铜杆知识 | 南铜带你全面解析无氧铜杆!
有客户问咱们南铜生产的电缆好在哪里?小南必须拍着胸脯大声说:南铜敢承诺,芯用无氧铜!南铜集团一直坚持用铜银含量≥99.99%的无氧铜杆生产电线电缆。
相较于普通铜杆,无氧铜杆具有纯度高、含氧量低、导电率高、加工性能好等优良特性,且外观光洁,表面圆整,无毛刺、裂纹、起皮及夹杂缺陷,有着毋庸置疑的优势,今天就跟着小南一起来详细了解下吧~
什么是铜杆?
铜杆的主要用途是作为电线电缆生产的原材料,大致可分为:低氧铜杆、无氧铜杆。主要应用于电力、建筑、家电、汽车、电子等行业。
铜杆生产原料主要是电解铜或废铜,其生产工艺主要有两种:连铸连轧法和上引连铸法。
上引法能够生产无氧铜杆;连铸连轧只能生产低氧铜杆。由于生产铜杆的原料和工艺不同,所生产的铜杆中的含氧量及外观就不同。
低氧铜杆:用连铸连轧法生产的铜杆,含氧量在200-450ppm范围内
无氧铜杆:用上引连铸法生产的铜杆,含氧量在20ppm以下
虽然叫无氧铜杆,但实际上还是含有非常微量氧和一些杂质。按标准规定,含氧量不大于0.003%,含杂质量不大于0.05%,铜的纯度大于99.95%。
无氧铜杆与低氧铜杆的区别
1
牌号
低氧铜杆:低氧铜杆的牌号为:T1、T2、T3;状态:热轧(M20)。
T1:用高纯电解铜为原料(含铜量大于99.9975%)生产的低氧铜杆
T2:用1#电解铜为原料(含铜量大于99.95%)生产的低氧铜杆
T3:用2#电解铜为原料(含铜量大于99.90%)生产的低氧铜杆
(图:高纯电解铜)
无氧铜杆:无氧铜杆的牌号有二种,TU1、TU2。
TU1:用高纯电解铜为原料生产的无氧铜杆,铜纯度达到99.99%,氧含量不大于0.001%。
TU2:用1#电解铜生产的无氧铜杆,铜纯度达到99.95%,氧含量不大于0.002%。
2
生产工艺
低氧铜杆生产工艺是金属在竖炉中融化后,铜液通过保温炉、溜槽、中间包,从浇管进入封闭的模腔内,采用较大的冷却强度进行冷却,形成铸坯,然后进行多道次轧制。
无氧铜杆的生产工艺是金属在感应电炉中融化后通过石墨模进行上引连续铸造,之后进行冷轧或冷加工。
(图:上引工艺)
3
组织结构
低氧铜杆低氧铜杆由于经过热轧,所以其组织属热加工组织,原来的铸造组织已经破碎,在8mm的杆时已有再结晶的形式出现,从组织上看,低氧铜杆中的氧以氧化铜的状态,存在于晶粒边界附近。
而无氧铜杆属铸造组织,晶粒粗大,晶粒尺寸甚至能达几个毫米,因而晶粒边界少。无氧铜成功的退火要求是:由杆经拉制,但尚未铸造组织线时的第一次退火,其退火功率应比同样情况的低氧铜高10-15%。
4
含氧量
低氧铜杆的含氧量一般在200(175)—400(450)ppm,因此氧是在铜液态状态下吸入的,好的铜杆一般含氧量控制在250ppm左右。
无氧铜杆含氧量在10-20ppm以下,但目前很多铜排厂家只能做到50ppm以下。在铜的液态下保持很长时间后,氧被回收并除去,通常这种杆的含氧量都在10-50ppm以下,甚至可低至1-2ppm。由于氧含量很低,结构是均匀的单相结构,有利于韧性。
但无氧铜杆如果含氧量超标,铜杆变脆、延伸率下降,拉伸式样端口显暗红色,结晶组织疏松。这是由于氧能与铜生成氧化亚铜脆性相,形成铜-氧化亚铜共晶体,以网状组织分布在境界上。
