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熱熔焊接使用方法介紹 

發布時間:2018/03/14
熱熔焊接使用方法介紹

放熱焊接

 

1、接地網施工工藝對整個接地網效果至關重要,超過30%的變電站因施工工藝粗糙,實測接地電阻與設計計算值相差甚遠,達不到設計要求。經過對部分變電站已建接地網開挖檢查發現,存在焊接不規范、埋深不夠、建筑垃圾回填等問題,施工工藝粗糙造成接地網材料的浪費。設計應注重對施工工藝的控制,避免造成接地體浪費,充分發揮接地體的降阻效果,延長接地網使用年限。

放熱焊接是接地體之間的分子結合,不是簡單接觸性焊接,焊接點不會松動,具有較強的耐腐蝕性,焊點的壽命與接地材料相同。

放熱焊接

 

2、放熱焊接的一般公式:

3Cu2O + 2AL→6Cu + AL2O3 + 熱量(2537℃或4600℉)

理論上,放熱焊接工藝的溫度應是較高的,但是由于加了添加劑而使溫度降低了。這一放熱反應工藝用鋁使銅基材料還原。采用放熱焊接工藝后能將信號連接器的兩端分別焊接在用機械方法連接起來的鐵軌接合點上。這種焊接方法取代了機械連接方法。

3、放熱焊接工藝的優點:

⑴焊接點的載流能力(熔點)與導線的載流能力相等。

⑵因為焊接點是焊接而成的,所以是永久性的,不會老化。

⑶焊接是一種種永久性的分子結合,不會松脫。

⑷焊接點像銅一樣,不受腐蝕生產物的影響。

⑸焊接點能經受反復多次的大浪涌(故障)電流而不退化。

⑹焊接方法簡單,培訓容易。

⑺供焊接用的材料很輕,攜帶方便。

⑻進行焊接時,無需外接電源或熱源。

⑼從外觀便能核查焊接的質量。

⑽可用于焊接銅、銅合金、鍍銅鋼、各種合金鋼包括不銹鋼及高阻加熱熱源材料。

①銅與銅之間放熱焊接

放熱焊接1

②銅與鋁之間放熱焊接

放熱焊接2

③銅與方鋼之間放熱焊接

放熱焊接3

④銅與工字鋼之間放熱焊接

放熱焊接4

⑤鍍銅扁鋼之間放熱焊接

放熱焊接5

⑥銅與鍍鋅扁鋼之間放熱焊接

放熱焊接6

⑦鍍錫銅扁鋼之間放熱焊接

放熱焊接7

4、放熱焊接技術取代了哪些連接技術?

⑴放熱焊接技術能產生一個接口或連接點,其性能優于釬接或機械方式的用壓力把導線作表面的連接。由于它是一種分子結合,因此焊接點即使在最嚴酷的條件下,也不會出現松膠或腐蝕的現象而引起電阻增大。

⑵放熱焊接技術取代了幾種導電的連接方法,這些方法質量較低但價格則往往高。它們是:

①釬焊

②用螺栓固定的連接器。

③用螺栓與螺母。

卷邊連接器。

⑤周邊加壓連接器。

(3)放熱焊接與其他連接方式的導電比較

放熱焊接焊點縱切面 壓接接頭縱切面

放熱焊接焊點導流圖普通焊接導流圖

5、 接地系統的導線尺寸是以故障電流的最大值和持續時間為依據的,同時也根據接地系統所用的連接方式而定。IEEE標準80-1986《交流電變所接地安全守則》是業界一致接受的工業標準。它采用了一個熔斷公式作為選擇最小導線尺寸的依據,以避免在故障條件下出現熔斷(熔化)現象。

該公式可以簡化如下:

 A=K*I√S

式中:     A=導線尺寸,圓密耳

K=常數,見下表

I=RMS故障電流,安培

S=故障時間,秒

上述均以標準環境溫度40℃為依據。

上述公式中的常數K選值表格

 

