آیا مس در همه کابل ها یکسان است؟ چه نوع مسی خوب است؟

آیا مس در همه کابل ها یکسان است؟ چه نوع مسی خوب است؟

میله مس ماده اولیه اصلی در صنعت کابل سازی است. دو روش اصلی تولید وجود دارد - ریخته گری مداوم و نورد و ریخته گری پیوسته رو به بالا. روش های تولید زیادی برای ریخته گری و نورد مداوم میله های مسی کم اکسیژن وجود دارد. مشخصه این است که پس از ذوب فلز در کوره شفت، مایع مسی از کوره نگهدارنده، ناودان، تندیش عبور کرده و از لوله ریختن وارد حفره قالب بسته می شود. از شدت سرمایش برای خنک شدن استفاده می شود تا یک دال ریخته گری تشکیل شود که سپس در چند پاس نورد می شود. میله مسی کم اکسیژن تولید شده دارای ساختار پردازش گرم است. ساختار ریخته گری اولیه شکسته شده است و محتوای اکسیژن به طور کلی بین 200 تا 400 ppm است. میله های مسی بدون اکسیژن اساساً در چین با استفاده از روش ریخته گری پیوسته رو به بالا تولید می شوند. پس از ذوب فلز در یک کوره القایی، به طور مداوم از طریق قالب های گرافیتی ریخته می شود و سپس نورد سرد یا سرد کار می شود. میله های مسی بدون اکسیژن تولید شده ساختار ریخته گری دارند و حاوی اکسیژن هستند. مقدار به طور کلی زیر 20ppm است. با توجه به فرآیندهای مختلف ساخت، تفاوت های زیادی در بسیاری از جنبه ها مانند ساختار سازمانی، توزیع محتوای اکسیژن، شکل و توزیع ناخالصی ها و غیره وجود دارد.

1. اجرای طراحی

عملکرد کششی میله های مسی به عوامل زیادی مانند محتوای ناخالصی ها، محتوای اکسیژن و توزیع، کنترل فرآیند و غیره مرتبط است.

1. تأثیر روش ذوب بر ناخالصی هایی مانند S

ریخته گری و نورد مداوم برای تولید میله های مسی عمدتاً میله های مسی را از طریق احتراق گاز ذوب می کند. در طی فرآیند احتراق، از طریق اکسیداسیون و تبخیر، می توان برخی ناخالصی ها را از ورود به مایع مس تا حد معینی کاهش داد. بنابراین، روش ریخته گری و نورد پیوسته نیاز به مواد خام نسبتاً بالایی دارد. پایین تر. ریخته گری پیوسته بالایی میله های مسی بدون اکسیژن تولید می کند. از آنجایی که کوره القایی برای ذوب استفاده می شود، "پتینه" و "دانه های مس" روی سطح مس الکترولیتی اساساً به مس مایع ذوب می شوند. S ذوب شده تأثیر زیادی بر انعطاف پذیری میله مسی بدون اکسیژن دارد و میزان شکستگی سیم کشش را افزایش می دهد.

2. ورود ناخالصی ها در فرآیند ریخته گری

در طول فرآیند تولید، فرآیند ریخته‌گری و نورد پیوسته نیازمند انتقال مس مذاب از طریق کوره‌های نگهدارنده، ناودان‌ها و تندیس‌ها است که به راحتی باعث جدا شدن مواد نسوز می‌شود. در طول فرآیند نورد، نیاز به عبور از غلتک ها دارد که باعث ریزش آهن و آسیب به میله های مسی می شود. باعث القاعدگی خارجی شود. غلتاندن اکسیدها روی و زیر پوست در حین نورد گرم تأثیر نامطلوبی بر کشیدن میله های هیپوکسیک خواهد داشت. فرآیند تولید روش ریخته گری پیوسته رو به بالا کوتاه است. مایع مس از طریق جریان غوطه ور در کوره ترکیبی تکمیل می شود که تأثیر کمی بر مواد نسوز دارد. تبلور در قالب گرافیت انجام می شود، بنابراین منابع آلودگی و ناخالصی های کمتری ممکن است در این فرآیند تولید شوند. فرصت های کمتری برای ورود وجود دارد.

O، S و P عناصری هستند که با مس ترکیباتی تولید می کنند. در مس مذاب، اکسیژن می تواند تا حدی حل شود، اما هنگامی که مس متراکم می شود، اکسیژن به سختی در مس حل می شود. اکسیژن محلول در حالت مذاب به صورت یوتکتیک مس اکسید مس=رسوب می‌کند و در مرز دانه‌ها توزیع می‌شود. ظهور یوتکتیک اکسید مس-مس به طور قابل توجهی انعطاف پذیری مس را کاهش می دهد.

گوگرد را می توان در مس مذاب حل کرد، اما در دمای اتاق، حلالیت آن تقریباً به صفر می رسد. در مرز دانه ها به شکل سولفید مس ظاهر می شود که باعث کاهش قابل توجه انعطاف پذیری مس می شود.

