قضبان النحاس هي المادة الخام الرئيسية في صناعة الكابلات ، وهناك طريقتان رئيسيتان للإنتاج - طريقة الصب والدرفلة المستمرة وطريقة الصب المستمر لأعلى. هناك العديد من طرق الإنتاج للصب المستمر ودرفلة قضبان النحاس منخفضة الأكسجين. وتتمثل خصائصه في أنه بعد صهر المعدن في فرن العمود ، يمر السائل النحاسي عبر فرن الإمساك ، والمزلقة ، والصب ، ويدخل إلى تجويف القالب المغلق من أنبوب الصب. يتم تبريد كثافة التبريد لتشكيل قالب مصبوب ، ثم يتم دحرجته في عدة تمريرات. قضيب النحاس منخفض الأكسجين المنتج عبارة عن هيكل يعمل على الساخن. تم كسر الهيكل الأصلي المصبوب ، ويتراوح محتوى الأكسجين بشكل عام بين 200 و 400 جزء في المليون. يتم إنتاج جميع قضبان النحاس الخالية من الأكسجين بشكل أساسي في الصين عن طريق طريقة الصب المستمر لأعلى. بعد صهر المعدن في فرن الحث ، يتم استخدام قالب الجرافيت للصب المستمر لأعلى ، ثم يتم درفلة المعدن على البارد أو العمل على البارد. قضيب النحاس الخالي من الأكسجين المنتج عبارة عن هيكل مصبوب به أكسجين. الكمية عمومًا أقل من 20 جزء في المليون. بسبب عمليات التصنيع المختلفة ، هناك اختلافات كبيرة في العديد من الجوانب مثل الهيكل التنظيمي ، وتوزيع محتوى الأكسجين ، وشكل الشوائب والتوزيع.
1. أداء الرسم
يرتبط أداء الرسم لقضبان النحاس بالعديد من العوامل ، مثل محتوى الشوائب ومحتوى الأكسجين وتوزيعه والتحكم في العملية. يتم تحليل أداء الرسم لقضيب النحاس من الجوانب المذكورة أعلاه.
1. تأثير طريقة الذوبان على الشوائب مثل S.
يتم إنتاج قضبان النحاس عن طريق الصب والدرفلة المستمرة بشكل أساسي من خلال احتراق الغاز لصهر قضبان النحاس. أثناء عملية الاحتراق ، من خلال الأكسدة والتطاير ، يمكن تقليل بعض الشوائب إلى حد معين في سائل النحاس. لذلك ، فإن طريقة الصب والدرفلة المستمرة لها متطلبات عالية نسبيًا للمواد الخام. خفض. ينتج الصب المستمر لأعلى قضبان نحاسية خالية من الأكسجين. نظرًا لأنه يتم صهرها بواسطة فرن كهربائي حثي ، فإن"؛ patner green"؛ و"؛ الفاصوليا النحاسية"؛ على سطح النحاس الإلكتروليتي يتم صهره بشكل أساسي في سائل النحاس. إن المنصهر S له تأثير كبير على ليونة قضبان النحاس الخالية من الأكسجين ، مما يزيد من معدل تكسر الأسلاك.
2. دخول الشوائب أثناء عملية الصب
في عملية الإنتاج ، تحتاج عملية الصب والدرفلة المستمرة إلى نقل السائل النحاسي من خلال فرن الحفظ ، والمزلق ، والصمام ، وهو أمر يسهل نسبيًا التسبب في تقشر المواد المقاومة للحرارة. أثناء عملية الدرفلة ، يجب أن تمر عبر البكرات ، مما يتسبب في سقوط الحديد ، مما يؤدي إلى إتلاف قضبان النحاس. تسبب شوائب خارجية. في الدرفلة على الساخن ، سيؤثر دحرجة الأكاسيد على الجلد وتحته سلبًا على رسم قضيب التأكسج. إن عملية إنتاج طريقة الصب المستمر لأعلى قصيرة. يكتمل السائل النحاسي من خلال التدفق المغمور في الفرن المدمج ، والذي له تأثير ضئيل على المواد المقاومة للحرارة. تتم عملية التبلور في قالب الجرافيت ، لذلك قد يكون هناك عدد أقل من مصادر التلوث والشوائب في العملية. هناك فرص أقل للدخول.
