O cobre em todos os cabos é igual? Que tipo de cobre é bom? Um artigo explica claramente
Introdução: Devido aos diferentes processos de produção de barras de cobre, o teor de oxigênio e a aparência das barras de cobre produzidas são diferentes. As barras de cobre produzidas pela Shangying são chamadas de barras de cobre sem oxigênio se o teor de oxigênio estiver abaixo de 10 ppm com tecnologia adequada; as barras de cobre produzidas por fundição contínua são laminadas a quente sob condições de proteção, e o teor de oxigênio está na faixa de 200-500ppm, mas às vezes até mais de 700ppm. Geralmente, o cobre produzido por este método tem uma aparência brilhante. As hastes de cobre com baixo teor de oxigênio são às vezes chamadas de hastes polidas.
Haste de cobre sem oxigênio
O vergalhão de cobre é a principal matéria-prima da indústria de cabos. Existem dois métodos principais de produção - fundição contínua e laminação e fundição contínua ascendente. Existem muitos métodos de produção para fundição e laminação contínua de barras de cobre com baixo teor de oxigênio. A característica é que depois que o metal é derretido no forno de cuba, o líquido de cobre passa pelo forno de retenção, rampa, distribuidor e entra na cavidade fechada do molde a partir do tubo de vazamento. A intensidade de resfriamento é usada para resfriar e formar uma placa fundida, que é então laminada em múltiplas passagens. A barra de cobre com baixo teor de oxigênio produzida possui uma estrutura processada a quente. A estrutura original da fundição foi quebrada e o teor de oxigênio está geralmente entre 200 e 400 ppm. As barras de cobre isentas de oxigênio são produzidas basicamente na China usando o método de fundição contínua ascendente. Depois que o metal é derretido em um forno de indução, ele é continuamente fundido em moldes de grafite e depois laminado ou trabalhado a frio. As barras de cobre isentas de oxigênio produzidas possuem estrutura fundida e contêm oxigênio. A quantidade é geralmente inferior a 20 ppm. Devido aos diferentes processos de fabricação, existem grandes diferenças em muitos aspectos, como estrutura organizacional, distribuição do conteúdo de oxigênio, forma e distribuição de impurezas, etc.
1. Desempenho de desenho
O desempenho de trefilação de barras de cobre está relacionado a muitos fatores, como conteúdo de impurezas, conteúdo e distribuição de oxigênio, controle de processo, etc. A seguir está uma análise do desempenho de trefilação de barras de cobre a partir dos aspectos acima.
1. A influência do método de fusão em impurezas como S
A fundição e laminação contínuas para produzir barras de cobre derretem principalmente as barras de cobre por meio da combustão de gás. Durante o processo de combustão, por meio de oxidação e volatilização, algumas impurezas podem ser reduzidas até certo ponto na entrada do líquido de cobre. Portanto, o método de fundição e laminação contínua tem requisitos relativamente altos de matéria-prima. Mais baixo. A fundição contínua superior produz barras de cobre isentas de oxigênio. Como o forno de indução é usado para fusão, a “pátina” e os “grãos de cobre” na superfície do cobre eletrolítico são basicamente fundidos no cobre líquido. O S derretido tem grande influência na plasticidade da barra de cobre isenta de oxigênio e aumentará a taxa de quebra da trefilação.
2. A entrada de impurezas durante o processo de fundição
Durante o processo de produção, o processo de fundição e laminação contínua requer a transferência de cobre fundido através de fornos de retenção, rampas e distribuidores, o que é relativamente fácil de causar o descascamento do material refratário. Durante o processo de laminação, ele precisa passar pelos rolos, fazendo com que o ferro caia e danifique as hastes de cobre. Causa inclusões externas. A rolagem de óxidos sobre e sob a pele durante a laminação a quente terá um efeito adverso na trefilação das hastes hipóxicas. O processo de produção do método de fundição contínua ascendente é curto. O líquido de cobre é completado através do fluxo submersível no forno combinado, que tem pouco impacto nos materiais refratários. A cristalização é realizada no molde de grafite, portanto há menos fontes de poluição e impurezas que podem ser geradas no processo. Há menos chance de entrada.
O, S e P são elementos que produzem compostos com cobre. No cobre fundido, o oxigênio pode se dissolver parcialmente, mas quando o cobre se condensa, o oxigênio dificilmente se dissolve no cobre. O oxigênio dissolvido no estado fundido precipita como cobre=óxido cuproso eutético e é distribuído nos limites dos grãos. O surgimento do óxido eutético cobre-cuproso reduz significativamente a plasticidade do cobre.