3. الگوهای توزیع اکسیژن و اثرات در میله های مسی کم اکسیژن و میله های مسی بدون اکسیژن

محتوای اکسیژن تأثیر قابل توجهی بر عملکرد کشش سیم میله های مسی کم اکسیژن دارد. هنگامی که میزان اکسیژن به مقدار بهینه افزایش یابد، میله مسی کمترین میزان شکستگی را دارد. این به این دلیل است که اکسیژن در واکنش خود با اکثر ناخالصی ها به عنوان یک پاک کننده عمل می کند. اکسیژن متوسط ​​همچنین برای حذف هیدروژن از مایع مس، تولید بخار آب برای سرریز شدن و کاهش تشکیل منافذ مفید است. محتوای بهینه اکسیژن بهترین شرایط را برای فرآیند کشیدن سیم فراهم می کند.

توزیع اکسیدهای میله مسی کم اکسیژن: در مرحله اولیه انجماد در ریخته گری پیوسته، سرعت اتلاف حرارت و خنک شدن یکنواخت عوامل اصلی تعیین کننده توزیع اکسیدهای میله مسی هستند. خنک‌سازی ناهموار باعث ایجاد تفاوت‌های اساسی در ساختار داخلی میله مسی می‌شود، اما در پردازش حرارتی بعدی، کریستال‌های ستونی معمولاً از بین می‌روند و در نتیجه ذرات اکسید مس پالایش و یکنواخت می‌شوند. یک وضعیت معمولی ناشی از تجمع ذرات اکسید، ترکیدن مرکزی است. علاوه بر تأثیر توزیع ذرات اکسید، میله‌های مسی با ذرات اکسید کوچک‌تر ویژگی‌های کشش سیم بهتری را نشان می‌دهند و ذرات Cu2O بزرگتر به راحتی باعث نقاط تمرکز تنش و شکستگی می‌شوند.

2. کیفیت سطح

در فرآیند تولید محصولاتی مانند سیم های الکترومغناطیسی، الزاماتی برای کیفیت سطح میله های مسی نیز مورد نیاز است. سطح سیم مسی کشیده شده باید عاری از سوراخ، پودر مس کمتر و لکه روغن باشد. کیفیت پودر مس روی سطح از طریق تست پیچشی اندازه گیری می شود و بازیابی میله مسی پس از پیچش برای تعیین کیفیت آن مشاهده می شود.

در طی فرآیند ریخته گری و نورد پیوسته، از ریخته گری تا نورد، دما بالا بوده و کاملاً در معرض هوا قرار می گیرد و باعث ایجاد لایه اکسیدی ضخیم بر روی سطح دال ریخته گری می شود. در طول فرآیند نورد، با چرخش غلتک ها، ذرات اکسید به سطح سیم مسی می غلتند. از آنجایی که اکسید مس ترکیبی شکننده با نقطه ذوب بالا است، برای اکسید مسی که به عمق بیشتری نورد می شود، هنگامی که سنگدانه های نواری توسط قالب کشیده می شوند، بر روی سطح خارجی میله مسی سوراخ هایی ایجاد می شود که مشکلات بعدی را ایجاد می کند. رنگ آمیزی. است

میله مسی با اکسیژن کم

کابل های صوتی معمولا ترجیح می دهند از میله های بدون اکسیژن استفاده کنند. این مربوط به این واقعیت است که میله های بدون اکسیژن مس تک کریستال و میله های هیپوکسیک مس پلی کریستال هستند.

میله های مسی کم اکسیژن و میله های مسی بدون اکسیژن به دلیل روش های مختلف ساخت متفاوت هستند و ویژگی های خاص خود را دارند.

1. در مورد استنشاق و حذف اکسیژن و وضعیت وجود آن

محتوای اکسیژن مس کاتدی مورد استفاده در تولید میله های مسی به طور کلی 10-50ppm است و حلالیت جامد اکسیژن در مس در دمای اتاق حدود 2ppm است. محتوای اکسیژن میله های مسی کم اکسیژن به طور کلی 200 (175) - 400 (450) پی پی ام است، بنابراین اکسیژن در حالت مس مایع استنشاق می شود، در حالی که میله مسی بدون اکسیژن که به سمت بالا کشیده می شود، برعکس است. اکسیژن در زیر مس مایع استنشاق می شود پس از مدت زمان قابل توجهی نگهداری می شود، کاهش یافته و خارج می شود. معمولاً میزان اکسیژن این نوع میله‌ها کمتر از 10-50ppm است و کمترین آن می‌تواند 1-2ppm باشد. از نقطه نظر بافتی، اکسیژن موجود در مس کم اکسیژن اکسید می شود. حالت مس در نزدیکی مرزهای دانه وجود دارد که برای میله های مسی کم اکسیژن معمول است اما برای میله های مسی بدون اکسیژن نادر است. وجود اکسید مس به شکل آخال در مرزهای دانه تاثیر منفی بر چقرمگی مواد دارد. اکسیژن در مس بدون اکسیژن بسیار کم است، بنابراین ساختار این مس یک ساختار تک فاز یکنواخت است که برای چقرمگی مفید است. تخلخل در میله های مسی بدون اکسیژن غیرمعمول است و یک نقص رایج در میله های مسی کم اکسیژن است.

