เกรดอัตลักษณ์และตำแหน่งในตระกูลทองแดง
UNS C10100 เป็นทองแดงอิเล็กทรอนิกส์ที่ปราศจากออกซิเจน- โดยทั่วไปจะใช้ตัวย่อว่า OFE copper เป็นเกรดทองแดงที่บริสุทธิ์ที่สุดที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ โดยมีปริมาณทองแดงขั้นต่ำ 99.99 % ปริมาณออกซิเจนจำกัดอยู่ที่ 0.0005 % และค่าสูงสุดที่ควบคุมอย่างเข้มงวดสำหรับองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมด ท่อดึงแสงที่ทำจากเกรดนี้ใช้โดยมีการนำไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือของข้อต่อเป็นข้อกำหนดในการออกแบบที่สำคัญ
เกรดอยู่ที่ด้านบนของกลุ่มการนำไฟฟ้าสูง- ทองแดงระดับยาก-ของ C11000 และทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์ของ C12200- ต่างก็มีทองแดงถึง 99.90 % แต่ C11000 มีออกซิเจนตกค้างเป็นอนุภาคออกไซด์ และ C12200 มีฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำ คุณสมบัติทั้งสองนี้ช่วยลดการนำไฟฟ้าและส่งผลต่อพฤติกรรมการเข้าร่วม C10100 หลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงระบุไว้สำหรับตัวนำไฟฟ้าที่ต้องส่งกระแสไฟสูง สำหรับส่วนประกอบของอุปกรณ์สุญญากาศและอิเล็กตรอน- และสำหรับงานใดๆ ที่ต้องมีความต้านทาน-ความต้านทานต่ำ-ข้อต่อที่มีอายุการใช้งานยาวนาน
ข้อจำกัดและมาตรฐานข้อมูลจำเพาะ
| รายการ | ความต้องการ | ความคิดเห็น |
|---|---|---|
| ทองแดงบวกเงิน | ขั้นต่ำ 99.99 % | เงินนับด้วยทองแดง |
| ออกซิเจน | สูงสุด 0.0005 % | ขีดจำกัดที่กำหนดของเกรด |
| ฟอสฟอรัส | สูงสุด 0.0003 % | ควบคุมได้เนื่องจากจะช่วยลดการนำไฟฟ้า |
| รวมองค์ประกอบอื่นๆ | สูงสุด 0.0020 % | ขีดจำกัดสิ่งเจือปนสะสมที่แน่นหนามาก |
| มาตรฐานอเมริกัน | ASTM B170, ASTM B187, ASTM B188 | ทองแดงปลอดออกซิเจน- บัสบาร์; ท่อรถบัสและท่อ |
| การนำไฟฟ้า | IACS 101% ขึ้นไป | วัสดุอบอ่อน |
ASTM B170 กำหนดองค์ประกอบของเกรดทองแดงอิเล็กโทรไลต์อิสระ-ออกซิเจน ในขณะที่ ASTM B187 ครอบคลุมแท่งบัสทองแดงและรูปร่าง และ ASTM B188 ครอบคลุมท่อและท่อบัสทองแดงไร้ตะเข็บ ซึ่งเป็นมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่ควบคุมท่อที่จ่ายสำหรับหน้าที่บัสและตัวนำ กลุ่มผลิตภัณฑ์ท่อที่ครอบคลุมโดย ASTM B188 มีหมายเลข UNS การนำไฟฟ้าสูง-หลายรายการในช่วงอุณหภูมิ และความหนาของผนังจะถูกเลือกจากข้อกำหนดการรับแรงดันหรือกระแส-ของการติดตั้ง
คุณสมบัติทางกายภาพและทางกล
| คุณสมบัติ | ค่าปกติ | ความคิดเห็น |
