[发明专利]铜铝爆炸复合板过渡接头

摘要

铜铝爆炸复合板过渡接头涉及金属爆炸复合板，尤其是铜铝爆炸复合板过渡接头的制造方法。该方法包括铜与铝异种金属之间采用爆炸焊接工艺复合成型的方法和采用铜铝爆炸复合板制作铜铝材质过渡接头方法的十个步骤，铜与铝之间采用爆炸焊接复合成型，其复合界面属原子间冶金结合、界面电阻率低、复合率100％、接合强度不低于100Mpa，有效的克服了传统工艺制造此类配件时自身过渡电阻高、结合面强度低、易断裂、给设备和线路造成的诸多不利影响。本发明降低铜材消耗量80—90%、节省稀贵资源、成本低、成品率高、降低故障率，提高使用寿命、综合经济效益显著。本发明可广泛推广运用于电力输电、变电、电力设备及电解、氯碱、石油、化工等行业领域。

主权项

一种铜铝爆炸复合板过渡接头，其特征在于：该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；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；所述的步骤五热处理:将爆炸焊接合格后的铜铝爆炸复合板表面清理干净，进入热处理炉进行热处理，以消除爆炸焊接结合区的焊接应力，采用300℃‑350℃加温，加温时间为1h，然后在空气中冷却的热处理正火工艺；所述的步骤六校平:经热处理后的铜铝爆炸复合板用七辊校平机对板材进行机械式校平，不平度≤2 mm/m；所述的步骤七二次超声波探伤：对热处理及校平后的铜铝爆炸复合板再进行一次超声波探伤，能够达到100%结合，其结合强度经力学性能检测剪切强度150MPa以上，分离强度120MPa以上，确认达到预期的复合质量；所述的步骤八切割：由于边缘效应，铜铝爆炸复合板的四周边缘结合力较差，因此，校平后的铜铝爆炸复合板使用锯床宽度方向两边各剪掉15mm，长度方向头尾各剪掉50mm，保证整个板面有较强结合力，使最终铜铝爆炸复合板达到交货尺寸；所述的步骤九抛光打磨：用水磨式自动打磨机对复合好的铜铝爆炸复合板表面进行抛光，去除氧化皮及表面损伤；所述的步骤十机械加工：将成品铜铝爆炸复合板进行机械加工，加工成客户所需各种规格的铜铝爆炸复合板过渡接头，取成品高度为Amm铜铝爆炸复合板，用锯床把成品铜铝爆炸复合板切割成宽度为B +（0.20—0.30）mm的长条板，再用铣床将该长条板铣削成厚度为 C +（0.10 —0.20）mm的工件，最后用磨床将工件宽度、厚度四面磨削到位，即制作成长×宽×厚= A×B×C 的铜铝爆炸复合板过渡接头。