电缆中的铜都是一样的吗？什么样的是好铜？一篇文章解释清楚
电缆中的铜都是一样的吗？什么样的是好铜？一篇文章解释清楚
电缆中的铜杆并非都相同，其性能和质量受到生产工艺、氧含量、杂质等多种因素的影响。本文将详细介绍无氧铜杆和低氧铜杆的生产过程、性能差异及其应用场景，帮助读者更好地理解电缆中铜杆的种类及其特点。
铜杆的生产方式与分类
铜杆是电缆行业的主要原料，其生产方式主要有两种：连铸连轧法和上引连铸法。这两种方法生产的铜杆在含氧量、组织结构等方面存在显著差异。
连铸连轧低氧铜杆：金属在竖炉中融化后，通过保温炉、溜槽、中间包等工序，最终形成铸坯并进行多道次轧制。这种工艺生产的铜杆含氧量一般在200~400ppm之间。
上引连铸无氧铜杆：金属在感应电炉中融化后，通过石墨模进行上引连续铸造，之后进行冷轧或冷加工。这种工艺生产的铜杆含氧量一般在20ppm以下。
铜杆性能影响因素分析
铜杆的拉制性能受到多种因素的影响，包括杂质含量、氧含量及分布、工艺控制等。
熔化方式对杂质的影响
连铸连轧法：通过气体燃烧熔化铜杆，燃烧过程中可一定程度减少部分杂质进入铜液，对原料要求相对较低。
上引连铸法：使用感应电炉熔化，电解铜表面的“铜绿”、“铜豆”基本都熔入到铜液中，其中的硫会显著降低铜的塑性。
铸造过程中的杂质进入
连铸连轧工艺：需要通过保温炉、溜槽、中间包转运铜液，容易造成耐火材料剥落，同时热轧中皮上和皮下氧化物的轧入会影响拉丝性能。
上引连铸法：生产工艺流程较短，铜液通过联体炉内潜流式完成，对耐火材料的冲击不大，结晶通过石墨模内进行，污染源较少。
氧含量的影响
氧含量对铜杆的拉线性能有显著影响。适度的氧含量有利于去除铜液中的氢，减少气孔形成。但氧含量过高会导致铜杆变脆，延伸率下降，拉伸时容易断裂。
氢的影响
在上引连铸中，氧含量控制较低，但氢的影响成为较显著的问题。氢气和水蒸气会在结晶过程中形成气孔和疏松。在连铸连轧工艺中，铜液中的氧和氢所产生的水蒸气很容易上浮跑出，对铜杆的影响较小。
表面质量
铜杆的表面质量对后续加工至关重要。连铸连轧过程中，铸坯表面会形成较厚的氧化层，在轧制过程中氧化物颗粒会轧入铜线表面，导致表面毛刺和铜粉增多。而上引连铸工艺制造的无氧铜杆，由于与氧完全隔绝，且无热轧过程，表面质量较好，拉制后铜粉少。
无氧铜杆与低氧铜杆的区别
含氧量与组织结构
低氧铜杆：含氧量一般在200~400ppm，经过热轧，组织属热加工组织，晶粒已经破碎。
无氧铜杆：含氧量在10~50ppm以下，组织是均匀的单相组织，晶粒粗大，需要较高退火温度。
韧性与应用场景
两者都可以拉到0.015mm，但在低温超导线中的低温级无氧铜，其细丝间的间距可以达到0.001mm。低氧铜杆在拉制直径>1mm的铜线时优点明显，而无氧铜杆在拉制直径<0.5mm的铜线时表现更优。
经济性与工艺要求
制造无氧铜杆要求质量较高的原材料。低氧铜杆的制线工艺不能简单照搬到无氧铜杆的制线工艺上来，至少两者的退火工艺是不同的。
低氧铜杆
铜杆生产工艺方法
浸涂成型法：能生产大长度光亮无氧铜杆，导电率为101～102%IACS，含氧量20ppm以下，铜杆圈重3.5～10吨。
上引冷轧法：能生产大长度光亮无氧铜杆，导电率为101～101.6%IACS，含氧量10ppm以下，铜杆圈重2吨。
连铸连轧法：能生产大长度光亮低氧铜杆，导电率为101～102%IACS，含氧量200～300ppm，铜杆圈重达5吨。
回线轧制法：生产短长度有氧化皮黑铜杆，导电率为99.5～100.5%IACS，含氧量200～500ppm，铜杆圈重只有86～136公斤。
铜杆牌号及特性
低氧铜杆牌号有三种，T1、T2、T3，低氧铜杆都为热轧，所以为软杆，代号为R。
- T1：用高纯电解铜为原料（含铜量大于99.9975%）生产低氧铜杆。
- T2：用1#电解铜为原料（含铜量大于99.95%）生产低氧铜杆。
- T3：用2#电解铜为原料（含铜量大于99.90%）生产低氧铜杆。
无氧铜杆又分为TU1和TU2铜杆。TU1无氧铜杆纯度达到99.99%，氧含量不大于0.001%；TU2无氧铜纯度达到99.95%，氧含量不大于0.002%。