1、影響電工用銅線性能的主要因素

1.1 銅桿質(zhì)量是關(guān)鍵

    在電工銅線生產(chǎn)中銅桿是質(zhì)量的中心，影響銅導(dǎo)仃生產(chǎn)的質(zhì)量鏈?zhǔn)呛荛L的，景響因素很多，互有因果親系，但技術(shù)核心和發(fā)展方向就在于要提高銅桿的“可孔性”“可拉性”“可退火性”等三性。目頭頭腦腦，特別在大量廢雜銅直接用于生產(chǎn)電工用銅桿的情況下，“三性”問題就顯得比較突出。

1.2 選材不當(dāng)影響銅線生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

    由連鑄連軋法生產(chǎn)的光亮低氧銅桿和由上引法生產(chǎn)的光亮無氧銅桿在本質(zhì)上是有區(qū)別的。因而，對不同質(zhì)的銅桿應(yīng)有其的適用范圍，并相應(yīng)地匹配不同的拉線和退火工藝，以取得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去有一種商業(yè)性的宣傳：“無氧銅桿生產(chǎn)不出柔軟的銅線”，從技術(shù)發(fā)展到今天來看，這種說法是不恰當(dāng)?shù)?。不管是低氧銅，還是無氧銅，事實上都能生產(chǎn)出合格高性能要求的各種規(guī)格柔軟的導(dǎo)體。低氧銅和無氧銅的主要區(qū)別在于：

（1）氧在銅中進(jìn)入和脫去以及它的存在狀態(tài)是不同的

① 含氧量—陰極銅的氧含量一般在10-50PPm,在常溫下氧在銅中的固溶度約為2PPm，低氧韌銅桿的含量一般在200-400PPm，因此氧的進(jìn)入是在銅的液態(tài)下吸入的；而上引法無氧銅桿的含量都在10-5PPm以下，zui低可達(dá)1-2PPm，氧是在液態(tài)銅下保持相當(dāng)時間后被還原而脫去的。

②組織---低氧銅中的氧，以氧化銅狀態(tài)存在于晶粒邊界附近，這對低氧韌銅桿而言可以說是常見的，無氧銅卻很少見；無氧銅中的氧化銅以雜質(zhì)形式在晶界間出現(xiàn)，這對材料的韌性產(chǎn)生了負(fù)面影響，但是無氧銅的組織是均勻的單相組織而對韌性有利。

③銅桿中存在的缺陷---在無氧銅桿中多孔性是不常見的，而在低氧韌銅桿中則是常見的一種缺陷。

（2）桿的連軋組織和鑄造組織是不周的 8.0mm的低氧韌銅桿屬熱加工組織，而無氧銅桿屬鑄造組織，晶粒粗大，這是為什么無氧銅桿的再結(jié)晶溫度較高，需要較高退火溫度的固有原因。因此，對無氧銅合理的退火要求是：當(dāng)銅桿經(jīng)拉制，此時的線的組織尚屬鑄造組織，它的*次退火的退火功率，應(yīng)比同樣情況的低氧銅桿高10%-15%，然后再繼續(xù)拉制，在這階段的退火功率只需比低氧銅的高2%-3%。因此，為了保證在制品和成品導(dǎo)線的不柔性，對低氧韌銅和無氧銅應(yīng)切實區(qū)別和執(zhí)行不同的退火工藝。

（3）在整個制桿過程中，無氧銅桿生產(chǎn)的流程短，污染的可能性較少，從而使桿中的夾雜少,且含氧量穩(wěn)定,桿表面氧化物厚度僅達(dá)1;而低氧韌銅桿則相反。低氧韌銅桿有相當(dāng)數(shù)量的氧化物存在于“皮下”，這導(dǎo)致拉線斷線的幾率增加。必要時需對低氧銅桿不得不采取“剝皮”，其目的就是要除去“皮下”氧化物。

（4）制桿的原材料和制線的經(jīng)濟(jì)性有差別  制造無氧銅桿要求品位較高的的陰極銅。一般來說，拉制直徑大于1mm的銅線時，低氧韌銅桿的優(yōu)點比較明顯，而無氧銅桿顯得更為*的是拉制直徑小于0.5mm的銅線。

（5）低氧韌銅桿的制線工藝應(yīng)與無氧銅桿的的所不同，低氧韌銅桿的制線工藝不能照搬到無氧銅桿上來，至少兩者的退火工藝是不同的。因為線柔軟性深受材料成分、制桿、制線和退火工藝的影響，不能簡單地說低氧或無氧銅誰軟誰硬。

