[发明专利]一种镀锌钢接地网低温焊接方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及金属焊接方法，具体地讲，涉及一种镀锌钢接地网低温焊接方法。

[背景技术]

接地装置在输变电工程中是举足轻重的环节，其工程质量不仅关系到电网中重大设备的运行安全，也关系到电力运行人员的人身安全。作为接地网应用的材料，目前在我国应用最为广泛的是镀锌钢和铜质接地网，其中镀锌钢更是占据接地领域90％以上。

我国普遍采用热镀锌钢接地材料其原因如下：

一是由于我国的铜资源量较少(在国内铜质接地网仅应用于一些重点项目)，难以广泛应用铜质接地网。

二是我国的技术体系以前苏联的技术体系为基础，原苏联在接地材料上广泛采用镀锌钢材料，而西方国家在同时代则较多的应用了铜质接地材料。

三是镀锌钢价格低廉，具有良好的经济性。

在我国60多年的镀锌钢使用过程中，从各网省公司开挖情况来看，镀锌钢接头装置的腐蚀是导致接地网失效的主要形式之一。镀锌钢主要存在以下问题：

一是其在碱性土壤地区腐蚀速率高，服役寿命低，部分碱性地区接地网为保证安全甚至一年即需开挖检修；而在酸性及中性土壤地区，镀锌钢具有和铜质接地网类似的耐腐蚀性。

二是，镀锌钢的连接在我国广泛采用电弧焊，焊接时，在平行于母材长度方向的搭接交界边缘处施焊，焊缝长度为大于两倍扁钢宽度或六倍圆钢直径，接头母材接触为线接触，且往往由于焊接过程中工人责任心不强或技术水平问题，焊接质量难以保证，这就导致接头连接电阻较大。另外电弧焊在焊接过程中母材熔融，高温导致焊接部位的热影响区大，接头处母材组织粗大且镀锌层完全破坏，接头在酸性腐蚀环境及接地电流的作用下极易腐蚀。

针对国内大量应用的镀锌钢接地网，为保证运行安全，国家电网公司在十八项电网重大反事故措施中要求接地网开挖期限不超过5年。

综上所述，镀锌钢接地网在一段时期内仍将继续在接地系统中使用，但其接头在连接过程中的固有问题应进行解决。而采用钎焊技术进行镀锌钢接地材料的连接则可改善原有接头的性能，提高接地网使用寿命。

钎焊是一种利用熔点比母材低的填充金属(称为钎料)，经加热熔化后，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接的焊接方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，且母材由于钎料的毛细作用为面连接，接触电阻小，适合突出电气性能构件的连接。因此钎焊工艺应用于接地网的连接具有极大的优势。

[发明内容]

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种镀锌钢接地网低温焊接方法，以克服上述镀锌钢接地网在传统电弧焊方式焊接过程中存在的不足；从而降低接头电阻率、提高耐蚀性。本发明提供的一种镀锌钢接地网低温焊接方法，该方法操作简单、可以有效提高接头金属的耐蚀性、增加耐受故障电流冲击的安全性、适用于野外偏远地区施工、接头在反应过程中处于低温，不需要高温热源。

本发明提供的一种镀锌钢接地网低温焊接方法，包括以下步骤：

1)焊前准备：取镀锌钢母材两根，将两母材进行搭接，去除搭接面处的杂质；将搭接母材的一侧留有间隙，另一侧紧密接触；在搭接接头留有间隙处放置一垫板，垫板紧密靠近搭接母材旁；将钎剂均匀堆放在垫板处，然后将钎料贴近接头放置，布撒在钎剂上，最后在钎料上再堆放一层钎剂；

2)焊接：对搭接接头进行加热，待钎剂熔化后，由于毛细作用，钎剂液体会进入搭接缝隙，随后待钎料熔化后，钎料液体进行填隙；

3)冷却：钎料充满缝隙后，停止加热，放置自然冷却。

本发明提供的第一优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述垫板为陶瓷垫板。

本发明提供的第二优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述钎料为直径1mm-3mm规格锌粒。

本发明提供的第三优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述钎料为直径1mm、2mm和3mm规格锌粒。

本发明提供的第四优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述锌粒纯度为99％-100％。

本发明提供的第五优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述钎剂为市售氯化锌、氯化锂、氯化钾、氟化钾配制的混合钎剂。

本发明提供的第六优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述镀锌钢间的单边间隙为0.1-0.3mm。

本发明提供的第七优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述垫板与镀锌钢厚度相同或垫板略高于镀锌钢，以保证熔化钎料从垫板一侧向镀锌钢一侧流动。

本发明提供的第八优选的镀锌钢接地网低温焊接方法，所述加热接头预热装置为卡式气罐和喷火枪。