Kas vask kõigis kaablites on sama? Milline vask on hea? Artikkel selgitab selgelt
Sissejuhatus: Vaskvarraste tootmise erinevate protsesside tõttu on toodetud vaskvarraste hapnikusisaldus ja välimus erinev. Shangyingi toodetud vaskvardaid nimetatakse hapnikuvabadeks vaskvardadeks, kui hapnikusisaldus on õige tehnoloogiaga alla 10 ppm; pidevvalamisel toodetud vaskvardad on kaitsetingimustes kuumvaltsitud ja hapnikusisaldus on vahemikus 200-500ppm, kuid mõnikord kuni üle 700 ppm. Üldiselt on selle meetodiga toodetud vasel särav välimus. Madala hapnikusisaldusega vaskvardaid nimetatakse mõnikord poleeritud vardadeks.
Hapnikuvaba vaskvarras
Vaskvarras on kaablitööstuse peamine tooraine. Peamist tootmismeetodit on kaks – pidevvalu ja valtsimine ning ülespoole suunatud pidevvalu. Madala hapnikusisaldusega vaskvarraste pidevaks valamiseks ja valtsimiseks on palju tootmismeetodeid. Iseloomulik on see, et pärast metalli sulamist šahtahjus läbib vase vedelik läbi hoideahju, renni, tunditusahju ja siseneb valutorust suletud vormiõõnsusse. Jahutustugevust kasutatakse mahajahtumiseks, et moodustada valatud plaat, mis seejärel rullitakse mitme käiguga. Toodetud madala hapnikusisaldusega vaskvarras on kuumtöödeldud struktuuriga. Algne valustruktuur on katki ja hapnikusisaldus on üldiselt vahemikus 200–400 ppm. Hapnikuvabu vaskvardaid toodetakse peamiselt Hiinas, kasutades pideva ülespoole valamise meetodit. Pärast metalli sulatamist induktsioonahjus valatakse see pidevalt läbi grafiitvormide ja seejärel külmvaltsitud või külmtöödeldud. Valmistatud hapnikuvabad vaskvardad on valatud struktuuriga ja sisaldavad hapnikku. Kogus on üldiselt alla 20 ppm. Erinevate tootmisprotsesside tõttu on suured erinevused paljudes aspektides, nagu organisatsiooni struktuur, hapnikusisalduse jaotus, lisandite vorm ja jaotus jne.
1. Joonistamise jõudlus
Vaskvarraste tõmbejõudlus on seotud paljude teguritega, nagu lisandite sisaldus, hapnikusisaldus ja jaotus, protsessi juhtimine jne. Järgnevalt analüüsitakse vaskvarraste tõmbejõudlust ülaltoodud aspektidest lähtudes.
1. Sulamismeetodi mõju lisanditele nagu S
Pidev valamine ja valtsimine vaskvarraste tootmiseks sulatab vaskvardad peamiselt gaasi põlemisel. Põlemisprotsessi käigus võib oksüdatsiooni ja lendumise kaudu teatud määral vähendada mõningate lisandite sattumist vasevedelikku. Seetõttu on pideva valamise ja valtsimise meetodil suhteliselt kõrged toorainenõuded. Madalam. Ülemine pidevvalu toodab hapnikuvabu vaskvardaid. Kuna sulatamiseks kasutatakse induktsioonahju, siis elektrolüütilise vase pinnal olevad "paatina" ja "vaseoad" sulatatakse põhimõtteliselt vedelaks vaseks. Sulanud S-l on suur mõju hapnikuvaba vaskvarda plastilisusele ja see suurendab traadi tõmbamise katkemiskiirust.
2. Lisandite sattumine valamise ajal
Tootmisprotsessi käigus nõuab pidev valamis- ja valtsimisprotsess sulavase ülekandmist läbi hoideahjude, rennide ja valutorude, mis on suhteliselt lihtne põhjustada tulekindla materjali mahakoorumist. Valtsimisprotsessi ajal peab see läbima rullid, põhjustades raua mahakukkumist ja kahjustades vaskvardaid. Põhjustada väliseid lisandeid. Kuumvaltsimise ajal nahale ja naha alla rulluvad oksiidid avaldavad negatiivset mõju hüpoksiliste varraste tõmbamisele. Ülespoole suunatud pidevvalu meetodi tootmisprotsess on lühike. Vase vedelik valmib kombineeritud ahju sukeldatava voolu kaudu, millel on tulekindlatele materjalidele vähe mõju. Kristalliseerimine toimub grafiitvormis, nii et protsessi käigus võib tekkida vähem saasteallikaid ja lisandeid. Sissepääsuvõimalus on väiksem.