O و S و P عناصر يمكنها إنتاج مركبات بالنحاس. في النحاس المصهور ، يمكن للأكسجين إذابة جزء منه ، ولكن عندما يتكاثف النحاس ، بالكاد يذوب الأكسجين في النحاس. يترسب الأكسجين المذاب في الحالة المنصهرة في صورة مادة سهلة الانصهار للنحاس=أكسيد نحاسي ويوزع عند حدود الحبوب. إن ظهور أكسيد النحاس النحاسي سهل الانصهار يقلل بشكل كبير من ليونة النحاس.
يمكن إذابة الكبريت في النحاس في المصهور ، لكن قابلية ذوبانه تنخفض تقريبًا إلى الصفر في درجة حرارة الغرفة. يظهر على شكل كبريتيد نحاسي عند حدود الحبوب ، مما يقلل بشكل كبير من ليونة النحاس.
3. شكل توزيع وتأثير الأكسجين في قضبان النحاس منخفضة الأكسجين وقضبان النحاس الخالية من الأكسجين
محتوى الأكسجين له تأثير كبير على قابلية سحب قضبان النحاس منخفضة الأكسجين. عندما يزداد محتوى الأكسجين إلى القيمة المثلى ، يكون معدل كسر الأسلاك لقضيب النحاس هو الأدنى. وذلك لأن الأكسجين يعمل كزبال في عملية التفاعل مع معظم الشوائب. الأكسجين المناسب مفيد أيضًا في إزالة الهيدروجين في سائل النحاس ، وتوليد تدفق بخار الماء ، وتقليل تكوين المسام. يوفر أفضل محتوى أكسجين أفضل الظروف لعملية سحب الأسلاك.
توزيع أكسيد النحاس منخفض الأكسجين: في المرحلة الأولية من التصلب في الصب المستمر ، يعد معدل تبديد الحرارة والتبريد المنتظم من العوامل الرئيسية التي تحدد توزيع أكسيد قضبان النحاس. سيؤدي التبريد غير المتكافئ إلى اختلافات جوهرية في البنية الداخلية لقضيب النحاس ، لكن المعالجة الحرارية اللاحقة ستدمر البلورات العمودية ، مما يجعل جزيئات أكسيد النحاس أدق وموزعة بشكل موحد. الوضع النموذجي الناجم عن تراكم جزيئات الأكسيد هو انفجار المركز. بالإضافة إلى تأثير توزيع جزيئات الأكسيد ، تُظهر قضبان النحاس ذات جزيئات الأكسيد الأصغر خصائص سحب أسلاك أفضل ، ومن المحتمل أن تتسبب جزيئات Cu2O الأكبر في نقاط تركيز الإجهاد وانكسارها.
يتجاوز محتوى الأكسجين في النحاس الخالي من الأكسجين المعيار ، ويصبح قضيب النحاس هشًا ، وينخفض معدل الاستطالة ، ويظهر منفذ النمط الممتد باللون الأحمر الداكن ، ويكون الهيكل البلوري مفكوكًا. عندما يتجاوز محتوى الأكسجين 8 جزء في المليون ، يصبح أداء العملية أسوأ ، والذي يتجلى من خلال المعدل المرتفع للغاية لانقطاع القضيب وانكسار الأسلاك أثناء الصب والتمدد. وذلك لأن الأكسجين يمكن أن يشكل مرحلة هشة من أكسيد النحاس مع النحاس ، مكونًا أكسيد النحاس النحاسي سهل الانصهار ، والذي يتم توزيعه على الحدود في بنية الشبكة. تتميز هذه المرحلة الهشة بصلابة عالية وسيتم فصلها عن الجسم النحاسي أثناء التشوه البارد ، مما يؤدي إلى انخفاض الخواص الميكانيكية لقضيب النحاس ، ومن المحتمل أن يتسبب في حدوث كسر في المعالجة اللاحقة. يمكن أن يؤدي محتوى الأكسجين العالي أيضًا إلى انخفاض موصلية قضبان النحاس الخالية من الأكسجين. لذلك ، يجب التحكم بدقة في عملية الصب المستمر وجودة المنتج.
