[发明专利]铜铝爆炸复合板过渡接头

说明书

技术领域

本发明涉及铜铝爆炸复合板，尤其是铜铝爆炸复合板过渡接头的制造方法。

背景技术

随着电力设备中铝材替代铜材的情况越来越多，出现铜铝间接触也大幅增多。这些铜铝接触位置因腐蚀会造成接触不良、发热、打火花、电阻增加等不良情况，为此增加维修次数，影响设备安全运行以至酿成设备事故。

在电力及电力设备行业，传统的铜铝过渡连接主要是通过铜铝过渡板、铜铝过渡线夹、铜铝接线端子及铜铝并沟线夹来实现。而所使用的这些传统的铜铝过渡板、铜铝过渡线夹、铜铝接线端子及铜铝并沟线夹等的制造工艺中，其本身的铜铝连接方式，按传统工艺水平只能采用冷轧、闪光焊、摩擦焊、钎焊及熔铸连接法实现，但是，这些传统的铜铝连接方式接合面难以实现完全的冶金结合，废品率高、结合强度低、铜材消耗大，容易出现断裂现象，并且会导致设备及输变电线路过渡电阻增高、故障率高等缺点。

本申请人研发的用铜铝爆炸焊接复合板制作铜铝过渡接头可有效的解决上述这些缺陷。因为采用铜铝爆炸焊接工艺得到的铜铝爆炸复合板其爆炸焊接的界面属原子间冶金结合，因而其界面电阻小到可以忽略不计，性能非常稳定，并且结合强度高、铜材消耗小，提高使用寿命、降低故障率。我国铜资源相对缺乏，开发出一种铜铝爆炸焊接复合板，再选择采用铜铝爆炸焊接复合板制造电力及电力设备所需的铜铝过渡连接材料和配件，节省铜资源，是目前最为先进的制造方法、具有重大经济价值。

根据检索，国内尚未有与本发明相同的专利申请。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用铜铝爆炸焊接复合成型的铜铝爆炸复合板制作铜铝爆炸复合板过渡接头的制造方法。

本发明的技术方案是：本发明铜铝爆炸复合板过渡接头包括采用铜铝爆炸焊接复合成型的铜铝爆炸复合板制作铜铝爆炸复合板过渡接头的制造方法，所述的制造方法包括以下十个步骤：

所述的步骤一材料采购：复板为99.9%工业纯铜板，其厚度为1.5mm-20mm；基板为99.7%工业纯铝板，其厚度为6mm -100mm；铜板与铝板的厚度比为1:4，或者根据铜铝复合板材质的比例要求而改变原材料厚度比；基板长×宽尺寸为500mm ×400mm，复板铜板在长度与宽度方向四个边各加4 mm的切割余量；

所述的步骤二表面清理：用自动砂带式打磨机去除铜、铝板材复合表面的油污、杂质、氧化层等,使得基板和复板露出洁净的接触表面；清理洁净后应对基板、复板进行必要的校平，使基板、复板的不平度≤2 mm/m，以保证爆炸焊接时能精确控制焊接间隙，基板、复板表面处理应在施行爆炸焊接前24h进行，否则板材会发生二次氧化；

所述的步骤三爆炸焊接：

①爆炸焊接炸药准备：采用爆速为3600 m/s粉状乳化炸药加工业食盐制备爆炸焊接炸药，其炸药/工业食盐比例为60:40、两者均匀混合、爆速为2300 m/s左右，焊接的整个过程是在几个到几十个微秒的时间内完成的，两板之间的高压气体在高速排出的同时，与两板之间的内表面相摩擦，将产生大量的摩擦热，两板之间的空气，由于复板的迅速下落而被压缩，将产生压缩空气热，这些热量都是炸药所释放出来的机械能，通过这二种方式转化成了热能，两板之间的热效应，对完成焊接起到了至关重要的作用；若爆速太高会影响基复板之间空气排放时间过短、造成焊接不良，因此加入工业食盐合理降低爆速；

②用0.15-0.2 mm厚度的紫铜片制成6mm高的金属支撑架备用；

③用装载机堆设50公分高的炮台，人工用锹进行炮台平整；

④将铝板放置在平整后的炮台上，并在铝板上均匀布置预制的紫铜支撑架；

⑤将铜板平放在紫铜支撑架上，并保证铜板长、宽方向均预留切割飞边余量；

⑥当进行上述工序后，进入装药过程，将除去结块的松散炸药缓慢地慢慢铺设在铜板上，用刮药板刮平，测量炸药厚度保证在30mm的设计药厚左右；在铜板的中部设置起爆点，在起爆点上放置直径≤30mm的粉状RDX或TNT炸药少许，作为起爆炸药；

⑦最后进行爆前检查，重新检查基板与复板的间隙是否满足设计要求，无关人员撤离至安全地带、实施警戒，爆破员检查起爆线路，确认通畅后再连接电雷管，将其固定在复板的起爆点，爆破员撤离现场，发出预警信号，最后按爆破安全操作规程起爆，爆破确认安全后，才能进入现场检查焊后的复合板；

所述的步骤四超声波探伤：铜铝爆炸焊接后要进行焊接质量检查，用超声波探伤仪的探头对铜铝爆炸复合板进行超声波探伤检查，重点检查起爆区、长板两端、四周易出现焊接缺陷的区域，确定未复合区，以便后续挖补、堆焊；