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低氧銅桿和無氧銅桿的區別

發布時間:
2018/09/05
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  低氧銅桿和無氧銅桿的區別 低氧銅桿和無氧銅桿由于制造方法的不同,致使存在差別,具有各自的特點。

  1)關于氧的吸入和脫去以及它的存在狀態

  生產銅桿的陰極銅的含氧量一般在10—50ppm ,在常溫下氧在銅中的固溶度約2ppm 。低氧銅桿的含氧量一般在200(175)—400(450)ppm ,因此氧的進入是在銅的液態下吸入的,而上引法無氧銅桿則相反,氧在液態銅下保持相當時間后,被還原而脫去,通常這種桿的含氧量都在10—50ppm 以下,最低可達1-2ppm ,從組織上看,低氧銅中的氧,以氧化銅狀態,存在于晶粒邊界附近,這對低氧銅桿而言可以說是常見的但對無氧銅桿則很少見。氧化銅以夾雜形式在晶界出現對材料的韌性產生負面影響。而無氧銅中的氧很低,所以這種銅的組織是均勻的單相組織對韌性有利。在無氧銅桿中的多孔性是不常見的,而在低氧銅桿中則是常見的一種缺陷。

  2)熱軋組織和鑄造組織的區別

  低氧銅桿由于經過熱軋,所以其組織屬熱加工組織,原來的鑄造組織已經破碎,在8mm 的桿時已有再結晶的形式出現,而無氧銅桿屬鑄造組織,晶粒粗大,這是為什么,無氧銅的再結晶溫度較高,需要較高退火溫度的固有原因。這是因為,再結晶發生在晶粒邊界附近,無氧銅桿組織晶粒粗大,晶粒尺寸甚至能達幾個毫米,因而晶粒邊界少,即使通過拉制變形,但晶粒邊界相對低氧銅桿還是較少,所以需要較高的退火功率。對無氧銅成功的退火要求是:由桿經拉制,但尚未鑄造組織的線時的第一次退火,其退火功率應比同樣情況的低氧銅高10——15%。經繼續拉制,在以后階段的退火功率應留有足夠的余量和對低氧銅和無氧銅切實區別執行不同的退火工藝,以保證在制品和成品導線的柔軟性。

  3)夾雜,氧含量波動,表面氧化物和可能存在的熱軋缺陷的差別

  無氧銅桿的可拉性在所有線徑里與低氧銅桿相比都是優越的,除上述組織原因外,無氧銅桿夾雜少,含氧量穩定,無熱軋可能產生的缺陷,桿表氧化物厚度可達≤15A 。在連鑄連軋生產過程中如果工藝不穩定,對氧監控不嚴,含氧量不穩定將直接影響桿的性能。如果桿的表面氧化物能在后工序的連續清洗中得以彌補外,但比較麻煩的是有相當多的氧化物存在于“皮下”,對拉線斷線影響更直接,故而在拉制微細線,超微細線時,為了減少斷線,有時要對銅桿采取不得已的辦法——剝皮,甚至二次剝皮的原因所在,目的要除去皮下氧化物。

  4)低氧銅桿和無氧銅桿的韌性有差別

  兩者都可以拉到0.015mm ,但在低溫超導線中的低溫級無氧銅,其細絲間的間距只有0.001mm.

  5)從制桿的原材料到制線的經濟性有差別

  制造無氧銅桿要求質量較高的原材料。一般,拉制直徑>1mm的銅線時,低氧銅桿的優點比較明顯,而無氧銅桿顯得更為優越的是拉制直徑<0.5mm的銅線。

  6)低氧銅桿的制線工藝與無氧銅桿的有所不同

  低氧銅桿的制線工藝不能照搬到無氧銅桿的制線工藝上來,至少兩者的退火工藝是不同的。因為線的柔軟性深受材料成份和制桿,制線和退火工藝的影響,不能簡單地說低氧銅或無氧銅誰軟誰硬。

  現在經常會聽到有人把無氧銅和低氧銅混淆的情況出現,為了減少這種情況的發生,我覺得有必要根據多年的實際使用的經驗,幫助大家通過一定的方法來正確判斷產品的種類。首先無氧銅和低氧銅絕對不是一個材料,他們在性能上有著非常大的差別,而且如果在外觀來進行仔細辨別的話,也是可以發現一些可以區分它們的地方。

  無氧銅首先和后者的生產工藝是不相同的,根據名稱就可以聽得出來,兩者主要的區別就是含氧量的不同。這時候有人說了,我知道了一個含氧,一個不含氧,雖然聽起來還挺正確,其實是錯的。雖然叫無氧銅,這個材料也是含氧的,只不過含量是非常少的,少到可以忽略不計,這樣的材料并不是不含氧的。兩種材料的制造工藝是不相同的,所以在他們的性能上也有一定的差別,無氧銅的外觀更加光亮,所以在同時遇到兩種產品的時候,一般亮度比較好的就是無氧銅材料了。

  由于生產銅桿的工藝不同,所生產的銅桿中的含氧量及外觀就不同。上引生產的銅桿,工藝得當氧含量在10ppm 以下,叫無氧銅桿; 連鑄連鑄生產的銅桿是在保護條件下的熱軋,氧含量在200-500ppm 范圍內,但有時也高達700ppm 以上,一般情況下,此種方法生產的銅外表光亮,有時也叫光桿。

  無氧銅桿也分進口設備做的和國產設備做的, 但銅桿產品出來后區別不是很大, 衹要銅板選的好, 生產控制比較穩定, 國產設備也能產出可拉伸0.05的銅桿. 進口設備一般是芬蘭奧托昆普的設備, 原佛山電工, 后轉賣到宜興意達的就是這種設備. 其實蘇州錦輝的就是國產設備, 質量還可以, 但前兩年換了老板不知道有沒有影響.