这种脆性相硬度高,在冷变形时将会与铜机体脱离,导致铜杆的机械性能下降,在后续加工中容易造成断裂现象。氧含量高还能导致无氧铜杆导电率下降。因此,必须严格控制上引连铸工艺及产品质量。
5
杂质含量
在生产过程中,连铸连轧工艺需通过保温炉、溜槽、中间包转运铜液,相对容易造成耐火材料的剥落,在轧制过程中需要通过轧辊,造成铁质的脱落,会带来外部夹杂。而过程中氧化物的轧入,对低氧杆的拉丝造成不利影响。
上引连铸法生产工艺流程较短,铜液是通过联体炉内潜流式完成,对耐火材料的冲击不大,结晶是通过石墨模内进行,所以过程中可能产生的污染源较少,杂质进入的机会较少。
(图:熔化炉)
6
拉制性能
铜杆的拉制性能与很多因素有关,如杂质含量、氧含量及分布、工艺控制等。而无氧铜杆的柔软性、回弹角、绕线性能都要优于低氧铜杆。
一般拉制直径>1mm的铜线时,低氧铜杆优点比较明显,无氧铜杆显得更为优越的是拉制直径<0.5mm的铜线。
而低氧杆拉丝时,很难拉制低于0.5mm以下的细丝。但在低温超导线中的低温级无氧铜,其细丝间的间距可达0.001mm。
7
表面质量
在生产电磁线等产品的过程中,对铜杆的表面质量也需提出要求。需要拉制后的铜丝表面无毛刺、铜粉少、无油污,并通过扭转试验测量表面铜粉质量和扭转后观察铜杆的复原情况来判定其好坏。
在连铸连轧过程中,从铸造到轧制前,温度高,完全暴露于空气中,使铸坯表面形成较厚的氧化层,在轧制过程中,随着轧辊的转动,氧化物颗粒轧入铜线表面。
由于氧化亚铜是高熔点脆性化合物,对于轧入较深的氧化亚铜,当成条状的聚集物遇模具拉伸时,就会使铜杆外表面产生毛刺,给后续的涂漆造成麻烦。
而上引连铸工艺制造的无氧铜杆,由于铸造和冷却完全与氧隔绝,后续亦无热轧过程,铜杆表面无轧入表面的氧化物,质量较好,拉制后铜粉少,所以在同时遇到两种产品时,一般亮度比较好的就是无氧铜杆了。
8
用途
低氧铜杆和无氧铜杆应用领域都是:电线电缆、漆包线、扁线、铜排没太大区别。
无氧铜杆用电解铜生产,电阻率和加工性能优于低氧铜杆,生产高要求的电工材料一般采用无氧铜杆。比如做漆包线,无氧铜杆电阻更小,应用于电机时发热情况,肯定优于低氧铜杆。
所以,现在基本上是大规格、电阻要求低的电工产品用低氧杆;小规格、电阻要求高的用无氧杆。而音响线一般反而喜欢用无氧杆, 这和无氧杆是单晶铜、低氧杆是多晶铜有关。
9
价格
既然无氧铜杆这么多优点,那造价应该很高吧?答案确是否定的。
目前国内制作无氧铜杆主要采用的是上引法,这种主流工艺本身就具有工艺流程短、成材率高、成本低、投资少等优点,所以无氧铜杆的价格相较普通铜杆的价格不会高出太多;
无氧铜制作工艺历经近20年的发展,操作方法和工艺等均有诸多改进,如在上引法生产程序中增加精炼工序,利用上引法工频炉溶炼生产过程中产生的废铜线,免除了额外的加工费和运输费。
我们南铜电缆是一家资质齐全,专业生产销售无氧铜杆、铜丝绞线、电线电缆、T1/T2紫铜排、铜棒、铜板带、镀锡铜排等电力电工用导电产品的现代化企业。电线导体采用原料铜银含量≥99.99%品牌A级铜生产的高纯无氧铜杆,具有抗氧化周期长、电阻低、节能、不易发热等更安全的特点。芯用无氧铜,放心选南铜!
部分产品展示
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