4. تأثير الهيدروجين
في الصب المستمر لأعلى ، يكون التحكم في محتوى الأكسجين منخفضًا ، وتقل الآثار الجانبية للأكاسيد ، لكن تأثير الهيدروجين يصبح مشكلة أكثر أهمية. يوجد تفاعل توازن في الذوبان بعد الاستنشاق: H2O (g) = [O] +2 [H] ؛
يتشكل الغاز والمسامية عن طريق ترسيب وتراكم الهيدروجين من محلول مفرط التشبع أثناء عملية التبلور. يمكن للهيدروجين المترسب قبل التبلور أن يقلل من أكسيد النحاس لتوليد فقاعات ماء. نظرًا لأن ميزة الصب الصاعد هي تبلور النحاس السائل من أعلى إلى أسفل ، فإن شكل السائل المتكون مشابه للمخروط. يتم حظر الغاز المترسب قبل أن يتبلور السائل النحاسي في الهيكل المتصلب أثناء عملية الطفو ، وتتشكل المسام في قضيب الصب أثناء التبلور. عندما يكون محتوى الغاز العلوي صغيرًا ، يوجد الهيدروجين المترسب عند حدود الحبوب ويشكل تناثرًا ؛ عندما يكون محتوى الغاز كبيرًا ، فإنه يتجمع في مسام. لذلك ، تتشكل المسام والتناثر بواسطة كل من الهيدروجين وبخار الماء.
يأتي الهيدروجين من عمليات مختلفة في عملية الإنتاج المقتبسة ، مثل"؛ patina"؛ من المواد الخام من النحاس الالكتروليتي ، وفحم المواد المساعدة ** ، والبيئة المناخية ** ، ومبلور الجرافيت لا يجف. لذلك ، يجب تغطية سطح السائل النحاسي في فرن الصهر بالفحم المحمص ، ويجب أن يحاول النحاس الإلكتروليتي إزالة"؛ الزنجار"؛"؛ الفاصوليا النحاسية"؛ و" ؛ آذان" ؛ ، وهو أمر مهم للغاية لتحسين جودة قضبان النحاس الخالية من الأكسجين.
في عملية الصب والدرفلة المستمرة ، غالبًا ما يتم استخدام التحكم المناسب في محتوى الأكسجين للتحكم في الهيدروجين. Cu2O + H2=2Cu + H2O
نظرًا لأن السائل النحاسي يتبلور من الأسفل إلى الأعلى أثناء عملية الصب ، فإن بخار الماء الناتج عن الأكسجين والهيدروجين في السائل النحاسي يمكن أن يطفو بسهولة ويهرب ، ويمكن إزالة معظم الهيدروجين الموجود في سائل النحاس بشكل فعال ، مما يؤثر على قضيب النحاس أصغر.
2. جودة السطح
في عملية إنتاج الأسلاك المغناطيسية وغيرها من المنتجات ، يجب أيضًا أن تكون جودة سطح قضبان النحاس مطلوبة. يجب سحب سطح الأسلاك النحاسية بدون نتوءات ، ومسحوق نحاسي أقل ولا بقع زيت. ومن خلال اختبار الالتواء لقياس جودة مسحوق النحاس السطحي ومراقبة استعادة قضيب النحاس بعد التواء لتحديد جودته.
