一种铜包钢接地网焊接用热熔焊剂属于金属焊接领域。现有铜包钢焊接用热熔焊剂存在反应剧烈、放热大、噪音高、耐蚀性差等问题。本发明专利技术热熔焊剂由热熔焊料和引燃剂构成；其中，热熔焊料的组分及其重量百分比为：氧化铜粉末３０～４０％、金属铝粉末８～１１％、金属铜粉末２０～３５％、萤石粉末５～１０％、锡粉４～１０％和镍粉５～１０％。本发明专利技术热熔焊剂具有反应速度适宜、放热低、噪音低、耐蚀性好等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属焊接领域，具体涉及一种铜包钢接地网接头焊接 用的热熔焊料、引燃剂及由热熔焊料与引燃剂组成的热熔焊剂。
技术介绍
随着国民经济的不断发展，对电力的需求增大，电网建设步伐加 快，新增线路不断增多。在输电网络中，各变电站、输电铁塔、电厂 等的接地装置正得到大家广泛的重视，其工程质量不仅关系到电网中 重大设备的运行安全，也关系到电力运行人员的人身安全。作为一种 耐蚀性好，成本低廉的接地材料，铜包钢复合材料正被广泛的推广到 接地网的应用中。由于接地网布设环境多处于野外偏远地区，环境较为恶劣，传统 的电弧焊、气焊多受制于焊接设备运输携带的限制。放热熔焊技术(铝 热焊)因具有设备简单、投资少，焊接作业快、不需要大功率电源、 操作简单等特点，而适用于接地网接头的焊接。针对特定的铜包钢复合材料，采用铝热焊进行焊接，其焊接质量 的关键取决于热熔焊料与配套的引燃剂所构成的热熔焊剂。如专利CN1069215A公开了一种焊接剂，所述的焊接剂以氧化铜粉末、金属 铝粉末、金属铜粉末、氟化钩粉末、硅钩等粉末为热熔焊料；以金属 镁粉末、重铬酸钾或氯酸钾、金属铜粉末、红磷粉末为引燃剂；热熔 焊料与引燃剂的质量比为10~20: 1。该技术的不足在于热熔焊料与引燃剂比例仅为10~20: 1,引燃剂效率较低。专利CN1559745A 提供了一种构成为氧化铜粉末50~60%、金属铜粉末20~ 30%、金 属铝粉末10 ~ 20%、氟石粉末5 ~ 6. 5%、锌粉末0. 5 ~ 2%和锡粉末1 ~ 2. 5%的热熔焊料。该技术有以下不足，首先锌、锡粉末共掺，由Sn-Zn 相图可知，两种元素可形成共晶组织，其耐蚀性差，在接地网接头服 役中该组织会首先腐蚀，形成微空洞，导致腐蚀的进一步扩展。其次， 由于氧化铜与金属铜粉末总体比例大，反应剧烈，放热大，噪音大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铜包钢接地网焊接用热熔焊剂，以克 服现有热熔焊剂存在的引燃效率低、耐蚀性差、焊接热量高、施焊噪 音大等缺陷。燃剂构成，其中，所述的热熔焊料的组分及其重量百分比为 氧化铜粉末 3G~40°/。金属铝粉末金属铜粉末萤石粉末锡粉镍粉8~ 11% 20~ 35% 5 ~ 10% 4~ 10% 5 ~ 10%放热熔焊技术的原理是应用金属铝与氧化铜之间发生氧化还原 反应(3CuO+2Al= 3Cu+ A1203 )，放出大量热量，产生足够高的温度，使焊接部位金属及相关辅料熔融达到焊接效果(氧化铜(Cu0)粉末与金属铝粉末(Al ):是起氧化还原反应的关键 配料，是反应中的热源，热熔焊料中二者所占重量百分比起到调节反 应温度、焊接噪音和光热辐射的作用。二者的添加总量以保证金属完 全熔融为宜，过多的添加反应剧烈、噪音大、放热大。本专利技术热熔焊 料中，氧化铜粉末和金属铝粉末的重量百分比之和应小于50%。氧化铜粉末是主要的氧化剂，本专利技术中优选粒度为100 - 200 目的氧化铜粉末，同时优选氧化度为95%以上的氧化铜粉末。金属铝粉末作为还原剂还原氧化铜外，还起到清除焊接点处表 面氧化物的作用，故金属铝粉末略微过量。此外金属铝粉末的粒度大 小影响氧化还原反应的速度，反应速度过快，噪音大、光热辐射剧烈、 飞賊多；反应过慢，热量散失多、降低焊剂效率、热熔焊剂添加量大。 本专利技术中优选粒度为100 ~ 200目的金属铝粉末。金属铜粉末(Cu):是焊缝金属的主要成分，在铜包钢接地网焊接 中，主要起导通作用，在放热过程中金属铜粉末全部熔化。本专利技术中 优选粒度为60目的金属铜粉末，同时优选纯度不低于99%的金属铜 粉末。安石(CaF》粉末是反应中的主要造渣剂，起到助熔造渣、消除 气孔的作用，萤石粉的加入能增加熔融金属的流动性，有利于气体的 排除。