固体绝缘环网柜母线接触连接的焊接方法
一、固体绝缘环网柜母线的电焊连接:
焊接(熔焊或钎焊)接触连接是母线不可拆卸连接的主要形式,并有较高的工作可靠性。表1列举了电气安装生产中的接触连接常用的焊接方法。
母线焊接连接处应能保证机械强度不低于母线在退火后的强度电阻不大于单根等尺寸母线的电阻:悍缝具有一定的抗腐蚀能力。
若要求从各种空间位置均能方便地焊接,有效的方法是在保护性气氛中进行脉冲焊接。它适用于俯焊、竖焊,水平焊和仰焊等任何焊接方式。
铜与铝之间由于具有不同的电阻率、屈服点和电化学电位,故实现可靠的连接颇为困难。特别是这两种金属在焊接时的互相扩散,会在接触面上形成能影响焊接接触连接工作可靠性的硬而脆的金属层。
二、固体绝缘环网柜母线的爆炸焊连接:
除了闪光焊、摩擦焊和冷压焊三种方法外,铜和铝之间的焊接方式还有爆炸焊和无熔剂焊。
爆炸焊是利用爆炸时产生的能量将铜和铝制成复合的双金属,如图1所示,铝板放在刚性的底座上,铜板位于铝板上方,两者间成一角度。铜板上面的塑料软板供缓冲用。炸药盛放在纸盒中,其用量与炸药品种以及与复合面积有关。
例如,使用TNT炸药时,其用量可按每平方厘米复合面需1.1-1.5g计算,使用硝铵炸药,其用量约需增加一倍。当电雷管引爆炸药后可产生高达1-3MPa的压力,且以2-8m/s的速度传播,使铜板沿此方向与铝板连续地压合。在铜板与铝板冲击压合过程中,沿图中箭头的方向会产生金属喷射,清除金属表面上的氧化物、氮化物及吸附的气体,使复合表面露出金属表层,以加强复合效果。爆炸复合形成的焊接连接是使两种金属在少量金属互相扩散的条件下瞬时加热及熔化,实际上不会产生使焊接强度降低的脆性金属层,故铜与铝的复合双金属界面不会发生剥离现象。
表2中列出铜一铝双金属板(铜板厚度为1mm,铝板厚度为15mm)和铜、铝的物理参数。
三、固体绝缘环网柜母线的无熔剂焊连接:
铜母线与铝母线的无熔剂焊接是先将待焊部位搪上一层锡,然后再焊接的一种方法。其工艺操作步骤大致如下:
1)将铜母线和铝母线进行脱脂、清洗和晾干;
2)将铝母线浸入温度达300-350C的锡(80%)锌(20%)熔液锅内加热片刻。然后抽出铝母线,用铜丝刷刷擦待搪锡的表面,而后浸入锡锅内重新刷擦多次,直到全部搪上锡为止;
3)清除锡锅上的浮渣,将已搪锡的铝母线再浸入,然后抽出待焊;
4)将刚搪过锡(温度为200~ 250C)的铜母线与已浸满锡一锌熔液的铝母线贴合,使母线之间填满熔融的锡锌合金;
5)在两母线间稍加压力,并相对滑移,挤出焊接面间的空气和锡渣;
6)将母线静置于所要求的焊接位置,并施加压力,待其自然冷凝和焊牢;
按这种无熔剂焊接方法将两种母线焊好后,其允许工作温度不低于150C,而在此温度下,焊接面的限剪切强度不低于12N/mm。