في عملية الصب والدرفلة المستمرة ، من الصب إلى الدرفلة ، تكون درجة الحرارة مرتفعة ومكشوفة تمامًا للهواء ، بحيث يتم تكوين طبقة أكسيد سميكة على سطح لوح الصب. أثناء عملية الدرفلة ، بينما تدور البكرات ، تتدحرج جزيئات الأكسيد في سطح السلك النحاسي. لأن أكسيد النحاس هو مركب هش عالي الانصهار ، لأكسيد النحاس المدلفن بعمق ، عندما يتم شد الركام على شكل شريط بواسطة القالب ، سيتم إنشاء نتوءات على السطح الخارجي لقضيب النحاس ، مما يسبب مشاكل لاحقة لوحة.
يتم عزل قضيب النحاس الخالي من الأكسجين المصنوع عن طريق عملية الصب المستمر لأعلى تمامًا عن الأكسجين بسبب الصب والتبريد ، ولا توجد عملية درفلة ساخنة لاحقة. سطح قضيب النحاس لا يحتوي على أكاسيد ملفوفة في السطح ، والجودة أفضل ، ويوجد مسحوق نحاسي أقل بعد الرسم ، ونادرًا ما توجد المشاكل المذكورة أعلاه.
تنقسم قضبان النحاس الخالية من الأكسجين أيضًا إلى معدات مستوردة ومعدات منزلية. ومع ذلك ، فإن المنتجات المستوردة ليس لها مزايا واضحة. الفرق بين منتجات قضبان النحاس ليس كبيرًا جدًا. طالما تم اختيار الألواح النحاسية جيدًا ، فإن التحكم في الإنتاج مستقر نسبيًا ، ويمكن أيضًا استخدام المعدات المحلية. يمكن أن يمتد الناتج 0.05 قضيب نحاسي. المعدات المستوردة هي بشكل عام معدات Outokumpu الفنلندية ، يجب أن تكون أفضل المعدات المحلية هي مستودع شنغهاي البحري ، أطول وقت إنتاج ، مؤسسات عسكرية ، جودة موثوقة.
هناك نوعان رئيسيان من معدات قضبان النحاس المستوردة منخفضة الأكسجين في العالم. أحدهما هو معدات South Line في الولايات المتحدة ، واللغة الإنجليزية هي SOUTHWIRE ، والمصنع المحلي هو Nanjing Huaxin ، و Jiangxi Copper ، والآخر هو معدات CONTIROD الألمانية ، والشركة المصنعة المحلية هي Changzhou Jinyuan ، Tianjin Great سلس.
من السهل التمييز بين القضبان اللاهوائية ونقص الأكسجين من حيث محتوى الأكسجين. يحتوي النحاس الخالي من الأكسجين على نسبة أكسجين تتراوح من 10 إلى 20 جزء في المليون أو أقل ، لكن بعض الشركات المصنعة لا يمكنها فعل ذلك إلا بأقل من 50 جزء في المليون. قضبان النحاس ناقصة التأكسج هي 200 جزء في المليون. 400 جزء في المليون ، يتم التحكم في محتوى الأكسجين لقضيب جيد بشكل عام عند حوالي 250 جزء في المليون ، ويعتمد القضيب اللاهوائي عمومًا طريقة السحب ، وقضيب الأكسجين المنخفض عبارة عن صب ودحرجة مستمرة. المنتجان عبارة عن قضبان منخفضة الأكسجين نسبيًا لأداء الأسلاك المطلية بالمينا وهي أكثر قابلية للتكيف ، مثل المرونة وزاوية الارتداد وأداء اللف. ومع ذلك ، فإن قضيب الأكسجين المنخفض هو أكثر طلبًا نسبيًا لظروف السحب ، ونفسه يمتد 0.2 خيوط. إذا كانت ظروف الرسم غير جيدة ، فيمكن سحب القضبان اللاهوائية العادية. سوف ينكسر قضيب ناقص التأكسج الجيد ، ولكن إذا تم وضعه في حالة تمديد سلك جيدة ، نفس القضيب ، فقد يكون من الممكن سحب قضيب ناقص التأكسج إلى ضعف الصفر ، بينما يمكن للقضيب اللاهوائي العادي أن يمتد فقط إلى 0.1 على الأكثر. بالطبع ، يجب أن تعتمد المنتجات الرقيقة مثل Double Zero Two على قضبان نحاسية مستوردة خالية من الأكسجين. في الوقت الحاضر ، تحاول بعض الشركات استخدام طرق السلخ للتعامل مع قضبان ناقصة التأكسج لتمديد 0.03 خط. لكنني لست متأكدًا تمامًا من هذا الجانب. واضح.