锡粉与镍粉(Sn/Ni):锡粉的主要作用为增加熔融金属的流动性， 并与Ni和Cu反应生成金属间化合物，强化金属焊缝的强度，降低反 应温度，这是本专利技术中的要点所在。由于Cu-Ni-Sn的反应在较低温度下即可进行，所以由于Ni与 Sn的添加，熔化金属铜粉末则不需大量的氧化还原剂，因此可以降 低金属铝与氧化铜的添加量。此外Cu-Ni-Sn金属间化合物是一种强 度高且弥散细小的颗粒，在组织中能起到强化焊缝的作用，经试验表 明，由于Ni颗粒的添加强度可以提高20°/。。 Ni粉的添加要求比较严 格，本法明中优选粒径为2~ 3jam的镍粉。锡粉的比例不宜过大，过 多的锡粉会生成过多的(XSn5金属间化合物，导致焊缝金属的韧性下 降。所述的热熔焊剂中热熔焊料与引燃剂的质量比为50~55: 1。 与现有技术相比较，本专利技术具有以下有益效果1) 本法明熔焊焊料中添加了镍粉与锡粉，两种粉末共同与金属 铜粉末反应，生成高强度的弥散强化颗粒，提高了焊缝金属的强度。2) 由于镍粉、锡粉和金属铜粉末的反应，可以降低焊接中需熔 化金属铜粉末的热量消耗，故只需总量在50%以下的氧化铜与金属铝 粉即可进行焊接，反应速度适宜，放热小、噪音低。3) 焊后金属成分为Cu-Ni-Sn弥散化合物强化的Cu合金，故接 头强度高、耐蚀性好。4) 本专利技术热熔焊剂用打火枪即可引燃，无需特殊设备，反应可 在几秒钟之内完成，并能迅速冷却，可广泛用于电厂、变电站等的铜 包钢接地网焊接。以下结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明。具体实施方式下述实施例中所使用的氧化铜粉末的氧化度为96%,金属铜粉末 的纯度不低于99%。 实施例1铜包钢接地网焊接用热熔焊剂由热熔焊料和51燃剂构成，热熔焊 料与引燃剂的质量比为50: 1;热熔焊料的组分及其重量百分比为氧化铜粉末(IOO目) 30%金属铝粉末(100目) 8%金属铜粉末(60目) 35%萤石并分末(IOO目) 7%锡粉(IOO目) 10%镍粉(粒径2 3微米) 10% 引燃剂的组分及其重量百分比为高锰酸钾(IOO目) 15%氧化铜粉(100目) 35%金属铝粉末(IOO目) 10%金属镁粉(100目) 25%红磷粉(100目) 15°/。。 实施例2铜包钢接地网焊接用热熔焊剂由热熔焊料和？ j燃剂构成，热熔焊 料与引燃剂的质量比为55: 1;热熔焊料的组分及其重量百分比为氧化铜粉末(200目) 40%金属铝粉末(200目) 11%金属铜粉末(60目) 20%萤石粉末(IOO目) 10%锡粉(100目) 4%镍粉(粒径2 3微米) 5% 引燃剂的组分及其重量百分比为高4孟酸4甲(100目) 10%氧化铜粉(200目) 40%金属铝粉末(20Q目) 1 /。金属镁粉(100目) 25%红磷粉(IOO目) 10% 实施例3铜包钢接地网焊接用热熔焊剂由热熔焊料和？ 1燃剂构成，热熔焊 料与引燃剂的质量比为52: 1;热熔焊料的组分及其重量百分比为氧化铜粉末(15G目) 35%金属铝粉末(150目) 10°/。金属铜粉末(60目) 30%萤石粉末(100目) 9%锡粉(100目) 9%镍粉(粒径2 ~ 3微米) 7%引燃剂的组分及其重量百分比为:高锰酸钾(IOO目) 14%氧化铜粉(15G目) 36%金属铝粉末(15G目) 10%金属镁粉(150目) 28%红磷粉(150目) 12%权利要求1、一种铜包钢接地网焊接用热熔焊剂，由热熔焊料和引燃剂构成，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铜包钢接地网焊接用热熔焊剂，由热熔焊料和引燃剂构成， 其特征在于，所述的热熔焊料的组分及其重量百分比为： 氧化铜粉末 ３０～４０％ 金属铝粉末 ８～１１％ 金属铜粉末 ２０～３５％ 萤石粉末 ５～１０％ 锡粉 ４～１０％ 镍粉 ５～１０％ 热熔焊料中，氧化铜粉末和金属铝粉末的重量百分比之和小于５０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩钰，聂京凯，李现兵，陈玉成，马光，陈新，徐德录，王立全，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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