[发明专利]电缆母线开口加热圈及其在电缆母线铜管焊接中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及大工件铜与铜的焊接技术，具体为一种用于供电的电缆母线开口加热圈及其在电缆母线铜管焊接中的应用。

背景技术

在以往铜焊接中，铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。在纯铜（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。

铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。

1、焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊:

（1）紫铜的气焊焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。气焊紫铜时应采用中性焰。

（2）紫铜的手工电弧焊缘,焊件厚度大于4毫米时，焊前必须预热，预热温度一般在400～500℃左右。用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣。

焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。

（3）紫铜的手工氩弧焊在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法。对接接头板厚小于3毫米时，不开坡口；板厚为3～10毫米时，开V型坡口，坡口角度为60～70&ordm；板厚大于10毫米时，开X型坡口，坡口角度为60～70&ordm；为避免未焊透，一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5毫米范围内选取。紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。板厚小于3毫米时，预热温度为150～300℃；板厚大于3毫米时，预热温度为350～500℃。预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。

（4）高频焊又叫高频感应加热,高频焊是利用10～500KHz高频电流流经金属连接面产生电阻热并施加（或不施加）压力达到金属结合的一种焊接方法。其特点是:焊接速度大,焊接热影响区小,焊接对工件可以不清理,可焊薄壁管,可焊金属管，真对导磁金属焊接比较好，铜不导磁。

(5)钎焊高温炉焊接：只能焊接小工件，不能移动焊接。

综合上述方法：上述焊接方法由于均无法在高空对铜管加热，达到所焊接温度，所以无法焊接φ120xφ80mmT3铜管。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种电缆母线开口加热圈及其在电缆母 线铜管焊接中的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：

电缆母线开口加热圈，包括左加热圈和右加热圈，其中左加热圈和右加热圈均包括紫铜管，与紫铜管连接的降温循环冰水管；所述紫铜管设为半圆形，紫铜管的端口处设有连接块；所述连接块上设有连接孔。

电缆母线开口加热圈在电缆母线铜管焊接中的应用，包括在直口焊接，垂直管弯头焊接，三通焊接以及平行铜排焊接。

所述直口焊接，包括以下步骤：

1)吊装，将钢管吊装到需要焊接的位置；

2)打坡口，使铜管的对口保证在同一平面内；

3)在钢管内插入不锈钢管，确保插入的不锈钢管的内径与铜管内径对齐，口与口之间间隙一至；

4)将不锈钢管对好的口退出40mm，涂银焊膏；

5)再次对口，确保对口平行间隙为5～10mm，时间为3～4小时；

6)安装加热圈，用夹具平衡夹紧；

7)安装冰水循环水管，保证循环水通水畅通，压力为3.5kg/cm²；

8)启动设备，电压调整为450V，电流为150A；