一種用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉，由以下重量百分比的物質(zhì)組成：氧化銅45-60%、鋁粉8-13%、銅粉20-30%、銅磷合金粉末5-15%、錫粉1-5%、螢石粉2-6%、硼砂粉1-4%、余量為合金粉末；所述合金粉末由以下重量百分比的物質(zhì)組成：Ca8-12%、Si40-47%、Ba28-32%、其余為雜質(zhì)。本發(fā)明原料廉價(jià)易得，解決了鋁熱焊粉焊接容易產(chǎn)生氣孔、夾渣、熱裂等問題，焊接接頭質(zhì)量可靠并且降低了新型接地網(wǎng)材料的連接成本，有利于我國電力工程接地系統(tǒng)的發(fā)展。
【專利說明】一種用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于焊接材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊 粉。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中對(duì)接地裝置的要求越來越嚴(yán)格，長期、可靠、安 全的接地系統(tǒng)是維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、保障運(yùn)行人員和電氣設(shè)備安全的根本保證和重要 措施。而保證接地系統(tǒng)長期安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵在于品質(zhì)好的接地材料和可靠的連接。
[0003] 銅作為接地材料，具有電阻率小、導(dǎo)電性好、泄流快等優(yōu)點(diǎn)，但存在著腐蝕附近鋼 構(gòu)架、酸性土壤中抗防腐性差、對(duì)陰極保護(hù)造成困擾以及污染水土資源等缺點(diǎn)。而歐洲德 國、俄羅斯等使用鋼材接地網(wǎng)數(shù)十年，取得了良好效果。
[0004]目前國內(nèi)常用的接地裝置所使用的材料主要有熱鍍鋅圓鋼和電鍍銅圓鋼。熱鍍鋅 圓鋼是由普通碳素鋼線材經(jīng)冷拉、酸洗、高溫浸潤鍍鋅后制成，使用中容易造成表面微電池 效應(yīng)，很大程度上降低了熱鍍鋅圓鋼耐腐蝕能力，縮短了使用壽命；運(yùn)輸、施工中容易被局 部破壞(產(chǎn)生點(diǎn)蝕腐蝕效應(yīng)）；熱鍍鋅圓鋼生產(chǎn)制造過程中，很容易造成對(duì)空氣、水、及土壤 的環(huán)境污染。鍍銅圓鋼是碳素圓鋼表面化學(xué)酸洗后電鍍電解銅制造而成，其生產(chǎn)制造過程 中要消耗大量能源還要產(chǎn)生許多化學(xué)廢液；銅會(huì)污染水土資源并且成本高；運(yùn)輸及安裝過 程造成的電鍍層的損傷會(huì)造成鍍銅圓鋼的鋼芯部分與表面電鍍層銅發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，加速 鍍銅圓鋼的斷裂。
[0005] 為了獲得較高的導(dǎo)電性能、抗腐蝕能力，以及從環(huán)保的角度出發(fā)，國內(nèi)陸續(xù)開發(fā)了 多種新型接地網(wǎng)材料。如中國電力科學(xué)研究院開發(fā)了新型耐腐蝕鋼--不銹鋼包鋼復(fù)合 材料。不銹鋼包鋼是由優(yōu)質(zhì)碳素鋼專用線材和特制專用不銹鋼管二部分組成，用特殊的工 藝和技術(shù)制造而成。不銹鋼包鋼的基礎(chǔ)材料選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼，熱鍍鋅圓鋼的基礎(chǔ)材料是普 通碳素鋼，優(yōu)質(zhì)碳素鋼的物理性能大大優(yōu)于普通碳素鋼，特別是材料電阻率低、耐受沖擊性 強(qiáng)。加之不銹鋼包鋼生產(chǎn)制造全部采用物理工藝，杜絕采用化學(xué)工藝，對(duì)大氣、水、土壤不會(huì) 產(chǎn)生二次污染。完全符合國網(wǎng)公司二型一化(環(huán)境友好型）的要求。
[0006]目前，接地網(wǎng)裝置采用的連接方式主要有電焊、釬焊、壓焊、栓接，但這些連接方式 都只是表面搭接，填充金屬和母材往往不能很好地熔合，接頭不密實(shí)；所需的焊接設(shè)備復(fù) 雜、對(duì)操作人員要求高。