1.3 銅中雜質(zhì)元素對銅線性能和可退火性的影響

    銅線的“可退火性”是銅桿、銅線、電工裝備和器件等生產(chǎn)廠所關(guān)心的一個重要特性，銅中雜質(zhì)對退火特性的影響一般可分為下列四組：

• 無害的----鉻、鐵、錫、磷、硅

• 較小的----銀

• 有害的----鉛、硫、砷、銻

• 嚴(yán)重的---鉍、碲、硒

    銅中的氧對銅線各種性能的影響一直受到人們的關(guān)注，隨著含氧量的增加,銅桿再結(jié)晶溫度呈線性的下降。因此，可使用SP850法來作為測量的手段,以預(yù)示熱軋銅桿的可退火性.不同牌號的銅、雜質(zhì)元素對SP850值是有影響的，較高的含氧量，其影響是明顯的，含氧量高于250g/t的銅桿是很少用于拉細(xì)線的。陰極銅材料純度高，SP850值亦高，因此可預(yù)示那種陰極銅牌號由于SP850值低下而不適于拉制細(xì)線。含氧量對軋制銅桿可退火性的影響，亦可采用硬度法和SEN法進(jìn)行檢測。一般認(rèn)為，氧可降低銅桿的導(dǎo)電率、扭到斷裂時的扭轉(zhuǎn)數(shù)、抗拉強(qiáng)度和韌性。銅線在*退火狀態(tài)下可達(dá)到高導(dǎo)電和柔性的結(jié)合。

2、 提高銅線質(zhì)量的對策

2.1 提高銅桿質(zhì)量、合理選桿分等使用和制訂電纜行業(yè)銅桿標(biāo)準(zhǔn)及采購規(guī)范

    特別在銅價暴漲、大量廢雜銅直接制桿（特別是連鑄連軋光亮低氧銅桿）的情況下，電纜行業(yè)為提高銅線質(zhì)量，提高制線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，提高銅桿的“三性”具有很現(xiàn)實的意義。所謂合理選桿，指的是應(yīng)按線纜產(chǎn)品的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)，選擇材料的品種、桿的等級，以取得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。在電纜行業(yè)中。線纜產(chǎn)品對銅線的質(zhì)量要求事實上是不同的，因此首先應(yīng)制訂銅桿分等標(biāo)準(zhǔn)，按銅桿質(zhì)量分等使用，實行優(yōu)價。

注：1級桿----用于電磁線、微細(xì)和超微細(xì)以及冷鐓粗等；

2級桿----用于中等直徑的線和細(xì)線等；

3級桿-----用于大直徑的線和建筑用線等；

4級桿----廢桿回熔廢料；

   一般1級、2級和3級桿的含氧量分別200-350PPm、351-400PPm和401-600PPm。

2.2 推薦采用幾項試驗方法

    除常規(guī)檢驗項目外，可根據(jù)需要，增加以下必要的試驗項目：

1. 扭轉(zhuǎn)試驗--- 10次左右和10次右向扭轉(zhuǎn)，可獲得銅桿表面質(zhì)量的信息，表面質(zhì)量與澆鑄和連軋的控制直接相關(guān)，從而可獲得連鑄連軋參數(shù)的信息。

2. 扭轉(zhuǎn)到斷裂的試驗---由一個方向一直扭到破壞、反向扭到破壞和其他方式的扭轉(zhuǎn)試驗被制桿廠或用戶廣泛應(yīng)用。

3. 表面殘留氧化物試驗----這個試驗其目的是要控制銅桿清洗操作的效率。

4. 銅桿成品表面的監(jiān)控---采用在線連續(xù)渦流探傷，監(jiān)控表面缺陷，用磁性探傷儀監(jiān)控鐵夾雜。這些試驗有助于直接了解在當(dāng)前生產(chǎn)狀況下桿的質(zhì)量。

5. 含氧量控制---在銅液中可用氧電池連續(xù)測量出來。

6. 氫脆試驗----僅對無氧銅桿而言，在ASTM B49和ISO 2626（銅-氫脆試驗 ）標(biāo)準(zhǔn)中均有明確規(guī)定。

7. 無氧銅氧化膜粘附性試驗----在ISO4746 標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定。

8. 平均晶粒度測定----ISO2624平均晶粒度測定法。

9. *試驗----主要適用于銅合金的擠制品和拉制品。

3結(jié)論

1. 提高銅線性能，其基礎(chǔ)是要提高銅桿的可軋性、可拉性和可退火性。

2. 低氧和無氧銅桿有實質(zhì)性的區(qū)別，從而在拉線生產(chǎn)中采用不同的拉線和退火工藝。

3. 銅桿分等使用是制訂線纜行業(yè)銅桿標(biāo)準(zhǔn)和采購規(guī)范的基礎(chǔ)，也是提高銅線生產(chǎn)質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的現(xiàn)實需要。

4. 增加銅桿出廠和進(jìn)廠檢驗項目是保證銅線生產(chǎn)質(zhì)量、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。

5. 擇優(yōu)選用判別銅桿、銅線可退火性的試驗方法，由此所獲得的柔軟性技術(shù)指標(biāo)是有可比性的和實用的。