[發明專利]一種銅覆鋼放熱焊劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011155850.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112475590B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 胡家元;何毅帆;裴鋒;柳森;李治國;于志勇;李延偉;錢洲亥
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網江西省電力有限公司電力科學研究院;杭州意能電力技術有限公司
• 主分類號: B23K23/00
• 分類號: B23K23/00;B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種銅覆鋼放熱焊劑及其制備方法和應用，屬于放熱焊接技術領域。本發明提供的銅覆鋼放熱焊劑以質量百分含量計，包括銅粉25?35％、氧化銅粉25?35％、鋁粉20?30％、錫粉1?3％、鐵粉1?3％、鉬粉5?10％、釔粉0.5?1.5％、螢石粉2?3％和大理石粉1?2％。本發明的放熱焊劑適用于電力接地工程用厚銅層銅覆鋼，放熱焊反應快，熔融程度高，制備的焊接接頭熔點高，孔隙率低、表面質量良好、耐腐蝕、熱穩定性高。

技術領域

本發明涉及放熱焊接技術領域，尤其是一種銅覆鋼放熱焊劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著電網建設的快速發展，電力工程對電力設備的安全可靠性要求越來越高。其中，接地工程是保障電氣設備安全穩定運行以及人員安全的重要設施。我國接地工程多采用銅和銅覆鋼接地材料，其中，銅覆鋼是為了緩解銅資源短缺研發和使用的一種新型復合材料，綜合了鋼材強度高、成本低和銅導電性、耐腐蝕性的優點，近十年已得到廣泛應用。但是，由于市場上多為0.25mm銅層厚度銅覆鋼，在重腐蝕地區仍不能滿足設計壽命要求，0.5-1.0mm厚銅層銅覆鋼由于優異的耐腐蝕性，逐步得到市場的應用和廣泛的認可，獲得了大量應用。

現有的放熱焊劑配方，多是針對0.25mm薄銅層銅覆蓋材料設計，應用于0.5mm以上厚銅層銅覆鋼材料的焊接，會造成放熱焊接頭銅含量低、純凈度低和缺陷高等缺點，嚴重影響厚銅層銅覆鋼接地網的整體工程質量和安全性。而針對0.5mm以上厚銅層銅覆鋼材料的焊接，現階段采用的焊劑多為氧化銅和鋁粉，并增加少量元素改善接頭性能，這種常規的方式獲得的接頭，其耐腐蝕性和熱穩定性與接地本體材料銅覆鋼有一定的差距，成為接地工程的薄弱環節。為了提高放熱焊接頭的熱穩定性，通常采用的技術手段是提高放熱焊接頭的電阻率和熔點，同時接頭的純度越高、致密性越好，接頭的耐腐蝕性越好。一些專利為了提高接頭熔點采用加入氧化鐵的方式，但在一定程度提高熔點的同時，接頭導電率大幅降低，另外鐵的加入會造成接頭耐腐性大幅降低，不是提高接頭整體質量的合理方法；一些專利采用鑭鈰稀土合金，鑭鈰稀土和可以改善接頭組織致密性，但對導電性有不利影響，降低了接頭的熱穩定性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種放熱焊劑及其制備方法和應用，將本發明的放熱焊劑用于0.5mm以上厚銅層銅覆鋼的焊接，以提高放熱焊接頭質量、熱穩定性和耐腐蝕性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種銅覆鋼放熱焊劑，以質量百分含量計，包括銅粉25-35％、氧化銅粉25-35％、鋁粉20-30％、錫粉1-3％、鐵粉1-3％、鉬粉5-10％、釔粉0.5-1.5％、螢石粉2-3％和大理石粉1-2％。

優選的，所述銅粉、鋁粉和鐵粉的純度獨立為99-99.5％，所述銅粉、鋁粉和鐵粉的粒度獨立為80-120目。

優選的，所述氧化銅粉的氧化度為80-85％，所述氧化銅粉的粒度為80-120目。

優選的，所述錫粉的純度為99.9％，所述錫粉的粒度為100-200目。

優選的，所述鉬粉的純度為99.9％，粒度為100-200目。

優選的，所述釔粉的純度為99.9％，粒度為200-300目。

優選的，所述螢石粉和大理石粉的粒度獨立為100-200目。

本發明還提供上述方案所述銅覆鋼放熱焊劑的制備方法，包括以下步驟：將對應所述銅覆鋼放熱焊接組成的原料進行混合，得到銅覆鋼放熱焊劑。

本發明還提供上述方案所述銅覆鋼放熱焊劑或上述方案所述制備方法制備得到的銅覆鋼放熱焊劑在電力接地工程用銅覆鋼焊接中的應用。

優選的，所述銅覆鋼的銅層厚度在0.5mm以上。