|---|---|---|
| ความหนาแน่น | 8.94 ก./ซม.³ | ที่ 20 องศา |
| การนำไฟฟ้า | 101–102 % ไอเอซีเอส | อบอ่อนที่ 20 องศา ; ทองแดงที่สูงที่สุดในเชิงพาณิชย์ |
| การนำความร้อน | ประมาณ 390 วัตต์/(m·K) | ที่ 20 องศา |
| ช่วงการหลอมละลาย | ประมาณ 1,083 องศา | ฐานทองแดง |
| โมดูลัสความยืดหยุ่น | ประมาณ 117 เกรดเฉลี่ย | ความเครียด |
| ความต้านทานแรงดึง, อบอ่อน | ประมาณ 200–250 MPa | ขึ้นอยู่กับอารมณ์ |
| แรงดึง ดึงแสง | โดยทั่วไป 250–320 MPa | งานเย็นช่วยเพิ่มความแข็งแรงและลดการยืดตัว |
| การยืดตัว | อบอ่อน 40% ขึ้นไป ต่ำกว่าเมื่อวาด | ขึ้นอยู่กับอารมณ์ |
| ความเครียด-ทำให้แข็งตัว | ทำเครื่องหมาย | การดัดและการขึ้นรูปต้องเผื่อการแข็งตัวของงาน |
การวาดด้วยแสงหมายถึงอารมณ์ ไม่ใช่กระบวนการวาดเพียงอย่างเดียว ในระบบอบคืนตัวที่นำไปใช้กับท่อทองแดง แสงที่ดึงออกมาหมายถึงสภาวะการทำงานที่เย็นเล็กน้อย- ซึ่งยังคงรักษาความเหนียวส่วนใหญ่ของท่ออบอ่อนไว้ได้ ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งแรงและความแข็งเพียงพอสำหรับท่อที่จะคงรูปร่างไว้เป็นแนวตรง ในข้อกำหนดเฉพาะของท่อน้ำทองแดง แสงที่เท่ากัน-กำหนดอุณหภูมิที่ดึงออกมาคือ H55 ซึ่งอยู่ระหว่างท่ออ่อนอบอ่อนและท่อดึง-แข็ง ควรเขียน Temper ตามลำดับเสมอ เนื่องจากขนาดที่ระบุเท่ากันใน Temper ที่แตกต่างกันจะมีความแข็งแรง ความแข็ง และพฤติกรรมการดัดงอที่แตกต่างกัน
เหตุใดการนำไฟฟ้าจึงมีความสำคัญในท่อตัวนำ
ทองแดงถูกเลือกให้เป็นตัวนำไฟฟ้า เนื่องจากไม่มีโลหะอื่นที่มีจำหน่ายในท้องตลาดที่รวมค่าการนำไฟฟ้าเข้ากับต้นทุน ความสามารถในการขึ้นรูป และพฤติกรรมการกัดกร่อน ในการใช้งานบัสหรือตัวนำ ทุก ๆ เศษของเปอร์เซ็นต์ของการนำไฟฟ้าจะช่วยลดการสูญเสียความต้านทานและความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวนำ และความร้อนคือสิ่งที่จำกัดพิกัดกระแสของการติดตั้งบัสบาร์หรือท่อบัส
C10100 ได้รับการระบุแทนที่จะเป็นทองแดงที่ราคาถูกกว่าในหน้าที่ซึ่งข้อต่อแทนที่จะเป็นตัวตัวนำเป็นคุณลักษณะจำกัด เนื่องจากเกรดนี้ไม่มีอนุภาคออกไซด์ จึงสามารถบัดกรี เชื่อม และอบอ่อนด้วยสุญญากาศได้-โดยไม่มีความเสี่ยงที่ไฮโดรเจนจะเกิดการเปราะ ดังนั้นข้อต่อตัวนำแบบประสานหรือแบบเชื่อมจึงสามารถทำได้อย่างมั่นใจ ในการติดตั้งที่ตัวนำถูกเชื่อมต่อโดยการโบลต์หรือการเชื่อมที่สถานีย่อย ที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ หรือภายในสวิตช์เกียร์ ความสมบูรณ์ของข้อต่อนั้นคือสิ่งที่ทำให้ความต้านทานในการเชื่อมต่อมีเสถียรภาพตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษของการหมุนเวียนด้วยความร้อน
