接地網(wǎng)放熱焊研究.pdf

1、變電站接地網(wǎng)是保證電氣設(shè)備正常工作和人身安全的一種主要措施，而接地網(wǎng)的焊接接頭往往是腐蝕的重要部位，如何保證接地網(wǎng)的接頭連接安全、腐蝕小、電流通過時發(fā)熱小一直是輸電線工程關(guān)注的熱點(diǎn)。國內(nèi)地網(wǎng)普遍使用鍍鋅鋼材料，本文根據(jù)國內(nèi)接地網(wǎng)的使用材料，研制了一種適用于鍍鋅鋼和銅包鋼接地材料的放熱焊粉，并采用拉伸法、四探針測試儀、DSC、SEM、電化學(xué)工作站等方法研究了放熱焊粉粒徑及各成分對焊接接頭外觀截面、拉伸強(qiáng)度、直流電阻、耐蝕性、熱力學(xué)性能、微

2、觀形貌的影響。
　　研究結(jié)果表明：當(dāng)放熱焊粉粒徑大于120目時，反應(yīng)劇烈，有大量噴濺，安全性低；當(dāng)焊粉粒徑小于120目時，反應(yīng)不易引燃；當(dāng)焊粉粒徑為120目時，反應(yīng)平緩，噴濺少，安全性高，各項(xiàng)性能最好。
　　鍍鋅鋼接地材料放熱焊粉中，隨著還原劑Al含量增加，焊接接頭拉伸強(qiáng)度和直流電阻不斷減小，當(dāng)Al含量為20wt.％時，接頭外觀和斷面形貌氣孔和夾雜最少；接頭金屬腐蝕速率最小，僅為0．012623mm、a；焊縫微觀形貌平整。A

3、l含量不變，合金劑Cu對焊縫的拉伸強(qiáng)度、耐蝕性等有不同的影響。隨著Cu含量的增加，接頭外觀逐漸具有金屬光澤，斷面氣孔夾雜增大，接頭直流電阻也隨之減小；當(dāng)Cu的加入量為24wt.％時，接頭的拉伸強(qiáng)度最高，達(dá)到193．63MPa；Cu含量為28wt.%時，焊縫熔合較好，Cu基體表面樹枝晶少。隨著添加劑的增加，斷面氣孔量增加，接頭拉伸強(qiáng)度降低，直流電阻增大。添加劑可以控制反應(yīng)速度，改變焊接接頭的組織性能和耐蝕性，當(dāng)添加劑含量為5wt.％時，接

4、頭金屬腐蝕速率最小，為0.005155mm/a。正交法所得最佳接地網(wǎng)放熱焊粉配方為CuO：50wt.%，Al：18wt.%，Cu：25wt.％，添加劑：7wt.%，焊接接頭拉伸強(qiáng)度達(dá)280.76MPa，直流電阻為1.38×10-3Ω，腐蝕速率為0.05722mm/a，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，滿足國家電網(wǎng)使用要求。
　　銅或銅包鋼接地材料放熱焊粉中，隨著Fe2O3含量的增多，焊接接頭外觀氣孔和夾雜減少，截面愈致密，但Fe2O3含量超過17.

5、5wt.％后，接頭外觀和截面的氣孔量增多，性能下降。當(dāng)Fe2O3含量為12.5wt.%時，接頭的拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)272.86Mpa。焊接接頭的直流電阻隨著Fe2O3含量的增加而增加，F(xiàn)e2O3含量為2.5wt.％時，接頭的直流電阻和腐蝕速率均最小，分別為1.85×10-5Ω和0.05036mm/a，接頭的導(dǎo)電性和耐蝕性最好。綜合考慮，最佳銅或銅包鋼放熱焊的配方為：CuO含量為37.5wt.％，F(xiàn)e2O3含量為12.5wt.％，Al含量為