O, S ja P on elemendid, mis toodavad vasega ühendeid. Sulavas vases võib hapnik osaliselt lahustuda, kuid vase kondenseerumisel ei lahustu hapnik vases peaaegu üldse. Sulas olekus lahustunud hapnik sadestub vase=vaskoksiidi eutektikuna ja jaotub tera piiridel. Vask-vaskoksiidi eutektika tekkimine vähendab oluliselt vase plastilisust.
Väävlit saab sulavas vases lahustada, kuid toatemperatuuril väheneb selle lahustuvus peaaegu nullini. See ilmub tera piiridel vasksulfiidi kujul, mis vähendab oluliselt vase plastilisust.
3. Hapniku jaotusmustrid ja mõjud madala hapnikusisaldusega vaskvarrastes ja hapnikuvabades vaskvarrastes
Hapnikusisaldusel on oluline mõju madala hapnikusisaldusega vaskvarraste traadi tõmbamisele. Kui hapnikusisaldus suureneb optimaalse väärtuseni, on vaskvardal madalaim purunemismäär. Selle põhjuseks on asjaolu, et hapnik toimib reaktsioonis enamiku lisanditega püüdjana. Mõõdukas hapnik soodustab ka vesiniku eemaldamist vase vedelikust, tekitab veeauru ülevoolu ja vähendab pooride teket. Optimaalne hapnikusisaldus loob parimad tingimused traadi tõmbamise protsessiks.
Madala hapnikusisaldusega vaskvardade oksiidide jaotus: Pideval valamisel tahkumise algfaasis on soojuse hajumise kiirus ja ühtlane jahutamine peamised tegurid, mis määravad vaskvarraste oksiidi jaotuse. Ebaühtlane jahutamine põhjustab olulisi erinevusi vaskvarda sisestruktuuris, kuid järgneval termilisel töötlemisel sambakujulised kristallid tavaliselt hävivad, mille tulemuseks on vaskoksiidi osakeste täpsustumine ja ühtlane jaotumine. Tüüpiline olukord, mis tuleneb oksiidiosakeste agregatsioonist, on tsentraalne lõhkemine. Lisaks oksiidiosakeste jaotuse mõjule näitavad väiksemate oksiidiosakestega vaskvardad paremaid traadi tõmbamisomadusi ning suuremad Cu2O osakesed põhjustavad kergesti stressikontsentratsioonipunkte ja purunemist.
Hapnikuvaba vase hapnikusisaldus ületab normi, vaskvarras muutub rabedaks, pikenemine väheneb, venitatud port tundub tumepunane ja kristallstruktuur on lahti. Kui hapnikusisaldus ületab 8 ppm, halveneb protsessi jõudlus, mis väljendub väga suures varraste purunemises ja traadi purunemises valamisel ja tõmbamisel. Seda seetõttu, et hapnik võib koos vasega moodustada vaskoksiidi rabeda faasi, moodustades vask-vaskoksiidi eutektika, mis jaotub võrgustruktuuris piiril. Sellel rabedal faasil on kõrge kõvadus ja see eraldub külmdeformatsiooni ajal vaskkehast, mille tulemuseks on vaskvarda mehaaniliste omaduste vähenemine ja kerge purunemine järgneval töötlemisel. Kõrge hapnikusisaldus võib põhjustada ka hapnikuvabade vaskvarraste juhtivuse vähenemist. Seetõttu tuleb ülespoole suunatud pideva valamise protsessi ja toote kvaliteeti rangelt kontrollida.
