[发明专利]一种铝合金导电杆制造方法

说明书

本发明提出了一种铝合金导电杆的制造方法，首先是导体的制造，包括导杆的挤压成型、扩孔成型和机械车削加工，其次是导头的制造，主要是导头的机械加工，最后再采用“无匙孔”搅拌摩擦焊技术将导头与导杆连接成型。本发明解决了大厚度小直径环缝焊接质量的问题，与背景技术相比具有明显的先进性。采用本发明提供导杆制造方法、导杆与导头接头装配设计以及“无匙孔”搅拌摩擦焊技术，大大提高了铝合金导电杆制造的合格率，提高了生产效率，降低了生产成本。试验证明，采用本发明后导电杆制造尺寸精度符合设计要求，焊缝组织连续致密，无气孔、夹杂、匙孔等缺陷，生产过程实现了自动化控制；一次焊接成品率由原来的40%提高至95%。

技术领域

本发明专利属于铝合金导电杆制造技术，具体为导电杆导头制造技术和导杆制造技术，涉及导头与导杆环缝的搅拌摩擦焊技术。

背景技术

铝合金导电杆广泛应用于变电站、电控机组等设备中，其使用环境苛刻，要求耐高寿命、高使用可靠安全性。铝合金导电杆一般由导头和导杆组成，导头采用铝合金材料机加工而成，导杆采用中空铝合金管型材，现有方法一般采用氩弧焊，采用这种方法不仅焊接缺陷尤其是气孔、裂纹等焊接缺陷难以避免，而且其生产工序多、工人劳动强度大、耗能大，导致其生产合格率低、使用寿命差，更换成本高。此外采用氩弧焊容易在导杆与导头的内部结合处产生“焊漏”，严重影响电力传输的稳定性和安全性。

发明内容

为解决“长/细比”较大的铝合金导电杆中导头与导杆焊接质量的问题，现采用“无匙孔”搅拌摩擦焊技术，实现小直径大深度环缝无减薄的焊接。

为实现上述技术方案，本发明一种小直径铝合金导电杆的制造方法，所述导电杆制造方法，其特征在于导电杆由三部分组成：两个导头和一个导杆，导杆由铝合金挤压成型，形成铝合金筒段；导头由铝合金机械车削加工成型。导头与导杆采用搅拌摩擦焊技术进行焊接制造。铝合金导电杆制造方法，采用以下步骤：

步骤1：导电杆导头的制造；导头按照图纸规定的尺寸要求采用6系铝合金材料进行机械车削，导头表面粗糙度应符合后续处理的要求；

步骤2：导电杆导杆的制造；

步骤2.1：导电杆导杆的挤压成型：导电杆是小直径中空结构，采用型材挤压方法制造导杆的毛坯，导杆的长度可根据导电杆实际使用的长度进行切割分段；

步骤2.2：导电杆导杆对接面的接头制造：采用卧式扩孔机，对导杆的两端进行热/机联合扩孔，扩孔的深度和扩孔的外端直径D2与焊接深度H有关。

步骤2.3：导电杆导杆的制造：扩孔成型完成后，按照尺寸进行机械车削对接面。

步骤3：导电杆导头与导杆的装配；导头与导杆的接头型式为“自锁底”接头；导头与导杆的装配应属于过盈装配，过盈量一般为0.01mm~0.02mm；“自锁底”接头的装配间隙不大于0.05mm。导头与导杆接头处有焊接凸台，凸台高度为H1。

步骤4：导电杆导头与导体的焊接；导头与导体采用“无匙孔”搅拌摩擦焊技术进行连接成型。

步骤5：焊接完成后，去除收“匙孔”板，机械车削对接接头处的凸台，车削时需与导杆导头平滑过渡。

步骤6：导电杆整体抛光处理。

进一步，所述一种铝合金导电杆制造方法，其特征在于：步骤1导头与导杆插入长度应与导杆扩孔的深度匹配，其长度一般比扩孔深度小0.02mm~0.05mm；导头的外轮廓加工粗糙度为0.8。

进一步，所述一种铝合金导电杆制造方法，其特征在于：步骤2.2导电杆导杆两端的对接面采用卧式扩孔机进行扩孔。卧式扩孔机为100吨卧式压机，单根导电杆单边扩孔保持时间为5min~8min，扩孔温度为100℃。