最高溫度 上述公式中的常數K
標準銅線 銅焊DSA線 40% 銅焊DSA線 30%
1083℃ 3.55 5.30 6.10
450℃ 4.65 6.96 8.04
350℃ 5.12 7.67 8.85
250℃ 5.90 8.85 10.22


述的溫度在IEEE標準80-1986中均有規定,不同的焊接方法的溫度如下:

 

壓力型連接…………………………………………250--350℃

釬接…………………………………………………450℃

放熱焊接……………………………………………1083℃

 

6、性能數據

公司對放熱焊接工藝進行了廣泛的試驗,證明了不同的應用是需要不同的焊料,才能達到預期的效果,以下舉出數例:

⑴ 供接地用的標準焊料(F20)含有3%左右的錫,使焊接更為牢固。在焊接至鋼結構時,尤其如此。它還能防止在大型焊接時焊接口冷卻時所出現焊接撕裂的現象。

⑵ 放熱焊接陰極保護焊料(F33)不含錫,卻含1%左右的釩。這就使焊接點下出現裂縫的可能性減至最小,保護管道。

⑶ 放熱焊接鑄鐵焊料(XF-19)含有大量的錫,其含量約為10%。所使用的焊接模具的設計也與焊接至鋼表面的不同,使用在鑄鐵表面的焊接面積增加。

⑷ 放熱焊接鐵軌焊料(F80)不含錫,但卻加了一些特定的化學物品,使在焊接時對鐵軌的影響減至最低。

7、高強度電流試驗

最初的高強度電流試驗是在六十年代初期在美國公司進行的,當時采用了一個點焊器作為電源。第一次試驗時,以一環含有幾個放熱焊接的4/0 AWG裸銅作試驗。電流約為35000安培。試驗樣品經受了多次相隔1秒的一秒鐘浪涌電流。在經歷15次浪涌電流之后,導線以爆炸的形式在兩個放熱焊接連接點之間熔斷了。在導線熔斷之前,也觀察到了 放熱焊接焊接點的溫度比導線的代。第二次試驗所得的結果與第一次試驗的相同。第三次試驗時,采用了500kcmil裸銅線。試驗樣品在超過35000安培的電流(點焊器的最大輸出電流)的同期性沖擊下,亦得到相同的結果。

在七十年代初期,銅焊公司(Copperweld Co.)在其戶外試驗場地也進行了這類試驗,其目的是獲得該公司生產的鍍銅導線的熔斷數據。最初的一系列試驗對機械式連接作出試驗。結果是與焊接點緊鄰的導線熔斷了,而且其熔點值比預計的要低。第二組試驗測試了放熱焊接焊接。結果是不僅熔點值與估計的相同,而且是導線的熔斷點并不在放熱焊接焊接點。`

同一電流幾種連接方式相同時間時出現不同的發熱情況

①C型壓接點導電發熱情況

C型壓接點導電

U型壓接點導電發熱情況

U型壓接點導電

③放熱焊接點導電發熱情況

放熱焊接焊點導電

8、放熱焊接施工步驟

放熱焊接縱切面

 

放熱焊接流程如下圖所示:

放熱焊接步驟1

 

放熱焊接主要步驟

(1)將導線和模具清理干凈,再將模具用噴燈加熱以去除水分,然后把導線放入模具內;

(2)扣緊夾具以固定模具,把鋼片放入模具內;

(3)把焊接劑倒入模具內,將引燃劑撒在焊接劑及模具邊上;

(4)蓋上蓋子并點火,待金屬凝固后,將模具打開,清除熔渣,便可進行下一個焊接。

 

 

9、實施效果:

(1)通過對焊點觀察,其外形美觀一致,從焊口的外觀上便能鑒定焊接的質量;具有較大的散熱面積,通電流能力與導體相同;

(2)參考收集的焊接實驗數據,焊接后焊點不會出現松弛和腐蝕;熔點與導體相同,能承受故障大電流沖擊,不至熔斷。

(3)根據焊接現場調研發現,焊接方法簡單,容易掌握;無需外接電源或熱源;供焊接用的材料、工具很輕、搬動方便;焊接速度快捷,節省人工。

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