低氧铜杆线铜粉剥离原因分析及其对策措施

低氧铜杆线铜粉剥离原因分析及其对策措施

麦峻

松田电工（台山）有限公司  

摘要：低氧铜杆是电缆生产的主要原料之一，占据了电缆工业的很大一部分。近年来，随着技术的不断进步，电力电缆的生产设备、规格和品种要求也有所增加，生产设备在速度、多头牵引、封装系列等方面有所发展。，规范发展为细线、超细细线、彩绘线、镀锌线等方向。上面还要求铜原料的性能。在铜线拉伸和贴合过程中，由于低氧铜原料内部质量差以及随后的拉拔过程质量差，铜线表面受损，铜颗粒脱离铜基，凹洞、毛刺等质量差。出现在铜表面。在后续拉伸过程中，特别是在准备微导体时，铜制原料受到三次应力，而应力集中在缺陷处会导致断裂。此外，由于线阵的缺陷，在绘制和拼接线的制作过程中，容易造成拼接层不均或拼接层脱落，影响绘制和拼接线产品的质量。同时铜粉大量脱落，进入润滑液，降低润滑液质量，堵塞牵引或油漆模块，薄膜线阵，甚至出现牵引断裂。

关键词：低氧铜杆线；铜粉剥离；原因分析；对策措施；

引言

目前用于制造电线和电缆的主要原料，低氧铜碗主要是通过连续轧制生产的。随着社会的发展和技术的进步和现代化，电线电缆产业开始向超细电线发展，对镀锌和彩绘铜丝品种的需求以及质量要求都有所增加，导致低氧光亮铜碗的性能要求有所提高虽然中国还继续引进和吸收国外先进的生产技术，但中国生产的低氧铜碗的质量仍与国外高档铜棒产品相差甚远。在连续包涂料生产线的生产中，铜碗的铜粉含量往往过高因此，低氧光亮铜柱的质量，特别是铜粉的含量，对其产品的市场竞争力产生了重大影响。

1铜杆线材生产主要技术

1）介绍方法。该生产方法首先包括将阴极铜一块一块地结合到熔化炉中进行熔化，并用木炭覆盖，熔融铜液体在绝缘炉内连续流动，通过浸入绝缘炉中的上部引入器连续向上拉伸成品导线棒，并将其缠绕在卷绕机上的圆盘中。工艺产品表面光滑，含氧量可控制在10×10-6以下，导电性高；工艺设备占地面积小，一次性投资少，设备结构简单，耗材少，设备维护成本低。整个生产线设备操作方便，劳动监察员很少。但该工艺生产的铜棒是处于铸造状态的织物，结晶粗糙松散，深加工性能差，细线拉拔时的断头率高于连续轧制铜棒。在生产过程中很难添加废铜，产品质量很容易波动。单个设备的生产能力低，劳动生产率低，难以形成大规模生产，单位产品能耗高。2）浸渍成型方法。该方法的生产原理源于传统的浸渍蜡技术，即扒手皮，铜芯棒通过熔融铜液拉伸，吸收周围熔融铜的熔化潜热，铜棒温度升高，并在其表面粘附一层固化的铜，在引出之后利用余热进行连续轧制成杆。整个生产过程在保护性气氛条件下进行，产品表面光滑，含氧量控制在10×10-6以下，导电性高，机械性能好；并且可以利用铸造铜棒坯料的废热实现在线轧制，节省能耗。缺点是工艺复杂，在保护性气氛条件下生产，操作困难；需要专门的设施来准备种子生产线；由于铜棒，其形成依赖于吸收周围熔融铜的潜热，不适合大规模生产。

2铜粉剥离影响因素探究

2.1无酸清洗的影响

铜杆表面氧化膜的主要成分是铜氧化物，比纯铜更硬、塑料更少。铜杆氧化膜厚度值越高，线模磨损越大，容易对杆造成损伤，并且丝铜粉即使严重也会造成断裂。轧机低氧铜棒温度达到500℃，进入无酸清洗工艺前，表面有一层氧化物。 快速反应通过无酸洁净管，与无酸洁净液反应，恢复光亮的铜氧化皮肤。铜氧化物与高温醇反应，先将酒精氧化成醛，然后再氧化成酸。因为酒精/异丙醇必须大于500℃才能响应氧化铜，需要一定的反应时间，所以生产工艺条件不同，会产生不同的还原和清洗效果。还原反应不完全，导致表面氧化还原，但次表面仍有一些氧化物。在铜杆拉伸过程中，由于三向应力，坚硬易碎的氧化物被挤压到铜基中，而在随后的拉伸过程中，氧化物又被从基中分离出来，最后被剥光，以铜粉的形式落下。