O enxofre pode ser dissolvido em cobre fundido, mas à temperatura ambiente sua solubilidade é reduzida a quase zero. Aparece nos limites dos grãos na forma de sulfeto cuproso, o que reduzirá significativamente a plasticidade do cobre.
3. Padrões e efeitos de distribuição de oxigênio em barras de cobre com baixo teor de oxigênio e barras de cobre sem oxigênio
O teor de oxigênio tem um impacto significativo no desempenho da trefilação de barras de cobre com baixo teor de oxigênio. Quando o teor de oxigênio aumenta para o valor ideal, a barra de cobre apresenta a menor taxa de quebra. Isso ocorre porque o oxigênio atua como um eliminador em sua reação com a maioria das impurezas. O oxigênio moderado também contribui para a remoção do hidrogênio do líquido de cobre, gerando vapor de água para transbordar e reduzindo a formação de poros. O teor ideal de oxigênio fornece as melhores condições para o processo de trefilação.
Distribuição de óxidos de barras de cobre com baixo teor de oxigênio: No estágio inicial de solidificação na fundição contínua, a taxa de dissipação de calor e o resfriamento uniforme são os principais fatores que determinam a distribuição de óxidos de barras de cobre. O resfriamento desigual causará diferenças essenciais na estrutura interna da barra de cobre, mas no processamento térmico subsequente, os cristais colunares geralmente serão destruídos, resultando no refinamento e na distribuição uniforme das partículas de óxido cuproso. Uma situação típica resultante da agregação de partículas de óxido é o rompimento central. Além da influência da distribuição de partículas de óxido, barras de cobre com partículas de óxido menores apresentam melhores características de trefilação, e partículas maiores de Cu2O causam facilmente pontos de concentração de tensão e quebra.
O teor de oxigênio do cobre livre de oxigênio excede o padrão, a haste de cobre torna-se quebradiça, o alongamento diminui, a porta esticada aparece em vermelho escuro e a estrutura cristalina está solta. Quando o teor de oxigênio excede 8 ppm, o desempenho do processo se deteriora, o que se manifesta em uma taxa extremamente alta de quebra de haste e de fio durante a fundição e trefilação. Isso ocorre porque o oxigênio pode formar uma fase frágil de óxido cuproso com o cobre, formando um óxido eutético cobre-cuproso, que é distribuído na fronteira em uma estrutura de rede. Esta fase frágil tem alta dureza e se separará do corpo de cobre durante a deformação a frio, resultando em uma diminuição nas propriedades mecânicas da barra de cobre e fácil fratura no processamento subsequente. O alto teor de oxigênio também pode fazer com que a condutividade das hastes de cobre isentas de oxigênio diminua. Portanto, o processo de fundição contínua ascendente e a qualidade do produto devem ser rigorosamente controlados.
4. A influência do hidrogênio
Na fundição contínua ascendente, o teor de oxigênio é controlado e os efeitos colaterais dos óxidos são bastante reduzidos, mas a influência do hidrogênio se torna um problema mais significativo. Há uma reação de equilíbrio no fundido após a inalação: H2O(g)=[O]+2[H];
Gás e porosidade são formados durante o processo de cristalização quando o hidrogênio precipita e se acumula na solução supersaturada. O hidrogênio precipitado antes da cristalização pode reduzir o óxido cuproso para gerar bolhas de água. Como a característica da fundição ascendente é a cristalização do cobre fundido de cima para baixo, o formato do líquido formado é aproximadamente cônico. O gás precipitado antes da cristalização do líquido de cobre é bloqueado na estrutura de solidificação durante o processo de flutuação e poros são formados na haste de fundição durante a cristalização. Quando o conteúdo ascendente de gás é pequeno, o hidrogênio precipitado existe nos limites dos grãos e forma porosidade; quando o teor de gás é alto, ele se acumula nos poros. Portanto, os poros e a porosidade são formados tanto pelo hidrogênio quanto pelo vapor d'água.
O hidrogênio vem de vários elos de processo no processo de produção a montante, como a "pátina" da matéria-prima cobre eletrolítico, o material auxiliar carvão**, o ambiente climático** e o cristalizador de grafite não está seco, etc. a superfície do líquido de cobre no forno de fusão deve ser coberta com carvão cozido, e o cobre eletrolítico deve tentar remover "pátina", "grãos de cobre" e "orelhas", o que é muito importante para melhorar a qualidade do oxigênio livre hastes de cobre.