  低氧桿進口設備國際主要有兩種, 一種是美國南線設備, 英文是 SOUTHWIRE, 國內廠家是南京華新, 江西銅業, 另一種是德國CONTIROD 設備, 國內廠家是常州金源, 天津大無縫.

  無氧及低氧桿從含氧量上容易區別, 無氧銅是含氧量在10-20個PPM 以下, 但目前有的廠家只能做到50個PPM 以下. 低氧銅桿在200-400個PPM, 好的桿子一般含氧量控制在250個PPM 左右, 無氧桿一般采取的是上引法, 低氧桿是連鑄連軋, 兩種產品相對而言低氧桿對漆包線性能更適應些, 如柔軟性, 回彈角, 繞線性能. 但低氧桿對拉絲條件相對要苛刻些, 同樣拉伸0.2的細絲, 如果伸線條件不好, 普通的無氧桿可拉而好的低氧桿就斷線, 但如果放在好的伸線條件, 同樣的桿子, 低氧桿說不定就能拉到雙零五, 而普通無氧桿最多只能拉伸到0.1而已, 當然做的最細的如雙零二卻非得依靠進口的無氧銅桿了. 目前有企業嘗試用剝皮的方式來處理低氧桿來伸0.03綫. 但有關這方面的內容我還不是很清楚.

  音響線一般反而喜歡用無氧桿, 這和無氧桿是單晶銅, 低氧桿是多晶銅有關.低氧桿和無氧桿都是電工用,不外乎就是電線電纜,漆包線,扁線,銅排。應用領域沒什么區別的。 兩者之間的區別就是氧含量,國標規定的低氧桿氧含量低于450PPM ,無氧桿低于20PPM 。

  無氧桿的電阻率和加工性能都要強于低氧桿,所以高要求的電工材料一般都用無氧桿。比如做漆包線,無氧桿做的肯定是電阻更小,應用于電機時,發熱的情況肯定是優于低氧桿的,所以重視質量的廠家絕對更愿意使用無氧桿做原材料。而且低氧桿拉絲時,很難拉制低于0.5mm 一下的細絲,而無氧桿的加工性能就強的多。

  所以現在基本是就大規格、電阻要求低的電工產品用低氧桿;小規格、電阻要求高的用無氧桿。 現如今,越來越多的電纜企業傾向于采用無氧銅桿作為制作電纜的原材料。與普通銅桿相比,無氧銅桿在性能上有哪些優勢呢?

  “相較普通銅桿,無氧銅桿擁有更優異的延展性和更高的導電率,是電線電纜、電工電氣行業的最理想原材料。”一位資深無氧銅桿制造商這樣表示。

  只有氧含量在20ppm以下的銅桿才能稱為無氧銅桿。因無氧銅桿的電阻率和加工性能都要強于普通銅桿,所以重視質量的廠家會更愿意使用無氧銅桿做原材料。與無氧銅桿相比,普通銅桿有著難以拉制低于0.5mm以下細絲的缺點,所以無氧銅桿尤其受到漆包線等細線制造廠家的歡迎。

  根據銅桿含氧量的高低,銅桿的特性是不同的。普通銅桿中往往有相當部分的氧化銅雜質,會對材料的韌性產生負面影響。而品質優良的無氧銅桿中幾乎沒有雜質的存在,具有優良的韌性。而且,優良的無氧銅桿組織均勻、晶體粗大,不但克服了普通銅桿中最常見的多孔性缺陷,還擁有著在所有線徑里最為優越的可拉性。

  相較于普通銅桿,無氧銅桿具有純度高、含氧量低、導電率高、加工性能好等優良特性,且外觀光潔,表面圓整,無毛刺、裂紋、起皮及夾雜缺陷,有著毋庸置疑的優勢。

  那么,擁有如此優異性能的無氧銅桿是否意味著高昂的價格呢?業內人士對此的回答是否定的,一方面目前國內制作無氧銅桿主要采用的是上引法,這種主流工藝本身就具有工藝流程短、成材率高、成本低、投資少等優點,所以無氧銅桿的價格相較普通銅桿的價格不會高出太多;另一方面無氧銅制作工藝歷經近20年的發展,操作方法和工藝等均有諸多改進,如在上引法生產程序中增加精煉工序,利用上引法工頻爐溶煉生產過程中產生的廢銅線,免除了額外的加工費和運輸費。憑借完善的技術工藝和生產流程,一家成熟的無氧銅桿制造完全可以讓無氧銅桿與普通銅桿的成本相差無幾。

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