4. Vesiniku mõju
Ülespoole suunatud pidevvalamisel kontrollitakse hapnikusisaldust madalal ja oksiidide kõrvalmõjud vähenevad oluliselt, kuid suuremaks probleemiks muutub vesiniku mõju. Pärast sissehingamist toimub sulatis tasakaalureaktsioon: H2O(g)=[O]+2[H];
Gaas ja poorsus tekivad kristallisatsiooniprotsessi käigus, kui vesinik sadestub ja akumuleerub üleküllastunud lahusest. Enne kristalliseerumist sadestunud vesinik võib redutseerida vaskoksiidi, tekitades veemullid. Kuna ülespoole valamisel on iseloomulik sula vase kristalliseerumine ülalt alla, on moodustunud vedeliku kuju ligikaudu kooniline. Enne vase vedeliku kristalliseerumist sadestunud gaas blokeerub ujumisprotsessi ajal tahkestumise struktuuris ja kristalliseerumise käigus tekivad valuvardas poorid. Kui ülespoole suunatud gaasisisaldus on väike, on sadestunud vesinik terade piiridel ja moodustab poorsuse; kui gaasisisaldus on kõrge, koguneb see pooridesse. Seetõttu moodustavad poorid ja poorsuse nii vesinik kui ka veeaur.
Vesinik pärineb ülesvoolu tootmisprotsessi erinevatest protsessilülidest, näiteks toormaterjali elektrolüütilise vase "paatina", abimaterjalina puusüsi**, kliimakeskkond** ja grafiidikristallisaator ei ole kuiv jne. Seetõttu sulatusahjus oleva vase vedeliku pind peaks olema kaetud küpsetatud söega ja elektrolüütiline vask peaks püüdma eemaldada "paatina", "vase oad" ja "kõrvad", mis on hapnikuvaba kvaliteedi parandamiseks väga oluline. vaskvardad.
Pidevas valamis- ja valtsimisprotsessis juhitakse vesinikku sageli hapnikusisalduse mõõduka reguleerimisega. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Kuna sulavask kristalliseerub valamise käigus alt üles, võib sulavas vases sisalduva hapniku ja vesiniku tekitatud veeaur kergesti üles ujuda ja sealt välja pääseda. Suurema osa sulavas vases sisalduvast vesinikust saab tõhusalt eemaldada, mõjutades seega vaskvarda. väiksem.
2. Pinnakvaliteet
Selliste toodete nagu elektromagnetjuhtmete tootmisel esitatakse nõuded ka vaskvarraste pinnakvaliteedile. Tõmmatud vasktraadi pind peab olema puhas, vähem vasepulbrit ja õliplekke. Pinnal oleva vasepulbri kvaliteeti mõõdetakse väändekatsega ja selle kvaliteedi määramiseks jälgitakse vaskvarda taastumist pärast väändumist.
Pideva valamise ja valtsimise käigus, alates valamisest kuni valtsimiseni, on temperatuur kõrge ja täielikult avatud õhule, mistõttu valuplaadi pinnale tekib paks oksiidikiht. Valtsimisprotsessi ajal, kui rullid pöörlevad, veeresid oksiidiosakesed vasktraadi pinnale. Kuna vaskoksiid on kõrge sulamistemperatuuriga habras ühend, siis kui vorm venitab sügavalt valtsitud vaskoksiidi ribakujulisi agregaate, tekivad vaskvarda välispinnale pursked, mis põhjustavad probleeme järgneval värvimisel.
Hapnikuvaba vaskvarras, mis on valmistatud pideva ülespoole suunatud valamise protsessiga, on valamise ja jahutamise tõttu hapnikust täielikult isoleeritud ning sellele järgnev kuumvaltsimisprotsess puudub. Vaskvarda pinnale ei ole valtsitud oksiidi ja kvaliteet on parem. Pärast joonistamist on vasepulbrit vähem. , on ülalnimetatud probleemide esinemine väiksem.
Imporditud seadmetega ja kodumaiste seadmetega valmistatakse ka hapnikuvabu vaskvardaid. Imporditud toodetel pole aga praegu ilmseid eeliseid. Pärast vaskvarraste toodete vabastamist ei ole erinevus väga suur. Kuni vaskplaat on hästi valitud ja tootmiskontroll suhteliselt stabiilne, saab kasutada ka koduseid seadmeid. Väljundiks on vaskvardad venitatavusega 0,05. Imporditavad seadmed on üldjuhul Soome Outokumpu seadmed. Parim kodumaine varustus peaks olema Shanghai mereväe tehasest. Sellel on pikim tootmisaeg ja see on usaldusväärse kvaliteediga sõjatööstuse ettevõte.