قضيب نحاسي منخفض الأكسجين
تفضل الكابلات الصوتية عمومًا استخدام قضبان خالية من الأكسجين. ويرتبط هذا بحقيقة أن القضبان الخالية من الأكسجين عبارة عن نحاس بلوري أحادي وأن القضبان منخفضة الأكسجين عبارة عن نحاس متعدد البلورات.
قضبان النحاس منخفضة الأكسجين وقضبان النحاس الخالية من الأكسجين لها خصائصها الخاصة بسبب الاختلافات في طرق التصنيع.
1. فيما يتعلق باستنشاق وإزالة الأكسجين ووجوده
يبلغ محتوى الأكسجين لنحاس الكاثود في إنتاج قضبان النحاس بشكل عام 10-50 جزء في المليون ، وتبلغ قابلية الذوبان الصلبة للأكسجين في النحاس عند درجة حرارة الغرفة حوالي 2 جزء في المليون. محتوى الأكسجين لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين بشكل عام هو 200 (175) -400 (450) جزء في المليون ، لذلك يتم استنشاق الأكسجين في الحالة السائلة للنحاس ، في حين أن طريقة السحب العلوي للقضبان النحاسية الخالية من الأكسجين هي عكس ذلك. يوجد الأكسجين في النحاس السائل. بعد الاحتفاظ بها لفترة طويلة ، يتم تصغيرها وإزالتها. عادة ، يكون محتوى الأكسجين لهذا القضيب أقل من 10-50 جزء في المليون ، ويمكن أن يصل أدنى مستوى إلى 1-2 جزء في المليون. من وجهة النظر التنظيمية ، يكون الأكسجين الموجود في النحاس منخفض الأكسجين في حالة أكسيد النحاس. توجد بالقرب من حدود الحبوب ، والتي يمكن القول أنها شائعة لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين ولكنها نادرة لقضبان النحاس الخالية من الأكسجين. إن وجود أكسيد النحاس في حدود الحبوب على شكل شوائب له تأثير سلبي على صلابة المادة. الأكسجين الموجود في النحاس الخالي من الأكسجين منخفض جدًا ، لذا فإن بنية هذا النحاس عبارة عن هيكل أحادي الطور موحد مفيد للصلابة. المسامية في قضبان النحاس الخالية من الأكسجين غير شائعة ، ولكنها عيب شائع في قضبان النحاس منخفضة الأكسجين.
ثانيًا ، الفرق بين منظمة الدرفلة على الساخن ومنظمة الصب
قضيب النحاس منخفض الأكسجين ملفوف على الساخن ، لذلك هيكله يعمل على الساخن. تم كسر الهيكل الأصلي المصبوب وإعادة بلورته عند تشكيل قضيب 8 مم. قضيب النحاس الخالي من الأكسجين عبارة عن هيكل مصبوب مع حبيبات خشنة. هذا هو السبب الكامن وراء ارتفاع درجة حرارة إعادة التبلور للنحاس الخالي من الأكسجين ويتطلب درجة حرارة تلدين أعلى. هذا لأن إعادة التبلور تحدث بالقرب من حدود الحبوب. يحتوي قضيب النحاس الخالي من الأكسجين على حبيبات خشنة ، ويمكن أن يصل حجم الحبيبات إلى عدة ملليمترات ، لذلك هناك القليل من حدود الحبوب. حتى لو تم تشويهها بالرسم ، فإن حدود الحبوب منخفضة نسبيًا. لا يزال هناك عدد أقل من قضبان النحاس والأكسجين ، لذلك يتطلب الأمر طاقة تلدين أعلى. إن متطلبات التلدين الناجح للنحاس الخالي من الأكسجين هي: التلدين الأول للسلك المسحوب من القضيب ولكن لم يتم صب الهيكل ، يجب أن تكون قوة التلدين أعلى بنسبة 10-15٪ من النحاس منخفض الأكسجين في نفس الحالة. بعد الاستمرار في السحب ، يجب ترك هامش كافٍ لطاقة التلدين في المراحل اللاحقة ، ويجب تنفيذ عمليات التلدين المختلفة للنحاس منخفض الأكسجين والنحاس الخالي من الأكسجين لضمان مرونة المنتجات والأسلاك النهائية.