No processo de fundição e laminação contínua, o hidrogênio é frequentemente controlado controlando moderadamente o teor de oxigênio. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Como o cobre fundido cristaliza de baixo para cima durante o processo de fundição, o vapor d'água gerado pelo oxigênio e hidrogênio no cobre fundido pode facilmente flutuar e escapar. A maior parte do hidrogênio no cobre fundido pode ser removida com eficácia, afetando assim a barra de cobre. menor.
2. Qualidade da superfície
No processo de produção de produtos como fios eletromagnéticos, também são necessários requisitos para a qualidade da superfície das hastes de cobre. A superfície do fio de cobre trefilado precisa estar livre de rebarbas, menos pó de cobre e livre de manchas de óleo. A qualidade do pó de cobre na superfície é medida através de um teste de torção e a recuperação da barra de cobre após a torção é observada para determinar sua qualidade.
Durante o processo de lingotamento e laminação contínua, da fundição à laminação, a temperatura é elevada e completamente exposta ao ar, causando a formação de uma espessa camada de óxido na superfície da laje fundida. Durante o processo de laminação, à medida que os rolos giram, as partículas de óxido rolam na superfície do fio de cobre. Como o óxido cuproso é um composto frágil com alto ponto de fusão, quando os agregados em forma de tira de óxido cuproso laminados profundamente são esticados pelo molde, rebarbas serão geradas na superfície externa da barra de cobre, causando problemas para a pintura posterior.
A barra de cobre isenta de oxigênio fabricada pelo processo de fundição contínua ascendente é completamente isolada do oxigênio devido à fundição e ao resfriamento, e não há processo subsequente de laminação a quente. Não há óxido enrolado na superfície da barra de cobre e a qualidade é melhor. Há menos pó de cobre após a trefilação. , os problemas acima são menos prováveis de existir.
Varetas de cobre isentas de oxigênio também são fabricadas com equipamentos importados e nacionais. No entanto, os produtos importados não apresentam actualmente vantagens óbvias. Depois que os produtos em barra de cobre são lançados, a diferença não é muito grande. Desde que a placa de cobre seja bem selecionada e o controle de produção seja relativamente estável, equipamentos domésticos também podem ser usados. A saída são barras de cobre com elasticidade de 0,05. Os equipamentos importados são geralmente equipamentos da Outokumpu da Finlândia. O melhor equipamento doméstico deveria ser da Fábrica da Marinha de Xangai. Tem o maior tempo de produção e é uma empresa da indústria militar com qualidade confiável.
Existem dois tipos principais de equipamentos importados de barra de cobre com baixo teor de oxigênio no mundo. Um deles é o equipamento American South Line, que é SOUTHWIRE em inglês. Os fabricantes nacionais são Nanjing Huaxin e Jiangxi Copper. O outro é o equipamento alemão CONTIROD. Os fabricantes nacionais são Changzhou Jinyuan e Tianjin. Ótimo sem costura.
É fácil distinguir entre bastonetes anaeróbicos e hipóxicos em termos de conteúdo de oxigênio. O cobre livre de oxigênio tem um teor de oxigênio inferior a 10-20 PPM, mas atualmente alguns fabricantes só conseguem atingir menos de 50 PPM. Varetas de cobre com baixo teor de oxigênio têm um teor de oxigênio inferior a 200-20 PPM. 4{{10}}0 PPM. O teor de oxigênio de postes bons é geralmente controlado em torno de 250 PPM. Postes sem oxigênio geralmente usam o método de desenho ascendente. Pólos hipóxicos são fundição e laminação contínuas. Os dois produtos são relativamente bons no desempenho do fio esmaltado. É mais adaptável, como suavidade, ângulo de rebote e desempenho de enrolamento. No entanto, as hastes hipóxicas são relativamente severas nas condições de trefilação. Da mesma forma, 0,2 filamentos podem ser esticados. Se as condições de trefilação não forem boas, hastes anaeróbicas comuns podem ser desenhadas. Uma boa vara hipóxica quebrará a linha, mas se colocada em boas condições de alongamento, a mesma vara poderá ser esticada até o dobro de 0,5 com uma vara hipóxica, enquanto uma vara anaeróbica comum só pode ser esticada até 0,1 no máximo. , é claro, os mais finos, como o Double Zero Two, dependem de barras de cobre importadas sem oxigênio. Atualmente, algumas empresas estão tentando usar métodos de peeling para processar hastes com baixo teor de oxigênio para esticar fios de 0,03. Mas não estou muito familiarizado com esse aspecto. claro.
Haste de cobre com baixo teor de oxigênio
Os cabos de áudio geralmente preferem usar hastes sem oxigênio. Isto está relacionado ao fato de que as hastes livres de oxigênio são de cobre monocristalino e as hastes hipóxicas são de cobre policristalino.
