导电用铜铝接插件及其制造方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种导电用铜铝接插件及其制造方法和用途，该种接插头包括铝制主体和铜制接插头，所述铝制主体和铜制接插头采用焊接方式做成一体件。其制造方法包括①制作成型铝制主体和铜制接插头，并清洗干净二者的焊接面；②采用闪光焊机或旋转摩擦焊机将铝制主体和铜制接插头焊接成为一体件，得到导电用铜铝接插件半成品。其主要用途是用作真空断路器或高低压开关柜中的动触头、静触头或导电触臂。该种接插件具有无接触电阻、无电化腐蚀、电阻较小、电流通过损失少、可提高输电效率和降低输变电损耗的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中高压导电材料设计
，具体涉及一种导电用铜铝接插件及其制 造方法和用途。
技术介绍
随着原材料的涨价，电工用铜材的价格也越来越高，为了降低成本，提高竞争力， 很多企业采用铝材制作零部件以代替铜制零部件使用，如果用于一般的导电部件，采用 铝制产品代替铜制产品基本上是可行的，但是，对于接插件来说，如果采用铝制产品， 则存在着强度和耐磨性不足的缺陷，另外，由于外接导电用产品大多属于铜制产品，所 以铝制产品在使用时还往往存在着电化腐蚀的缺点。为了弥补该不足之处，又为了降低成本， 一般采用螺栓联结组件将铝制接插件主 体和铜制接插头紧密牢固得连接在一起，这在一定程度上弥补了强度不足和耐磨性不足 得问题，但是，当铜、铝导体直接连接时，这两种金属的接触面在空气中水分、二氧化 碳和其他杂质的作用下极易形成电解液，从而形成的以铝为负极、铜为正极的原电池， 使铝产生电化腐蚀，造成铜、铝连接处的接触电阻增大。另外，由于铜、铝的弹性模量 和热膨胀系数相差很大，在运行中经多次冷热循环(通电与断电)后，会使接触点处产生 较大的间隙而影响接触，也增大了接触电阻。接触电阻的增大，导致电流通过损失较大， 降低了输电效率，提高了输变电损耗；接触电阻的增大，还会在运行中引起温度升高， 高温下腐蚀氧化就会加剧，产生恶性循环，使连接质量进一步恶化，最后导致接触点温 度过高甚至会发生冒烟、烧毁等事故。中国专利90223883. 3公开了一种合金焊接法堵油式铜铝接线端子，该种接线端子 一端呈圆柱状， 一端呈扁平状，圆柱状的一端有插入铝芯电缆线的圆孔，扁平状上设有 固定孔，圆柱状和扁平状上部分采用铝材，扁平状下部分采用铜材，铜材和铝材用低阻 值、高抗腐蚀能力的合金焊为一体。该种接线端子用于铝芯导线与用电设备的过渡连接。 该种铜铝接线端子的缺点是由于在铜材和铝材之间采用了其它合金来焊接，使得接线 端子的整体电阻增加较多，导致电流通过损失较大，降低了输电效率，提高了输变电损 耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无接触电阻、无电化腐蚀、电流通过损失少、可提高输 电效率降低输变电损耗的导电用铜铝接插件。本专利技术的第二个目的是提供该种导电用铜铝接插件的制作方法。 本专利技术的第二个目的是提供该种导电用铜铝接插件的用途。实现本专利技术第一个目的的技术方案是 一种导电用铜铝接插件，包括铝制主体和铜 制接插头，所述铝制主休和铜制接插头采用焊接方式做成一体件。上述技术方案中，所述铝制主体和铜制接插头采用闪光对焊焊接法或旋转摩擦焊接 法焊接；所述铜制接插头设置在铝制牛.体的一端或两端。本专利技术所称闪光焊接也叫做闪光对焊，是指把工件装配成对接接头，接通电源，并 使其端面逐渐移近达到局部接触，加热这些接触点(产生闪光)，使端面金属熔化，直 至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加预锻力完成焊接的方法。本专利技术所称旋转摩擦焊接也叫做摩擦焊，是指利用旋转的焊件表面相互摩擦所产生 的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。上述技术方案中，所述铝制主体的基本形状近似于管状或圆柱状，所述铜制接插头 是与铝制主体相配合的铜管或铜柱。上述技术方案中，所述铝制主体和铜制接插头在焊接面处的外表面完全重合；所述 铜制接插头的远离铝制主体的一端的端壁上设有螺孔或透孔。上述技术方案中，所述铜制接插头的外周表面上还设有环形凹槽、或者设有便于插 拔用的圆角或倒角过渡面。