[发明专利]一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂

说明书

技术领域

本发明涉及金属焊接领域，具体涉及一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂。

背景技术

电网接地系统能确保电力系统、电气设备的安全运行，同时确保电力系统运行人员及其他人员的人身安全，所以接地系统设计是电力工程建设中非常重要的一个环节。在电网接地领域中，人们越来越关注接地网的可靠性，许多接地工程已逐步采用耐腐蚀性能较好，成本较低的铜包钢。

放热焊接是一种简单、高效率、高质量的金属连接工艺，它利用金属化合物化学反应热作为热源，通过过热的(被还原)熔融金属，直接或间接加热工作，在特制的石墨模具的型腔中形成一定形状、尺寸，符合工程需求的熔焊接头。当前，放热焊接已经普遍取代了以往金属之间的机械连接方法。

放热焊接在电力系统应用广泛。接地网采用放热焊接，可确保连接为分子结合，无腐蚀，无松弛，操作简单快捷，牢固可靠。

焊剂的成分决定着焊接接头的成分，焊接接头的熔点、导电率、机械性能又主要由接头的成分决定。焊接接头的导电性能应该满足标准Q／GDW467-2010，含焊接接头的导体的初始电阻不得大于相同长度母材电阻的1.05倍。目前放热焊接主要为以氧化铜、铜粉和氧化铝为主要原料，以追求焊接接头的高导电率，焊接接头主要以铜为主要成分。高的铜含量会要求原料成分大量使用铜粉和氧化铜粉末，且要求铜和氧化铜粉末的高纯度，氧化铜的成本在55元／kg以上，导致焊剂的成本很高，不利于放热焊接的推广。

例如申请号为CN200410021807.X，发明名称为“热熔焊料及其构成的放热熔融焊接剂”的发明专利申请，涉及一种热熔焊料，由表面氧化铜粉末、金属铜粉末、金属铝粉末、氟石粉末、锌或／和锡粉末组成，其中含氧化铜组分重量百分比为50～60％，铜组分重量百分比为20～30％；焊剂中加入较多的铜粉和氧化铜成本较高。

又如申请号为CN201110116020.1，发明名称为“一种铜覆钢／铜质接地网放热焊剂”的发明专利申请，涉及一种放热焊剂，由氧化铜、金属铜粉末、金属铝粉末、氧化铁红、氧化铁黑、硅钙粉、萤石粉末组成，其中含氧化铜组分重量百分比为20～36％，铜组分重量百分比为20～24％；焊剂中仍含有较多的铜粉和氧化铜，成本较高。而且由于焊接接头中残余部分金属铝，降低了焊接接头的熔点温度；焊接接头中含有杂质元素氢、氧、硫、磷，容易产生热裂纹和气孔，降低接头的稳定性。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种主要以铁的氧化物和铝粉为原料的放热焊剂，且加入一定量的合金粉末，对焊接接头进行合金化，提高接头的熔点、抗腐蚀性、导电性，氧化铁红Fe₂O₃和氧化铁黑Fe₃O₄的成本为6元／kg左右，大大降低了成本。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，包括如下重量份组分：

进一步的，铁基铜包钢接地网用放热焊剂，包括如下重量份组分：

铁合金粉末包括钼铁，其重量份为0.5～1.5份。

进一步的，氧化铁红Fe₂O₃纯度≥98％，粒度为100～270目。

进一步的，氧化铁黑Fe₃O₄纯度≥98％，粒度为60～100目。

进一步的，金属铝粉末纯度≥99％，粒度为60～120目。

进一步的，金属铬粉末纯度≥98％，粒度为40～80目。

进一步的，萤石粉末粒度为150～300目。

进一步的，金属锡粉末纯度≥99.9％，粒度为200～300目。

进一步的，金属镍粉末纯度≥99％，粒度为40～80目。

进一步的，金属铁粉末纯度≥97％，粒度为40～60目。

进一步的，硅钙粉末粒度为150～300目。

进一步的，铁合金粉末粒度为40～100目。

进一步的，钼铁粒度为60～100目，其中钼的质量百分含量为50～60％。

放热焊接的工作原理为：放热焊剂中的金属铝粉末和氧化剂之间在引燃剂的催化作用下发生氧化还原反应：

3MO+2Al=3M+Al₂O₃+Q(热量)