Maailmas on kaks peamist tüüpi imporditud madala hapnikusisaldusega vaskvarraste seadmeid. Üks on Ameerika South Line'i varustus, mis on inglise keeles SOUTHWIRE. Kodumaised tootjad on Nanjing Huaxin ja Jiangxi Copper. Teine on Saksa CONTIROD varustus. Kodumaised tootjad on Changzhou Jinyuan ja Tianjin. Suurepärane õmblusteta.
Hapnikusisalduse järgi on lihtne eristada anaeroobseid ja hüpoksilisi vardaid. Hapnikuvaba vase hapnikusisaldus on väiksem kui 10-20 PPM, kuid praegu suudavad mõned tootjad saavutada ainult alla 50 PPM. Madala hapnikusisaldusega vaskvardade hapnikusisaldus on väiksem kui 200-20 PPM. 4{{10}}0 PPM. Heade postide hapnikusisaldust kontrollitakse üldiselt umbes 250 PPM juures. Hapnikuvabad poolused kasutavad tavaliselt ülespoole tõmbamise meetodit. Hüpoksipostid on pidev valamine ja valtsimine. Need kaks toodet on emailtraadi jõudluse osas suhteliselt head. See on paremini kohandatav, näiteks pehmus, tagasilöögi nurk ja mähise jõudlus. Kuid hüpoksilised vardad on tõmbamistingimustes suhteliselt karmid. Samamoodi saab venitada 0,2 filamenti. Kui tõmbetingimused pole head, võib tõmmata tavalisi anaeroobseid vardaid. Hea hüpoksiline pulk katkestab nööri, kuid kui see asetatakse headesse venitustingimustesse, võib sama teiba venitada kahekordseks 0,5-ni hüpoksilise teibaga, samas kui tavalist anaeroobset teiba saab venitada ainult maksimaalselt 0,1-ni. , loomulikult peavad kõige peenemad, näiteks Double Zero Two, toetuma imporditud hapnikuvabadele vaskvarrastele. Praegu proovivad mõned ettevõtted kasutada koorimismeetodeid madala hapnikusisaldusega varraste töötlemiseks, et venitada 0,03 traate. Aga ma ei ole selle aspektiga eriti kursis. selge.
Madala hapnikusisaldusega vaskvarras
Helikaablid eelistavad üldiselt kasutada hapnikuvabu vardaid. See on seotud asjaoluga, et hapnikuvabad vardad on monokristallvasest ja hüpoksilised vardad on polükristalliline vask.
Madala hapnikusisaldusega vaskvardad ja hapnikuvabad vaskvardad on erinevate tootmismeetodite tõttu erinevad ja neil on oma omadused.
1. Hapniku sissehingamisest ja eemaldamisest ning selle olemasolust
Vaskvarraste tootmisel kasutatava katoodvase hapnikusisaldus on üldiselt 10-50ppm ja hapniku lahustuvus vases toatemperatuuril on umbes 2 ppm. Madala hapnikusisaldusega vaskvarraste hapnikusisaldus on üldiselt 200 (175) - 400 (450) ppm, seega hingatakse hapnikku sisse vedela vase olekus, ülespoole tõmbav hapnikuvaba vaskpulk aga vastupidi. , hapnik hingatakse vedela vase all Pärast pikka hoidmist vähendatakse ja eemaldatakse. Tavaliselt on seda tüüpi varda hapnikusisaldus alla 10-50ppm ja madalaim võib olla 1-2ppm. Kudede seisukohast on hapnik madala hapnikusisaldusega vases vaskoksiidi kujul. Esineb terade piiride lähedal, mis on tavaline madala hapnikusisaldusega vaskvardade puhul, kuid haruldane hapnikuvabade vaskvarraste puhul. Vaskoksiidi sisaldus tera piiridel lisandite kujul mõjutab materjali sitkust negatiivselt. Hapnikuvaba vase hapnik on väga madal, seega on selle vase struktuur ühtlane ühefaasiline struktuur, mis on vastupidavusele kasulik. Poorsus on hapnikuvabade vaskvarraste puhul haruldane ja madala hapnikusisaldusega vaskvarraste tavaline defekt.
