1、影響電工用銅線性能的主要因素

1.1 銅桿質量是關鍵

    在電工銅線生產中銅桿是質量的中心，影響銅導仃生產的質量鏈是很長的，景響因素很多，互有因果親系，但技術核心和發(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 選材不當影響銅線生產的技術經濟效果

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

（1）氧在銅中進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1-2PPm，氧是在液態(tài)銅下保持相當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形式在晶界間出現，這對材料的韌性產生了負面影響，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：當銅桿經拉制，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線的不柔性，對低氧韌銅和無氧銅應切實區(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1;而低氧韌銅桿則相反。低氧韌銅桿有相當數量的氧化物存在于“皮下”，這導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濟性有差別  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廠所關心的一個重要特性，銅中雜質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注，隨著含氧量的增加,銅桿再結晶溫度呈線性的下降。因此，可使用SP850法來作為測量的手段,以預示熱軋銅桿的可退火性.不同牌號的銅、雜質元素對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線的。陰極銅材料純度高，SP850值亦高，因此可預示那種陰極銅牌號由于SP850值低下而不適于拉制細線。含氧量對軋制銅桿可退火性的影響，亦可采用硬度法和SEN法進行檢測。一般認為，氧可降低銅桿的導電率、扭到斷裂時的扭轉數、抗拉強度和韌性。銅線在*退火狀態(tài)下可達到高導電和柔性的結合。

2、 提高銅線質量的對策

2.1 提高銅桿質量、合理選桿分等使用和制訂電纜行業(yè)銅桿標準及采購規(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)為提高銅線質量，提高制線的技術經濟效益，提高銅桿的“三性”具有很現實的意義。所謂合理選桿，指的是應按線纜產品的技術要求和標準，選擇材料的品種、桿的等級，以取得的技術經濟效果。在電纜行業(yè)中。線纜產品對銅線的質量要求事實上是不同的，因此首先應制訂銅桿分等標準，按銅桿質量分等使用，實行優(yōu)價。

注：1級桿----用于電磁線、微細和超微細以及冷鐓粗等；

2級桿----用于中等直徑的線和細線等；

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，可根據需要，增加以下必要的試驗項目：

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

2. 扭轉到斷裂的試驗---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試驗被制桿廠或用戶廣泛應用。

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前生產狀況下桿的質量。

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 ）標準中均有明確規(guī)定。

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

8. 平均晶粒度測定----ISO2624平均晶粒度測定法。

9. 硝酸亞汞試驗----主要適用于銅合金的擠制品和拉制品。

3結論

1. 提高銅線性能，其基礎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性的區(qū)別，從而在拉線生產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)銅桿標準和采購規(guī)范的基礎，也是提高銅線生產質量和技術經濟效益的現實需要。

4. 增加銅桿出廠和進廠檢驗項目是保證銅線生產質量、提高技術經濟效益的有效措施。

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指標是有可比性的和實用的。