterior, dar cel mai supărător este că există destul de mulți oxizi" sub piele", ceea ce are un efect mai direct pe spargerea firului, astfel încât firul fin este tras. În cazul firelor ultra-fine, pentru a reduce deconectarea, uneori ultima soluție este luată pe peelingul de tijă de cupru sau chiar motivul peelingului secundar este îndepărtarea oxidului subcutanat.
În al patrulea rând, există o diferență în rezistența tijelor de cupru cu conținut scăzut de oxigen și a tijelor de cupru fără oxigen
Ambele pot fi trase la 0,015 mm, dar cuprul fără temperatură scăzută de oxigen din firul supraconductor cu temperatură scăzută are doar 0,001 mm între filamente.
5. Există o diferență de la materiile prime ale fabricării tijei la economia filetării.
Fabricarea tijelor de cupru fără oxigen necesită materii prime de înaltă calitate. În general, atunci când trageți un fir de cupru cu un diametru de> 1 mm, avantajele unei tije de cupru cu conținut scăzut de oxigen sunt mai evidente, iar o tijă de cupru fără oxigen este mai avantajoasă pentru a trage un fir de cupru cu un diametru de< ; 0,5 mm.
6. Procesul de fabricare a firelor tijei de cupru cu conținut scăzut de oxigen este diferit de cel al tijei de cupru fără oxigen.
Procesul de sârmă a tijei de cupru cu conținut scăzut de oxigen nu poate fi copiat la procesul de sârmă a tijei de cupru fără oxigen, cel puțin procesul de recoacere a celor două este diferit. Deoarece flexibilitatea firului este profund afectată de compoziția materialului și de procesul de fabricare a tijelor, de fabricare a firelor și de recoacere, nu se poate spune pur și simplu că cuprul cu conținut scăzut de oxigen sau cuprul fără oxigen este moale și dur. (