As hastes de cobre com baixo teor de oxigênio e as hastes de cobre sem oxigênio são diferentes devido aos diferentes métodos de fabricação e possuem características próprias.
1. Sobre a inalação e remoção de oxigênio e seu estado de existência
O teor de oxigênio do cobre catódico usado na produção de varetas de cobre é geralmente 10-50ppm, e a solubilidade sólida do oxigênio no cobre à temperatura ambiente é de cerca de 2ppm. O teor de oxigênio das barras de cobre com baixo teor de oxigênio é geralmente de 200 (175) - 400 (450) ppm, então o oxigênio é inalado sob o estado de cobre líquido, enquanto a barra de cobre livre de oxigênio puxada para cima é pelo contrário , o oxigênio é inalado sob o cobre líquido. Depois de muito tempo guardado, ele é reduzido e removido. Normalmente, o conteúdo de oxigênio desse tipo de bastão está abaixo de 10-50ppm, e o mais baixo pode ser 1-2ppm. Do ponto de vista do tecido, o oxigênio no cobre com baixo teor de oxigênio está na forma de óxido de cobre. Existe perto dos limites dos grãos, o que é comum para barras de cobre com baixo teor de oxigênio, mas raro para barras de cobre sem oxigênio. A presença de óxido de cobre na forma de inclusões nos contornos dos grãos tem um impacto negativo na tenacidade do material. O oxigênio no cobre livre de oxigênio é muito baixo, então a estrutura desse cobre é uma estrutura monofásica uniforme, o que é benéfico para a tenacidade. A porosidade é incomum em barras de cobre sem oxigênio e é um defeito comum em barras de cobre com baixo teor de oxigênio.
2. A diferença entre estrutura laminada a quente e estrutura fundida
Como a barra de cobre com baixo teor de oxigênio foi laminada a quente, sua estrutura é processada a quente. A estrutura original da fundição foi quebrada e a recristalização apareceu na haste de 8 mm. A barra de cobre isenta de oxigênio possui uma estrutura fundida com grãos grossos. Esta é a razão inerente pela qual o cobre livre de oxigênio tem uma temperatura de recristalização mais alta e requer uma temperatura de recozimento mais alta. Isto ocorre porque a recristalização ocorre perto dos limites dos grãos. A estrutura da barra de cobre isenta de oxigênio possui grãos grossos e o tamanho do grão pode atingir vários milímetros. Portanto, existem poucos limites de grão. Mesmo que seja deformado pelo desenho, os limites dos grãos são relativamente baixos. Há ainda menos barras de cobre de oxigênio, portanto é necessário maior poder de recozimento. Os requisitos para um recozimento bem-sucedido de cobre isento de oxigênio são: o primeiro recozimento quando o fio é retirado da haste, mas ainda não foi fundido. O poder de recozimento deve ser 10-15% maior que o do cobre com baixo teor de oxigênio na mesma situação. Após a trefilação contínua, deve-se deixar margem suficiente para o poder de recozimento nas etapas subsequentes e diferentes processos de recozimento devem ser realizados em cobre com baixo teor de oxigênio e cobre sem oxigênio para garantir a flexibilidade dos fios em processo e acabados.
3. Diferenças nas inclusões, flutuações no teor de oxigênio, óxidos superficiais e possíveis defeitos de laminação a quente
A estirabilidade das hastes de cobre isentas de oxigênio é superior à das hastes de cobre com baixo teor de oxigênio em todos os diâmetros de fio. Além das razões estruturais acima mencionadas, as barras de cobre isentas de oxigênio têm menos inclusões, teor de oxigênio estável e nenhum defeito que possa surgir da laminação a quente. , a espessura do óxido da superfície da haste pode atingir menos ou igual a 15A. Durante o processo de produção de fundição e laminação contínua, se o processo for instável e o monitoramento de oxigênio não for rigoroso, o teor instável de oxigênio afetará diretamente o desempenho da haste. Se o óxido superficial da haste pode ser compensado na limpeza contínua no pós-processo, o mais problemático é que existe uma quantidade considerável de óxido "sob a pele", o que tem impacto mais direto na quebra do fio. Portanto, ao desenhar fios finos, ao trabalhar com fios ultrafinos, para reduzir a quebra, às vezes a haste de cobre tem que ser descascada ou mesmo descascada duas vezes como último recurso para remover o óxido subcutâneo.
4. Há uma diferença na tenacidade entre as hastes de cobre com baixo teor de oxigênio e as hastes de cobre sem oxigênio
Ambos podem ser esticados até {{0}},015 mm, mas no cobre livre de oxigênio de baixa temperatura no fio supercondutor de baixa temperatura, o espaçamento entre os filamentos é de apenas 0,001 mm.