2.2铜粉对拉伸产品性能和质量影响

由于铜块模具润滑质量下降，工作区域末端和通路区域入口处的铜条摩擦增加，铜网质量褪色，铜颗粒表面出现划痕、划痕、凹痕等缺陷，可能会产生影响此外，在制作涂布线和涂布线时，巴伐利亚和沟渠可能会引起诸如电镀或不规则涂层、高压损耗或破损等质量问题。

3对策措施

3.1合理设计传输线路

电线电缆在铺设安装路径的初期，就要能够保持科学性、合理性，要能够因地制宜、因环境做出调整，最大程度保证电线电缆的高效运营，在构建传输线路初期，一定要能够秉性一下几点原则：首先，要最大程度绕开城市需要开发及建设的地域，或是经常面临交通改造提升等很大几率进行挖掘、开采的区域，这样能够最大程度的避免电线电缆受到直接的外力损伤；其次，要严格把控电缆的线路在途径公路或是桥梁等特殊区域的次数，同样减少电缆电线出现短路等几率；最后，在设计初期要能够全面的将电线电缆的工程排水问题进行分析，要以实际出发，选定合理可行的排水方式。电线及电缆在铺设初期，要能够尽量避开人口密集的地域，选择较为空旷及开放性较强的地区，能够最大程度降低人为因素导致的电缆损伤问题，也能够有效的避免，一旦电线电缆出现故障时，对于群众居民造成的财产及生命的损失。电线及电缆的构建要十分精准，要能够将构建范围内的高压电线杆精确计算其数值，保证同一范围内电线及电缆的正常运行。要提前将铺设路线内的电线电缆散热及防水工作全面铺设，避免热量及水对于电线电缆造成不良的影响致使出现故障等问题。

3.2引领行业高质量发展

针对电线电缆产品的研发、生产、制造，努力让自己的核心技术达到行业领先的质量标准，完善产品性能指标，看齐甚至超越先进的国内外一流标准；创新制定严于国际、国家、行业和地方标准的企业标准、团体标准，利用高标准占领技术的制高点，提高电线电缆产品的核心技术和质量水平，引领电线电缆行业高质量发展，加强我国电线电缆产业的国际竞争力。

3.3加大电线电缆管理力度

电力行业相关的部门，要能够切实的做好电线及电缆从初期设计到后期维护的全过程监督与管理。在初期的建设环节，相关部门及工程设计人员要能够从实际出发，以真实的施工环境为基础，选定合理的电线电缆原材料、要能够科学的设置电线电缆建设长度及高度，保证其能够最大程度减少各种因素带来的损伤。电力相关部门，要能够做好监督与管理工作，首先要能够制定规范全面的行业标准，全过程监控电线电缆的建设及使用，要能够真正承担起自身责任与义务，要能够对于电力部门销售的电线及电缆进行抽调检测，严格把控电力产品的质量问题，一旦发现未能达到相关使用标准的产品，要立即销毁同批产品，且对生产方及销售方严厉查处。相关部门还要能够在电线电缆工程项目施工过程中进行介入管理，要辅助做好工程的验收工作，一旦发生人为故意因素阻碍电线及电缆的正常使用，将由施工人员对于此环节全部损失负责，最大程度保证电线及电缆最终的高效使用。

结束语

1）铜棒氧化物层剥落和机械损坏是拉伸低氧铜棒线时铜粉剥落的主要原因。2）低氧铜棒轧制、清洗和拉伸过程中的各个环节对铜粉的剥离有很大影响。在整个生产过程中，防止氧化物和硬度颗粒被压入铜棒基体，防止铜棒表面受损，从而有效减少铜粉从铜棒上的剥离。

参考文献

[1]贾青云.我国铜杆行业工艺装备发展现状[J].中国金属通报，2017(10):92-93.

[2]燕志富.中国铜杆行业发展现状与建议[J].中国有色金属,2015(16):68-69.

[3]邹红飞.电线电缆行业的发展状况、趋势、市场分析及存在的问题分析[J].电世界,2018,59(04):35-39.

[4]电线电缆市场发展分析[J].电器工业,2020(12):39-47.

[5]轩义军.电线电缆产品抽检中常见的不合格项目及分析[J].质量探索,2020(4):86-92.