ขนาดและสภาพการจัดหา
ท่อบัสและตัวนำระบุด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และความยาว แทนที่จะระบุด้วยเกจ ช่วงขนาดที่ผลิตโดยทั่วไปเริ่มจากท่อขนาดเล็ก-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 13.7 มม. จนถึงท่อขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 273 มม. โดยมีความหนาของผนังตั้งแต่ประมาณ 1.65 มม. ถึง 25 มม. และความยาว 3 ม., 6 ม. หรือ 12 ม. หรือตัดตามความยาวที่ระบุ ท่อบัสติดผนังขนาดใหญ่-หนัก-ได้รับการตัดเฉือนและเจาะสำหรับข้อต่อแบบสลักเกลียว ดังนั้นผนังจะต้องมีความหนาเพียงพอที่จะรับภาระของเกลียวหรือแบริ่งโบลต์ตลอดจนกระแสไฟ
ท่อดึงแสงมาในแนวตรงโดยมีความยาวคงที่ ทำความสะอาดและมีการป้องกันปลาย ท่อที่ได้รับการอบอ่อนจะถูกจัดเตรียมไว้เมื่อจำเป็นต้องมีการดัดงออย่างแน่นหนาหรือการขึ้นรูปที่กว้างขวาง มีการจัดหาหลอดดึงแสงโดยที่ตัวนำวิ่งตรงระหว่างส่วนรองรับและมีความแข็งสูงกว่าจะมีประโยชน์ ปลายตัดจะถูกลบคม และโดยปกติท่อจะถูกทำเครื่องหมายด้วยเกรด ขนาด จำนวนความร้อน และมาตรฐาน เพื่อให้สามารถตรวจสอบวัสดุที่ไซต์งานได้
การผลิต การติดตั้ง และการตรวจสอบ
การดัด:ใช้เครื่องดัดแมนเดรลตามรัศมีที่แนะนำสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางและผนัง ปล่อยให้สปริงกลับและแข็งตัวที่ด้านนอกของส่วนโค้ง
เครื่องจักรกลและการขุดเจาะ:ใช้เครื่องมือคมที่มีคราดบวกและการระบายความร้อนที่เพียงพอ ทองแดงจะตัดได้อย่างอิสระแต่จะทำงาน-แข็งตัวหากเครื่องมือเสียดสี
การบัดกรีและการเชื่อม:การบัดกรีแข็งด้วยเงิน การเชื่อมด้วยแก๊สเฉื่อยของทังสเตน และกระบวนการทองแดงมาตรฐานอื่นๆ ล้วนทำงานได้ดีเนื่องจากเกรดนี้ปราศจากอนุภาคออกไซด์
การเตรียมพื้นผิว:ทำความสะอาดและขจัดคราบไขมันก่อนติด และป้องกันข้อต่อสำเร็จรูปจากกัลวานิกคัปเปิลด้วยโลหะที่ไม่เหมือนกัน
รองรับและขยาย:อนุญาตให้มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงประมาณ 17 × 10⁻⁶ ต่อองศา และใช้ตัวรองรับที่จะไม่ทำลายพื้นผิวท่อ
โดยปกติการตรวจสอบจะครอบคลุมการวิเคราะห์ทางเคมีซึ่งรวมถึงสิ่งเจือปนสะสมทั้งหมด การกำหนดปริมาณออกซิเจน การนำไฟฟ้า การทดสอบแรงดึงและการยืดตัว การตรวจสอบขนาดและผนัง-ความหนา และการทดสอบแบบไม่-ทำลาย เช่น การตรวจสอบกระแสไหลวน- สำหรับการบริการกระแสสูง- การตรวจสอบความต้านทานไฟฟ้าบนตัวนำหรือข้อต่อที่เสร็จแล้วถือเป็นการยืนยันขั้นสุดท้ายที่มีประโยชน์ ผลลัพธ์ทั้งหมดควรปรากฏบนใบรับรองการทดสอบของโรงงานซึ่งตรวจสอบย้อนกลับไปยังหมายเลขความร้อนที่ทำเครื่องหมายไว้บนท่อ