2. تفاوت ساختار نورد گرم و ساختار ریخته گری

از آنجایی که میله مسی با اکسیژن کم نورد گرم شده است، ساختار آن یک ساختار با پردازش گرم است. ساختار اصلی ریخته گری شکسته شده است و تبلور مجدد در میله 8 میلی متری ظاهر شده است. میله مسی بدون اکسیژن دارای ساختار ریخته گری با دانه های درشت است. این دلیل ذاتی است که چرا مس بدون اکسیژن دمای تبلور مجدد بالاتری دارد و به دمای بازپخت بالاتری نیاز دارد. این به این دلیل است که تبلور مجدد در نزدیکی مرزهای دانه اتفاق می افتد. ساختار میله مسی بدون اکسیژن دارای دانه های درشت است و اندازه دانه حتی می تواند به چندین میلی متر برسد. بنابراین، مرزهای دانه کمی وجود دارد. حتی اگر با کشیدن تغییر شکل داده شود، مرزهای دانه نسبتاً کم است. هنوز میله های مسی اکسیژن کمتری وجود دارد، بنابراین قدرت بازپخت بالاتری مورد نیاز است. الزامات آنیل موفقیت آمیز مس بدون اکسیژن عبارتند از: اولین آنیل زمانی که سیم از میله کشیده می شود اما هنوز ریخته گری نشده است. قدرت بازپخت باید 10-15% بیشتر از مس با اکسیژن کم در شرایط مشابه باشد. پس از کشش مداوم، باید حاشیه کافی برای قدرت بازپخت در مراحل بعدی باقی بماند و فرآیندهای بازپختی مختلف روی مس کم اکسیژن و مس بدون اکسیژن انجام شود تا از نرمی سیم های در حال فرآیند و تمام شده اطمینان حاصل شود.

3. تفاوت در اجزاء، نوسانات محتوای اکسیژن، اکسیدهای سطحی و عیوب احتمالی نورد گرم

قابلیت کشش میله های مسی بدون اکسیژن نسبت به میله های مسی کم اکسیژن در تمام قطرهای سیم برتری دارد. علاوه بر دلایل ساختاری ذکر شده در بالا، میله‌های مسی بدون اکسیژن دارای آخال‌های کمتر، محتوای اکسیژن پایدار و بدون نقصی هستند که ممکن است در اثر نورد گرم ایجاد شود. ، ضخامت اکسید روی سطح میله می تواند به کمتر یا مساوی 15 آمپر برسد. در طی فرآیند تولید ریخته گری و نورد پیوسته، اگر فرآیند ناپایدار باشد و نظارت بر اکسیژن دقیق نباشد، محتوای اکسیژن ناپایدار مستقیماً بر عملکرد میله تأثیر می گذارد. اگر بتوان اکسید سطحی میله را در تمیز کردن مداوم در مرحله بعد جبران کرد، مشکل بیشتر این است که مقدار قابل توجهی اکسید "زیر پوست" وجود دارد که تأثیر مستقیم تری بر شکستگی سیم دارد. بنابراین، هنگام کشیدن سیم های ریز، هنگام کار با سیم های بسیار ریز، به منظور کاهش شکستگی سیم، گاهی اوقات میله مسی باید دو بار پوست کنده شود یا حتی دو بار پوسته کنده شود تا اکسید زیرپوستی از بین برود.

4. تفاوت سختی بین میله های مسی کم اکسیژن و میله های مسی بدون اکسیژن وجود دارد.

هر دو را می توان تا {{0}}.015 میلی متر کشید، اما در مس بدون اکسیژن درجه حرارت پایین در سیم ابررسانای دمای پایین، فاصله بین رشته ها تنها 0.001 میلی متر است.

5. در اقتصاد از مواد اولیه میله سازی تا ساخت نخ تفاوت هایی وجود دارد.

Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with a diameter >1 میلی متر، مزایای میله های مسی کم اکسیژن آشکارتر است، در حالی که میله های مسی بدون اکسیژن هنگام کشیدن سیم های مسی با قطر، حتی برتری بیشتری دارند.<0.5mm.

6. فرآیند سیم سازی میله های مسی کم اکسیژن با میله های مسی بدون اکسیژن متفاوت است.

فرآیند سیم‌سازی میله‌های مسی کم اکسیژن را نمی‌توان به فرآیند سیم‌سازی میله‌های مسی بدون اکسیژن کپی کرد. حداقل فرآیندهای بازپخت این دو متفاوت است. از آنجایی که نرمی سیم عمیقاً تحت تأثیر ترکیب مواد و فرآیندهای میله‌سازی، سیم‌سازی و بازپخت قرار می‌گیرد، نمی‌توانیم به سادگی بگوییم چه کسی نرم‌تر است یا سخت‌تر، مس با اکسیژن کم یا مس بدون اکسیژن.