2. Erinevus kuumvaltsitud struktuuri ja valatud struktuuri vahel
Kuna madala hapnikusisaldusega vaskvarras on kuumvaltsitud, on selle struktuur kuumtöödeldud. Algne valustruktuur on purunenud ja 8 mm varras on ilmnenud ümberkristallisatsioon. Hapnikuvaba vaskvarras on jämedate teradega valatud struktuuriga. See on olemuslik põhjus, miks hapnikuvabal vasel on kõrgem rekristalliseerimistemperatuur ja see nõuab kõrgemat lõõmutamistemperatuuri. Selle põhjuseks on asjaolu, et ümberkristallimine toimub terade piiride lähedal. Hapnikuvaba vaskvarraste konstruktsioon on jämedate teradega ning tera suurus võib ulatuda isegi mitme millimeetrini. Seetõttu on teravilja piire vähe. Isegi kui see on tõmmates deformeerunud, on tera piirid suhteliselt madalad. Hapniku vaskvardaid on endiselt vähem, seega on vaja suuremat lõõmutamisvõimsust. Nõuded hapnikuvaba vase edukaks lõõmutamiseks on järgmised: esimene lõõmutamine, kui traat tõmmatakse varda küljest, kuid pole veel valatud. Lõõmutamisvõimsus peaks samas olukorras olema 10-15% suurem kui madala hapnikusisaldusega vasel. Pärast pidevat tõmbamist tuleks järgmistes etappides jätta lõõmutamisvõimsusele piisav varu ning vähese hapnikusisaldusega ja hapnikuvaba vase puhul tuleks läbi viia erinevad lõõmutamisprotsessid, et tagada protsessis olevate ja valmis juhtmete paindlikkus.
3. Erinevused lisades, hapnikusisalduse kõikumised, pinnaoksiidid ja võimalikud kuumvaltsimise defektid
Hapnikuvabade vaskvarraste tõmmatavus on kõigi traadi läbimõõtude puhul parem kui madala hapnikusisaldusega vaskvardade oma. Lisaks eelpool mainitud konstruktsioonilistele põhjustele on hapnikuvabadel vaskvarrastel vähem inklusioone, stabiilne hapnikusisaldus ja puuduvad defektid, mis võivad tekkida kuumvaltsimisel. , võib varda pinna oksiidi paksus olla väiksem kui 15A või sellega võrdne. Pideva valamise ja valtsimise tootmisprotsessi ajal, kui protsess on ebastabiilne ja hapniku seire ei ole range, mõjutab ebastabiilne hapnikusisaldus otseselt varda jõudlust. Kui varda pinnaoksiidi saab kompenseerida järelprotsessis pidevas puhastamises, siis tülikam on see, et "naha all" on arvestatav kogus oksiidi, millel on otsesem mõju traadi purunemisele. Seetõttu tuleb peente juhtmete tõmbamisel ülipeente juhtmetega töötamisel purunemise vähendamiseks mõnikord vaskvarda koorida või isegi kaks korda koorida viimase abinõuna nahaaluse oksiidi eemaldamiseks.
4. Madala hapnikusisaldusega vaskvarraste ja hapnikuvabade vaskvarraste sitkus on erinev
Mõlemat saab venitada kuni {{0}},015 mm, kuid madala temperatuuriga hapnikuvaba vase puhul on madala temperatuuriga ülijuhtivas traadis filamentide vaheline kaugus vaid 0,001 mm.
5. Varraste valmistamise toorainest ja keerme valmistamisest on ökonoomsuses erinevusi.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm, on madala hapnikusisaldusega vaskvardade eelised ilmsemad, samas kui hapnikuvabad vaskvardad on läbimõõduga vasktraatide tõmbamisel veelgi paremad<0.5mm.
6. Madala hapnikusisaldusega vaskvarraste traadi valmistamise protsess erineb hapnikuvabade vaskvarraste omast.
Madala hapnikusisaldusega vaskvarraste traadi valmistamise protsessi ei saa kopeerida hapnikuvabade vaskvarraste traadi valmistamise protsessi. Vähemalt on nende kahe lõõmutamisprotsessid erinevad. Kuna traadi pehmust mõjutavad sügavalt materjali koostis ja varraste valmistamine, traadi valmistamine ja lõõmutamine, ei saa me lihtsalt öelda, kes on pehmem või kõvem, madala hapnikusisaldusega või hapnikuvaba vask.