5. Existem diferenças na economia, desde as matérias-primas da fabricação de barras até a fabricação de roscas.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm, as vantagens das hastes de cobre com baixo teor de oxigênio são mais óbvias, enquanto as hastes de cobre sem oxigênio são ainda mais superiores ao trefilar fios de cobre com diâmetros<0.5mm.
6. O processo de fabricação de barras de cobre com baixo teor de oxigênio é diferente daquele das barras de cobre sem oxigênio.
O processo de fabricação de barras de cobre com baixo teor de oxigênio não pode ser copiado do processo de fabricação de barras de cobre sem oxigênio. Pelo menos os processos de recozimento dos dois são diferentes. Como a maciez do fio é profundamente afetada pela composição do material e pelos processos de fabricação da haste, fabricação do fio e recozimento, não podemos simplesmente dizer quem é mais macio ou mais duro, cobre com baixo teor de oxigênio ou cobre sem oxigênio.
Introdução às hastes de cobre com baixo teor de oxigênio e às hastes de cobre sem oxigênio
1. Haste de cobre com baixo teor de oxigênio
Que tipo de barra de cobre é a barra de cobre com baixo teor de oxigênio? Qual é o processo de produção de barras de cobre com baixo teor de oxigênio? Qual é a introdução às barras de cobre com baixo teor de oxigênio? Primeiro, vejamos a definição de barras de cobre com baixo teor de oxigênio: barras de cobre com teor de oxigênio entre 200 (175) e 400 (450) ppm são produzidas por fundição e laminação contínuas.
Introdução ao fluxo do processo de haste de cobre com baixo oxigênio e haste de cobre com baixo oxigênio:
Varetas de cobre com baixo teor de oxigênio são produzidas usando o processo de fundição e laminação contínua. O fluxo do processo é: cobre eletrolítico → forno de eixo → forno de retenção → máquina de fundição → laminador contínuo → limpeza → máquina de fechamento de haste → produto acabado (ф8mm) o cobre eletrolítico é continuamente alimentado e passado pela vertical Após fusão contínua no forno, fundido o cobre é liberado, que é fundido em lingotes trapezoidais de grande seção pela máquina de fundição e, em seguida, entra no laminador para laminação a quente para formar barras de cobre de ф8.
▍ Defeitos de fabricação
(1) Forno de eixo: A. Devido ao pequeno tamanho do forno de eixo, o cobre eletrolítico é derretido durante a adição, e a água de cobre fundido não tem condições para redução total. .B. Todo o processo de fusão e produção de água de cobre não consegue isolar o oxigênio, portanto o teor de oxigênio é muito alto. .C. O combustível para o cobre fundido é geralmente gás. Durante o processo de combustão do gás, afetará diretamente a composição química do líquido de cobre, com maiores impactos como enxofre e hidrogênio.
(2) Máquina de fundição: Quando a roda de cristalização da máquina de fundição transforma o cobre fundido em um sólido, o oxigênio não pode ser isolado, então uma grande quantidade de oxigênio é absorvida pela segunda vez durante o processo de fundição.
(3) Controle de temperatura: A. A temperatura do cobre fundido não é fácil de controlar devido ao grande volume de laminação e às restrições de vários fatores. B. A temperatura do lingote que entra no laminador deve ser controlada em 850 graus. Quanto maior o desvio superior e inferior, maior será o impacto na qualidade da barra de cobre, e essa temperatura é difícil de controlar. C. A temperatura da barra de cobre que sai do laminador deve ser controlada em 600 graus. Quanto maior o desvio superior e inferior, maior será o impacto na qualidade da barra de cobre. Devido às restrições do processo anterior, esta temperatura também é difícil de controlar. D. Existem muitos links em todo o processo, e se houver algum problema em um link, isso afetará o controle de temperatura.
(4) Outros: A. Devido aos defeitos acima, a qualidade da barra de cobre será instável, portanto, a norma estipula que a fundição contínua e a laminação da barra de cobre com baixo teor de oxigênio devem ser submetidas a um teste de torção antes de sair da fábrica. Porém, alguns fabricantes não os fabricam, ou não os fabricam em lotes conforme especificado (cada lote não deve ultrapassar 60 toneladas), ou revertem os lotes não qualificados e ainda assim saem da fábrica. B. O alto teor de oxigênio afetará o processo de trefilação. O fio de cobre ficará mais duro à medida que for puxado e o recozimento deve ser adicionado no meio. Conteúdo de oxigênio