3. الفرق بين الادراج وتقلبات محتوى الأكسجين وأكاسيد السطح والعيوب المحتملة للدرفلة على الساخن
تتفوق قابلية التمدد لقضبان النحاس الخالية من الأكسجين على قضبان النحاس منخفضة الأكسجين في جميع أقطار الأسلاك. بالإضافة إلى الأسباب التنظيمية المذكورة أعلاه ، تحتوي قضبان النحاس الخالية من الأكسجين على شوائب أقل ، ومحتوى أكسجين ثابت ، ولا توجد عيوب قد تسببها الدرفلة الساخنة ، ويمكن أن يصل سمك أكسيد سطح القضيب إلى ≤ 15A. في عملية إنتاج الصب والدرفلة المستمرة ، إذا كانت العملية غير مستقرة ولم تكن مراقبة الأكسجين صارمة ، فإن محتوى الأكسجين غير المستقر سيؤثر بشكل مباشر على أداء القضيب. إذا كان من الممكن تعويض أكسيد سطح القضيب في التنظيف المستمر للعملية اللاحقة ، ولكن الأمر الأكثر إزعاجًا هو وجود عدد كبير جدًا من أكاسيد" الموجودة تحت الجلد" ؛ والتي لها تأثير مباشر أكثر على كسر السلك ، لذلك يتم سحب السلك الدقيق. في حالة الأسلاك فائقة الدقة ، من أجل تقليل الانفصال ، أحيانًا يكون الملاذ الأخير لتقشير قضبان النحاس ، أو حتى سبب التقشير الثانوي ، هو إزالة أكسيد تحت الجلد.
رابعًا ، هناك اختلاف في صلابة قضبان النحاس منخفضة الأكسجين وقضبان النحاس الخالية من الأكسجين
يمكن سحب كلاهما إلى 0.015 مم ، لكن النحاس الخالي من الأكسجين منخفض الحرارة في السلك فائق التوصيل منخفض الحرارة لديه 0.001 مم فقط بين الشعيرات.
5. هناك فرق من المواد الخام لصناعة القضبان إلى اقتصاد صناعة الخيوط.
يتطلب تصنيع قضبان النحاس الخالية من الأكسجين مواد خام عالية الجودة. بشكل عام ، عند سحب سلك نحاسي بقطر> ؛ 1 مم ، تكون مزايا قضيب النحاس منخفض الأكسجين أكثر وضوحًا ، ويكون قضيب النحاس الخالي من الأكسجين أكثر فائدة لسحب سلك نحاسي بقطر< ؛ 0.5 مم.
6. تختلف عملية تصنيع الأسلاك لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين عن تلك الخاصة بقضبان النحاس الخالية من الأكسجين.
لا يمكن نسخ عملية صنع الأسلاك لقضيب النحاس منخفض الأكسجين إلى عملية صنع الأسلاك لقضيب النحاس الخالي من الأكسجين ، على الأقل تختلف عملية التلدين بين الاثنين. نظرًا لأن مرونة السلك تتأثر بشدة بتركيبة المواد وصنع القضبان وصنع الأسلاك وعملية التلدين ، فلا يمكن ببساطة القول إن النحاس منخفض الأكسجين أو النحاس الخالي من الأكسجين ناعم وصلب. (
