[发明专利]一种铜包铝过渡电力设备线夹及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铜包铝过渡电力设备线夹，包括线夹主体，所述线夹主体包括铝基板、铜包覆层和压板，所述压板设置在铝基板一端，所述铝基板另一端表面包覆有铜包覆层，所述铜包覆层采用等温热轧制和退火工艺包覆在铝基板表面。解决了采用液‑液相复合法金属复合强度低，界面缺陷问题多的技术问题，具有良好的导电性和机械性能，在电力行业中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及电力金具技术领域，具体涉及一种铜包铝过渡电力设备线夹及其制备方法。

背景技术

在电力设备实际应用场景中涉及到许多要求铜铝两种材质相连的情形，比如母线的引下线与变压器、断路器、互感器等电力设备的连接，需要采用铜铝过渡线夹。因为铜元素和铝元素的化学活性、导电性等性能差异，两者直接相连的话在接触面处容易形成原电池反应，产生电化学腐蚀，造成连接部位接触电阻增大、发热、断裂进而导致出现断线、短路、停电等电力故障，严重危害电力设备的安全稳定运行。

目前，市面上的铜铝过渡线夹主要采用焊接或者铸接的方式。采用这类方式无法在铜铝结合面形成冶金结合，焊缝作为接头结构中的薄弱环节，机械强度低，容易产生裂缝、开裂，一方面在折弯、钻孔等加工环节中易发生开裂脱离，产品废品率高，并且铜的消耗量大，生产成本较高，另一方面在运行环节中易发生发热、腐蚀、电阻率增大等，导致设备损坏、停电事故发生。

授权公告号CN203445265 U公开了一种铝基热轧复铜过渡设备线夹，该设备线夹采用趋近液态铝表面复铜热轧工艺，采用这类液-液相复合法能够实现铜铝金属液的部分混合，但存在两层金属复合强度低，界面缺陷问题多，工艺过程复杂且难以控制，在实际应用中有较大的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种导电性和机械性能好铜包铝过渡电力设备线夹及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铜包铝过渡电力设备线夹，包括线夹主体，所述线夹主体包括铝基板、铜包覆层和压板，所述压板设置在铝基板一端，所述铝基板另一端表面包覆有铜包覆层，所述铜包覆层采用等温热轧制和退火工艺包覆在铝基板表面。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述铜包覆层的体积占线夹主体体积的15～30％之间。

所述铜包铝过渡电力设备线夹还包括锁紧件，所述压板通过锁紧件锁紧连接在铝基板上。

所述锁紧件包括螺栓、垫片和螺母，所述垫片和螺母套设在螺栓上，所述垫片位于铝基板和螺母之间，所述螺栓穿过压板和铝基板并通过螺母锁紧压板和铝基板。

所述铝基板中部沿铝基板对称轴方向设有沟槽。

所述铝基板的厚度为5～25mm，所述铜包覆层的厚度为0.1～5mm。

一种铜包铝过渡电力设备线夹的制备方法，包括以下步骤：

S1、将铝材和铜材表面清洁后预热，在300～500℃温度下进行热轧制，退火处理后得到铜包铝复合板材；

S2、将铜包铝复合板材按照预设要求切割成线夹坯料，弯曲冲压处理后得到表面包覆有铜包覆层的铝基板；

S3、将压板和铝基板用锁紧件锁紧连接，得到铜包铝过渡电力设备线夹。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S1中，所述退火处理为低温长时退火处理，退火温度为200～350℃，退火时间为20min～3h。

所述步骤S1中，所述退火处理为高温短时退火处理，退火温度为400～650℃，退火时间为1min～20min。

所述步骤S1中所述铜材为工业纯铜，所述铝材为工业纯铝。