上述技术方案中，所述铜制接插头的外周表面上套设有触头。上述技术方案中，所述铝制主体采用铝或铝合金制成，所述铜制接插头采用铜或铜 合金制成。实现本专利技术第二个目的的技术方案是 一种导电用铜铝接插件的制作方法，包括以 下步骤① 制作成型铝制主体坯料和铜制接插头坯料，并清洗干净二者的焊接面；② 采用闪光焊机或旋转摩擦焊机将铝制主体和铜制接插头焊接成为一体件，得到导 电用铜铝接插件半成品；③ 对导电用铜铝接插件半成品进行后处理怖'得到导电用铜铝接插件成品。 上述技术方案的歩骤②中，当采用闪光焊机进行闪光对焊焊接法时，电流为45kA至70kA，铝制主体坯料的焊接端伸出长度为2mm至6mm，铜制接插头坯料的焊接端 伸出长度为25至50mm，闪光时间为1.5s至3.5s，闪光平均速度为10mm s"至12mm <'，顶锻速度100 mm s'1至200 mm s"，顶锻压强180 Mpa至300Mpa:步骤③中，对导 电用铜铝接插件半成品进行后处理是指对半成品进行切削、抛光或电镀处理。实现本专利技术第二个目的的技术方案是上述导电用铜铝接插件的主要用途是用作真空断路器或高低压开关柜中的动触头、静触头、接线端子或导电触臂u本专利技术所称动触头、静触头是指在设置了触头的导电触臂，例如在导电触臂的一端 设置了梅花式触头之后，就可成为动触头或静触头。本专利技术具有以下积极效果(1) 本专利技术來用焊接方式把铝制主体和铜制接插头焊接成一体件，与传统的采用 全铜制成的导电用接插头相比，由于采用了较便宜的铝材制成占大部分体积的铝制主 体，所以本专利技术产品的成本大大降低，而且同样可以符合相关的国家标准；与传统的采 用全铝制成的导电用接插头相比，铜制接插头相对与铝制接插头具有较高的强度和较好 的耐磨性，从而具有较长的电寿命和使用寿命；与传统的采用螺栓联结组件将铝制主体 和铜制接插头紧密固定在一起的导电用铜铝接插头相比，不存在接触电阻和电化腐蚀， 电流通过损耗较小，提高了输电效率，降低了输变电损耗。(2) 本专利技术产品优选采用闪光对焊焊接法或旋转摩擦焊接法焊接，这样得到的导电用铜铝接插件在铝制主体与铜制接插头的焊接面上，不存在电化腐蚀与接触电阻，具 有较好的导电性能。(3) 本专利技术中，当采用闪光对焊悍接法时，还具有以下优点①铝制主体坯料的 焊接端和铜制接插头坯料的焊接端熔融后直接焊合在一起，无需另外附加焊料以及释放 保护气，无间隙，无接触电阻，无电化腐蚀，在运行中经多次冷热循环(通电与断电)后， 也不会使其产生间隙，工作性能极其稳定。②由于采用固体熔化方法，焊接质量高。不 存在熔池，避免了许多传统缺陷。③自动化远程控制系统，不需要手工焊接技巧。④无 需要消耗和使用保护气体，消除了污染源和合金源。⑤工作周期较短。。⑥不需要管端 的准备。接头之间留有较大缝隙及粗糙切割口仍然可以接受。(4) 本专利技术中，当采用旋转摩擦焊接法时，还具有以下优点①焊接尺寸精度高、 质量好而且稳定；无间隙，无接触电阻，无电化腐蚀。②焊接生产率高。③生产费用低， 由于焊机功率小，焊接时间短，故可节省电能。摩擦焊与闪光焊比较，节省电能80 90% 左右。④工件焊接余量小；焊前工件不需特殊加工清理；有时焊接飞边不必去除；不需 填充材料和保护气体等(D容易实现机械化和自动化。操作简单，容易掌握和维护。工作 场地卫生，没有火花弧光及有害气体。(5) 本专利技术产品特别适用于制成真空断路器或高低压丌关柜中的动触头、静触头 或导电触臂，其导电性能和使耐磨性能方面均可符合国家相关标准，同时还具有较低的成本。 附图说明图1是本专利技术第一种结构的立体结构示意图；图2是图1所示导电用铜铝接插件从另一角度观察时的立休结构示意图； 图3是图1所示导电用铜铝接插件的半剖结构示意图； 图4是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电用铜铝接插件，包括铝制主体（１）和铜制接插头（２），所述铝制主体（１）和铜制接插头（２）采用焊接方式做成一体件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁楚欣，
申请(专利权)人：梁楚欣，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]