Sissejuhatus madala hapnikusisaldusega vaskvarrastesse ja hapnikuvabadesse vaskvarrastesse
1. Madala hapnikusisaldusega vaskvarras
Milline vaskvarras on madala hapnikusisaldusega vaskvarras? Mis on madala hapnikusisaldusega vaskvarraste tootmisprotsess? Mis on madala hapnikusisaldusega vaskvarraste tutvustus? Kõigepealt vaatame madala hapnikusisaldusega vaskvardade määratlust: vaskvardad hapnikusisaldusega vahemikus 200 (175) kuni 400 (450) ppm toodetakse pideva valamise ja valtsimise teel.
Sissejuhatus madala hapnikusisaldusega vaskvarraste ja madala hapnikusisaldusega vaskvarraste protsessivoogudesse:
Madala hapnikusisaldusega vaskvardad toodetakse pideva valu- ja valtsimisprotsessi abil. Protsessi voog on: elektrolüütiline vask → šahtiahi → hoideahi → valumasin → pidev valtspink → puhastus → varraste sulgemismasin → valmistoode (ф8mm) elektrolüütilist vaske söödetakse ja juhitakse läbi vertikaalse. Pärast pidevat sulamist ahjus sulab vabaneb vask, mis valatakse valumasinaga suure läbilõikega trapetsikujulisteks valuplokkideks ja seejärel siseneb valtspingi kuumvaltsimiseks, moodustades ф8 vaskvardade toorikud.
▍Töövead
(1) Šahtahi: A. Šahtahju väiksuse tõttu sulab elektrolüütiline vask lisamise ajal ja sulavas vees ei ole tingimusi täielikuks redutseerimiseks. .B. Kogu sulamisprotsess ja vasevee tootmisprotsess ei suuda hapnikku isoleerida, seega on hapnikusisaldus väga kõrge. .C. Sula vase kütus on üldiselt gaas. Gaasi põlemisprotsessi ajal mõjutab see otseselt vase vedeliku keemilist koostist, millel on suurem mõju, nagu väävel ja vesinik.
(2) Valumasin: kui valumasina kristalliseeriv ratas muudab sula vase tahkeks aineks, ei saa hapnikku isoleerida, seega imendub valuprotsessi käigus teist korda suur hulk hapnikku.
(3) Temperatuuri reguleerimine: A. Sula vase temperatuuri pole suure valtsimismahu ja erinevatest teguritest tulenevate piirangute tõttu lihtne kontrollida. B. Valtsimistehasesse siseneva valuploki temperatuur peab olema 850 kraadi. Mida suurem on ülemine ja alumine kõrvalekalle, seda suurem on mõju vaskvarda kvaliteedile ja seda temperatuuri on raske kontrollida. C. Valtsimistehasest väljuva vaskvarda temperatuuri tuleb reguleerida 600 kraadi juures. Mida suurem on ülemine ja alumine kõrvalekalle, seda suurem on mõju vaskvarda kvaliteedile. Eelmise protsessi piirangute tõttu on ka seda temperatuuri raske kontrollida. D. Kogu protsessis on palju linke ja kui ühes lingis on mingi probleem, mõjutab see temperatuuri reguleerimist.
(4) Muud: A. Ülaltoodud defektide tõttu on vaskvarda kvaliteet ebastabiilne, mistõttu on standardis ette nähtud, et pidevvalu ja madala hapnikusisaldusega vaskvarda valtsimine tuleb enne tehasest lahkumist läbida väändekatse. Mõned tootjad ei tee neid aga üldse või ei tee neid partiidena, nagu ette nähtud (üks partii ei tohiks ületada 60 tonni), või pööravad kvalifitseerimata partiid tagasi ja lahkuvad siiski tehasest. B. Kõrge hapnikusisaldus mõjutab traadi tõmbamise protsessi. Vasktraat muutub tõmbamisel kõvemaks ja keskele tuleb lisada lõõmutamine. Hapnikusisaldus
