[发明专利]一种铜覆钢放热焊剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铜覆钢放热焊剂及其制备方法和应用，属于放热焊接技术领域。本发明提供的铜覆钢放热焊剂以质量百分含量计，包括铜粉25‑35％、氧化铜粉25‑35％、铝粉20‑30％、锡粉1‑3％、铁粉1‑3％、钼粉5‑10％、钇粉0.5‑1.5％、萤石粉2‑3％和大理石粉1‑2％。本发明的放热焊剂适用于电力接地工程用厚铜层铜覆钢，放热焊反应快，熔融程度高，制备的焊接接头熔点高，孔隙率低、表面质量良好、耐腐蚀、热稳定性高。

技术领域

本发明涉及放热焊接技术领域，尤其是一种铜覆钢放热焊剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着电网建设的快速发展，电力工程对电力设备的安全可靠性要求越来越高。其中，接地工程是保障电气设备安全稳定运行以及人员安全的重要设施。我国接地工程多采用铜和铜覆钢接地材料，其中，铜覆钢是为了缓解铜资源短缺研发和使用的一种新型复合材料，综合了钢材强度高、成本低和铜导电性、耐腐蚀性的优点，近十年已得到广泛应用。但是，由于市场上多为0.25mm铜层厚度铜覆钢，在重腐蚀地区仍不能满足设计寿命要求，0.5-1.0mm厚铜层铜覆钢由于优异的耐腐蚀性，逐步得到市场的应用和广泛的认可，获得了大量应用。

现有的放热焊剂配方，多是针对0.25mm薄铜层铜覆盖材料设计，应用于0.5mm以上厚铜层铜覆钢材料的焊接，会造成放热焊接头铜含量低、纯净度低和缺陷高等缺点，严重影响厚铜层铜覆钢接地网的整体工程质量和安全性。而针对0.5mm以上厚铜层铜覆钢材料的焊接，现阶段采用的焊剂多为氧化铜和铝粉，并增加少量元素改善接头性能，这种常规的方式获得的接头，其耐腐蚀性和热稳定性与接地本体材料铜覆钢有一定的差距，成为接地工程的薄弱环节。为了提高放热焊接头的热稳定性，通常采用的技术手段是提高放热焊接头的电阻率和熔点，同时接头的纯度越高、致密性越好，接头的耐腐蚀性越好。一些专利为了提高接头熔点采用加入氧化铁的方式，但在一定程度提高熔点的同时，接头导电率大幅降低，另外铁的加入会造成接头耐腐性大幅降低，不是提高接头整体质量的合理方法；一些专利采用镧铈稀土合金，镧铈稀土和可以改善接头组织致密性，但对导电性有不利影响，降低了接头的热稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种放热焊剂及其制备方法和应用，将本发明的放热焊剂用于0.5mm以上厚铜层铜覆钢的焊接，以提高放热焊接头质量、热稳定性和耐腐蚀性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种铜覆钢放热焊剂，以质量百分含量计，包括铜粉25-35％、氧化铜粉25-35％、铝粉20-30％、锡粉1-3％、铁粉1-3％、钼粉5-10％、钇粉0.5-1.5％、萤石粉2-3％和大理石粉1-2％。

优选的，所述铜粉、铝粉和铁粉的纯度独立为99-99.5％，所述铜粉、铝粉和铁粉的粒度独立为80-120目。

优选的，所述氧化铜粉的氧化度为80-85％，所述氧化铜粉的粒度为80-120目。

优选的，所述锡粉的纯度为99.9％，所述锡粉的粒度为100-200目。

优选的，所述钼粉的纯度为99.9％，粒度为100-200目。

优选的，所述钇粉的纯度为99.9％，粒度为200-300目。

优选的，所述萤石粉和大理石粉的粒度独立为100-200目。

本发明还提供上述方案所述铜覆钢放热焊剂的制备方法，包括以下步骤：将对应所述铜覆钢放热焊接组成的原料进行混合，得到铜覆钢放热焊剂。

本发明还提供上述方案所述铜覆钢放热焊剂或上述方案所述制备方法制备得到的铜覆钢放热焊剂在电力接地工程用铜覆钢焊接中的应用。

优选的，所述铜覆钢的铜层厚度在0.5mm以上。