電真空無氧銅棒表面起泡原因分析

李湘海, 蔣長樂(中鋁洛陽銅業有限公司, 洛陽 471039)

電真空無氧銅棒表面起泡原因分析

李湘海, 蔣長樂
(中鋁洛陽銅業有限公司, 洛陽 471039)

某公司使用TU1無氧銅棒生產電真空器件，封裝過程中銅棒表面起泡。采用低倍檢驗、金相檢驗、化學成分分析、掃描電鏡以及能譜分析等方法對起泡原因進行了分析。結果表明：TU1無氧銅棒在擠制過程中尾部切除不完全，存在皮下縮尾缺陷，皮下縮尾缺陷中的氧化物夾雜是導致銅棒表面起泡的主要原因。

TU1無氧銅棒；電真空器件；表面起泡；皮下縮尾；氧化物夾雜

電真空器件主要應用于高頻和超高頻發射管、高壓和超高壓開關、波導管、磁控管等領域，要求嚴格控制材料中的氧含量，其原因是電真空器件需要在氫氣中加熱封裝，氧的存在會導致氫氣病[1]的發生，引起器件在高真空環境中的破壞，因此電真空用銅必須用高純度的無氧銅作為原材料。某公司選用TU1無氧銅棒作為生產電真空器件的原材料，在封裝過程中發現工件表面起泡，導致產品報廢。一段時間以來，無氧銅及其他紫銅在生產過程中產生起泡現象一直困擾著原材料生產廠家。為此，筆者通過全面的理化檢驗及分析，探討了可能導致該批無氧銅工件表面起泡的原因，并給出了改進措施。

1 理化檢驗

1.1 低倍檢驗

圖1 工件表面鼓泡宏觀形貌Fig.1 Macro morphology of surface bubbles of the workpiece

TU1無氧銅電真空器件表面的鼓泡形貌如圖1所示，圖中箭頭所指為鼓泡。對工件橫端面車削后用體積分數為30%的硝酸水溶液腐蝕，肉眼可觀察到在棒材近表面存在皮下缺陷，未發現其他低倍缺陷，如圖2所示，圖3為圖2中箭頭所指缺陷的放大形貌，可以清楚地看到裂口的外側向外鼓出形成起泡。……