[发明专利]一种用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于线芯接头连接的Sn‑Bi系低熔点钎料及其制备方法和应用，由Sn、Bi、Cu、Al组成，所述钎料合金中各成分按质量百分比为：Bi 19.4％，Al 0.8％，Cu 0.7％～2％，余量为Sn。本发明材料对环境污染小，成本造价低，具有较低熔点，通过添加铜、铝等元素，可以改善Sn‑Bi钎料的导电率、力学性能、润湿铺展性能及抗氧化能力等。

技术领域

本发明属于电缆中间接头连接技术领域，具体涉及到一种用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着城市现代化水平的不断提高，导致架空输电线路逐渐向地下电力电缆发展。作为输电线路的重要组成部分—交联聚乙烯绝缘电缆，因其优越的机械和绝缘性能得以迅速发展。但是在电力传输过程中，电缆接头是最薄弱的环节之一，其中接头发热是电缆接头发生故障的根源所在，究其原因是由于现阶段中间接头连接工艺的不完善造成的。

电缆接头由于操作人员对压接力的不可控、接头微动摩擦、接头氧化等因素造成了线芯导体与连接管处存在较大的接触电阻。而接触电阻的存在，使电缆导体通过的电流在接头部位收缩，当电流密度增大，电磁损耗增加，接头部位的温度也开始升高，最后接头发生电场畸变或者被击穿。

新型的电缆导体连接所使用的原理是铝热反应，把已加热、熔化的铜合金倒入连接部位，通过高温实现电连接，铝热反应不需要经过外部的热源。但是其方法在施工过程中存在剧烈放热过程，而施工时散热方式有限，对绝缘层等电缆附件无法避免出现一定的损伤。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

本发明的其中一个目的是提供一种用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料，对环境污染小，成本造价低，具有较低熔点，通过添加铜、铝等元素，可以改善Sn-Bi钎料的导电率、力学性能、润湿铺展性能及抗氧化能力等。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料，由Sn、Bi、Cu、Al组成，所述钎料合金中各成分按质量百分比为：Bi19.4％，Al 0.8％，Cu 0.7％～2％，余量为Sn。

作为本发明用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料的一种优选方案，其中：所述钎料合金中各成分按质量百分比为：Bi 19.4％，Al 0.8％，Cu 0.7％，余量为Sn。

作为本发明用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料的一种优选方案，其中：所述钎料合金中各成分按质量百分比为：Bi 19.4％，Al 0.8％，Cu 1.5％，余量为Sn。

本发明的另一个目的是提供如上述任一项所述的用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料的制备方法，包括，

将Sn金属颗粒、Cu金属颗粒、Bi金属颗粒、Al金属颗粒按照配比称取所需质量，将各组分清洗、烘干；

将Sn金属颗粒和Cu金属颗粒在真空环境下熔融，倒入模具得到合金A；

将Bi金属颗粒和Al金属颗粒与合金A在真空环境下熔融，倒入模具得到钎料合金。

作为本发明用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料的制备方法的一种优选方案，其中：所述Sn金属颗粒、Cu金属颗粒、Bi金属颗粒、Al金属颗粒的纯度不低于99.8％。

作为本发明用于线芯接头连接的Sn-Bi系低熔点钎料的制备方法的一种优选方案，其中：所述将Sn金属颗粒和Cu金属颗粒在真空环境下熔融，熔融温度为900～950℃；