[发明专利]一种扁带型铜覆钢接地体的焊接用焊粉配方

说明书

本发明公开了一种扁带型铜覆钢接地体的焊接用焊粉配方，包括如下按照重量计算百分比的组分：41～50％的氧化铜粉末、21～30％的金属铝粉末、13～20％的金属铜粉末、0.7～1.3％的金属铬、0.7～1.3％的金属锰、1.6～2.4％的硼砂、1.1～2.1％的金属锡、3～9％的碳粉、1.5～2.5％的氟化钙粉末、0.6～1.6％的硅粉。焊接过程中熔池内部温度将在1300℃以上，焊接过程中反应平稳，不会出现熔融物喷溅、爆燃等威胁到操作人员安全的现象，焊接形成的接头连接稳固、无焊缝、气泡、砂眼等焊接缺陷，强度高，电阻率低，具有生产实践应用价值。

技术领域

本发明涉及电力系统及电气装置等接地体材料焊接领域，具体的为一种扁带型铜覆钢接地体的焊接用焊粉配方。

背景技术

接地设施是为保证电气设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施。接地装置可将电气设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

我国普遍使用的接地材料有镀锌钢、纯铜、铜覆钢等，其中镀锌钢使用范围达到90％以上。这是由于我国铜资源不丰富和沿用前苏联技术体系造成的，而欧美等西方国家则普遍使用铜质接地网或铜覆钢接地网。随着技术进步及对电网服役可靠性要求提高，我国目前一些重点或大型项目也逐步开始采用铜质或铜覆钢接地材料铺设接地网。铜质或铜覆钢接地材料的连接普遍采用的方法是放热焊，即热剂焊。放热焊是通过引燃剂引燃焊粉，焊粉发生氧化还原反应放出大量热量并同时还原出填充金属的焊接方式，填充金属最终在模腔里冷却形成接头，属于自蔓延高温合成技术的一种。放热焊焊接速度快、操作简便、设备简单，是野外施工高效、简便的连接方式。形成的焊接头无缝，可以达到冶金分子结合，连接紧密，因此在扁带型铜覆钢接地体的铺设过程中往往使用放热焊接进行接地体的连接，接头处的金属仍为铜，耐腐蚀性较强。

接地网的铺设后基本处于免维护的状态，现有的焊粉配方往往为了追求经济性而放弃对焊接头可靠性和使用年限的保障，焊接后的接头夹杂有气泡和杂质等，当接头位于地下土壤环境中时，往往为形成原电池反应，即发生腐蚀，影响接头的连接强度，给接地体的连接可靠性及接地网的使用年限造成不利影响，例如申请号201110116020.1名称为《一种铜覆钢/铜质接地网放热焊剂》中为了追求裁量成本的降低，而降低焊粉中铜、氧化铜以及锡粉的含量，这样做无疑大大降低成本，但是当锡粉的含量降低时，焊接时熔融金属的流动性将会降低，而金属的流动性却是达到无缝焊接的决定性因素。因此有必要开发出一种焊接牢固、焊后接头无杂质的高质量焊粉配方，以用于重大项目或大型项目的接地体施工中。除了考虑接头焊接后的强度问题外，还需要将接头的电学因素纳入考虑范围，即等长度焊接后含接头部位的导体电阻率与不含接头的完整导体电阻率的比值。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种焊接扁带型铜覆钢的焊粉配方，以解决现有技术中的问题，具体技术方案如下：

一种扁带型铜覆钢接地体的焊接用焊粉配方，各个组成部分及其重量百分比为：氧化铜41～50％、金属铝粉末21～30％、金属铜粉末13～20％、金属铬0.7～1.3％、金属锰0.7～1.3％、硼砂1.6～2.4％、金属锡1.1～2.1％、碳粉3～9％、氟化钙粉末1.5～2.5％、硅粉0.6～1.6％。

所述氧化铜的氧化度≥85％，，所述金属铝粉末的纯度≥99.5％，所述金属铜粉末的纯度≥99.5％，所述金属铬粉末的纯度≥99.5％，所述金属锰粉末的纯度≥99.5％，所述硼砂的纯度≥99.5％，所述金属锡粉末的纯度≥99.5％，所述碳粉的纯度≥99.5％，所述氟化钙粉末纯度≥95％。

特别地，焊粉配方中粉末的粒径范围均在140～230μm之间，通过三维搅拌器将各个组分的粉末搅拌均匀形成。

各个成分的作用如下：