ข้อผิดพลาดในการสั่งซื้อที่พบบ่อยที่สุด 2 ประการคือการระบุทองแดงสำหรับใช้งานทั่วไป-โดยที่ต้องใช้เกรด OFE อย่างแท้จริง และระบุอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้อง หากงานเกี่ยวข้องกับข้อต่อประสานหรือเชื่อมและข้อกำหนดการนำไฟฟ้าสูงกว่า IACS ประมาณ 100 % C10100 คือตัวเลือกที่ถูกต้อง หากหน้าที่นั้นต้องการเพียงท่อนำไฟฟ้าที่ทนต่อการกัดกร่อน-ที่จะนำไปบัดกรี เกรดที่ต่ำกว่ามักจะให้บริการในราคาที่ต่ำกว่า
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: UNS C10100 มีความบริสุทธิ์เท่าใด
ทองแดงบวกเงินมีค่าขั้นต่ำ 99.99 % โดยมีออกซิเจนจำกัด 0.0005 % ฟอสฟอรัส 0.0003 % และองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดรวมกันสูงสุด 0.0020 %
ถาม: เทมเปอร์ดึงแสงในท่อทองแดงคืออะไร?
เป็นสภาพการทำงานที่เย็นเล็กน้อย- ซึ่งกำหนดให้เป็น H55 ในระบบอบคืนตัวที่นำไปใช้กับท่อทองแดง ซึ่งยังคงความเหนียวของท่ออบอ่อนไว้ได้มาก ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งแรงเพียงพอสำหรับท่อที่จะยึดรูปทรงตรง
ถาม: C10100 แตกต่างจาก C10200 อย่างไร
C10100 ต้องใช้ทองแดง 99.99 % และออกซิเจนสูงสุด 0.0005 % ในขณะที่ C10200 ต้องใช้ทองแดง 99.95 % และออกซิเจนสูงสุด 0.001 % C10100 เป็นเกรดไฟฟ้าที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดมากขึ้น
ถาม: เหตุใด C10100 จึงใช้สำหรับท่อบัสและท่อตัวนำ?
โดยนำเสนอค่าการนำไฟฟ้าสูงสุดที่มีอยู่ในทองแดงเชิงพาณิชย์พร้อมกับข้อต่อที่สามารถบัดกรีหรือเชื่อมได้โดยไม่มีการเปราะของไฮโดรเจน ซึ่งช่วยให้ความต้านทานการเชื่อมต่อต่ำและมีเสถียรภาพในการให้บริการ
ถาม: ท่อรถบัส C10100 มีขนาดใดบ้าง?
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ประมาณ 13.7 มม. ถึง 273 มม. โดยมีความหนาของผนังตั้งแต่ประมาณ 1.65 มม. ถึง 25 มม. มีจำหน่ายในความยาว 3 ม., 6 ม. หรือ 12 ม. หรือสั่งตัดได้
ถาม: การทดสอบใดบ้างที่ใช้กับคำสั่งซื้อท่อตัวนำ C10100
การวิเคราะห์ทางเคมีที่มีสิ่งเจือปนสะสมทั้งหมด การกำหนดออกซิเจน การนำไฟฟ้า การทดสอบแรงดึงและการยืดตัว การตรวจสอบขนาด และการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย- เช่น การทดสอบกระแสไหลวน-