[0007] 鋁熱焊接是通過氧化銅與鋁的化學(xué)反應(yīng)(放熱反應(yīng)）產(chǎn)生液態(tài)高溫銅液和氧化鋁 的殘?jiān)⒗梅艧岱磻?yīng)所產(chǎn)生的高溫來實(shí)現(xiàn)高性能電氣熔接，已廣泛應(yīng)用于接地網(wǎng)裝置 連接。但現(xiàn)有鋁熱焊粉焊接新型接地網(wǎng)材料時(shí)容易產(chǎn)生氣孔、夾渣、熱裂等缺陷，國外特制 焊粉焊接接頭質(zhì)量可靠但成本較高，且易受制于人，長期使用不利于我國電力工程接地系 統(tǒng)的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、焊接質(zhì)量好的用于新型接地網(wǎng)材料焊接 的鋁熱焊粉。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉，由以下重量百分比的物質(zhì)組成：氧化 銅45-60%、鋁粉8-13%、銅粉20-30%、銅磷合金粉末5_15%、錫粉1_5%、螢石粉2_6%、硼 砂粉1_4%、余量為合金粉末；所述合金粉末由以下重量百分比的物質(zhì)組成：Ca 8-12%、Si 40-47%、Ba 28-32%、其余為雜質(zhì)。
[0010] 較好的，氧化銅氧化度< 85%，鋁粉純度> 95%，銅粉純度> 99. 5%，銅磷合金粉末 中含磷量為10?18wt%，錫粉純度彡98. 5%，螢石粉純度彡98. 5%，硼砂粉純度彡95. 0%。
[0011] 所述氧化銅、鋁粉和銅粉的粒度均為30-200目；所述銅磷合金粉末、錫粉、硼砂以 及合金粉末的粒度均為100-300目；所述螢石粉的粒度為100-200目。
[0012] 利用上述鋁熱焊粉焊接接地網(wǎng)材料時(shí)，鋁熱焊粉和引燃劑的重量比為70-95 ： 1。
[0013] 利用常規(guī)方法制備上述鋁熱焊粉，將各種原料粉末混合均勻即可。
[0014] 本發(fā)明原料廉價(jià)易得，解決了鋁熱焊粉焊接容易產(chǎn)生氣孔、夾渣、熱裂等問題，焊 接接頭質(zhì)量可靠并且降低了新型接地網(wǎng)材料的連接成本，有利于我國電力工程接地系統(tǒng)的 發(fā)展。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。
[0016] 實(shí)施例1 一種用于新型接地網(wǎng)材料的鋁熱焊粉，由以下重量百分比的物質(zhì)組成：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉，其特征在于，由以下重量百分比的物 質(zhì)組成：氧化銅45-60%、鋁粉8-13%、銅粉20-30%、銅磷合金粉末5_15%、錫粉1_5%、螢石 粉2-6%、硼砂粉1_4%、余量為合金粉末；所述合金粉末由以下重量百分比的物質(zhì)組成：Ca 8-12%、Si 40-47%、Ba 28-32%、其余為雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉，其特征在于：氧化銅氧 化度< 85%，鋁粉純度> 95%，銅粉純度> 99. 5%，銅磷合金粉末中含磷量為10?18wt%，錫 粉純度彡98. 5%，螢石粉純度彡98. 5%，硼砂粉純度彡95. 0%。
3.如權(quán)利要求2所述的用于新型接地網(wǎng)材料焊接的鋁熱焊粉，其特征在于：所述氧化 銅、鋁粉和銅粉的粒度均為30-200目；所述銅磷合金粉末、錫粉、硼砂以及合金粉末的粒度 均為100-300目；所述螢石粉的粒度為100-200目。
4.利用權(quán)利要求1-3任一所述的鋁熱焊粉焊接接地網(wǎng)材料，其特征在于：所述鋁熱焊 粉與引燃劑的重量比為70-95 ： 1。
【文檔編號(hào)】B23K23/00GK104043913SQ201410285452
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】許江曉, 龍偉民, 蔡紅生, 沈元?jiǎng)? 汪毅, 李秀朋, 胡峰濤, 陳恒 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 鄭州機(jī)械研究所, 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司