專利名稱：一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法
一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法本發(fā)明涉及金屬焊接方法，具體地講，涉及一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法。 [背景技術(shù)]接地裝置在輸變電工程中是舉足輕重的環(huán)節(jié)，其工程質(zhì)量不僅關(guān)系到電網(wǎng)中重大 設備的運行安全，也關(guān)系到電力運行人員的人身安全。作為接地網(wǎng)應用的材料，目前在我國 應用最為廣泛的是鍍鋅鋼和銅質(zhì)接地網(wǎng)，其中鍍鋅鋼更是占據(jù)接地領域90%以上。我國普遍采用熱鍍鋅鋼接地材料其原因如下一是由于我國的銅資源量較少(在國內(nèi)銅質(zhì)接地網(wǎng)僅應用于一些重點項目)，難 以廣泛應用銅質(zhì)接地網(wǎng)。二是我國的技術(shù)體系以前蘇聯(lián)的技術(shù)體系為基礎，原蘇聯(lián)在接地材料上廣泛采用 鍍鋅鋼材料，而西方國家在同時代則較多的應用了銅質(zhì)接地材料。三是鍍鋅鋼價格低廉，具有良好的經(jīng)濟性。在我國60多年的鍍鋅鋼使用過程中，從各網(wǎng)省公司開挖情況來看，鍍鋅鋼接頭裝 置的腐蝕是導致接地網(wǎng)失效的主要形式之一。鍍鋅鋼主要存在以下問題一是其在堿性土壤地區(qū)腐蝕速率高，服役壽命低，部分堿性地區(qū)接地網(wǎng)為保證安 全甚至一年即需開挖檢修；而在酸性及中性土壤地區(qū)，鍍鋅鋼具有和銅質(zhì)接地網(wǎng)類似的耐 腐蝕性。二是，鍍鋅鋼的連接在我國廣泛采用電弧焊，焊接時，在平行于母材長度方向的搭 接交界邊緣處施焊，焊縫長度為大于兩倍扁鋼寬度或六倍圓鋼直徑，接頭母材接觸為線接 觸，且往往由于焊接過程中工人責任心不強或技術(shù)水平問題，焊接質(zhì)量難以保證，這就導致 接頭連接電阻較大。另外電弧輝在焊接過程中母材熔融，高溫導致輝接部位的熱影響區(qū)大，接 頭處母材組織粗大且鍍鋅層完全破壞，接頭在酸性腐蝕環(huán)境及接地電流的作用下極易腐蝕。針對國內(nèi)大量應用的鍍鋅鋼接地網(wǎng)，為保證運行安全，國家電網(wǎng)公司在十八項電 網(wǎng)重大反事故措施中要求接地網(wǎng)開挖期限不超過5年。綜上所述，鍍鋅鋼接地網(wǎng)在一段時期內(nèi)仍將繼續(xù)在接地系統(tǒng)中使用，但其接頭在 連接過程中的固有問題應進行解決。而采用釬焊技術(shù)進行鍍鋅鋼接地材料的連接則可改善 原有接頭的性能，提高接地網(wǎng)使用壽命。釬焊是一種利用熔點比母材低的填充金屬(稱為釬料)，經(jīng)加熱熔化后，利用液態(tài) 釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，實現(xiàn)連接的焊接方法。釬焊變形小，接頭 光滑美觀，適合于焊接精密、復雜和由不同材料組成的構(gòu)件，且母材由于釬料的毛細作用為 面連接，接觸電阻小，適合突出電氣性能構(gòu)件的連接。因此釬焊工藝應用于接地網(wǎng)的連接具 有極大的優(yōu)勢。本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，以克服上述鍍鋅鋼接地網(wǎng)在傳統(tǒng)電弧焊方式焊接過程中存在的不足；從而降低接 頭電阻率、提高耐蝕性。本發(fā)明提供的一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，該方法操作簡單、 可以有效提高接頭金屬的耐蝕性、增加耐受故障電流沖擊的安全性、適用于野外偏遠地區(qū) 施工、接頭在反應過程中處于低溫，不需要高溫熱源。本發(fā)明提供的一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，包括以下步驟1)焊前準備取鍍鋅鋼母材兩根，將兩母材進行搭接，去除搭接面處的雜質(zhì)；將搭 接母材的一側(cè)留有間隙，另一側(cè)緊密接觸；在搭接接頭留有間隙處放置一墊板，墊板緊密靠 近搭接母材旁；將釬劑均勻堆放在墊板處，然后將釬料貼近接頭放置，布撒在釬劑上，最后 在釬料上再堆放一層釬劑；2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭 接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻釬料充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。本發(fā)明提供的第一優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述墊板為陶瓷墊板。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述釬料為直徑lmm-3mm 規(guī)格鋅粒。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述釬料為直徑lmm、2mm 和3mm規(guī)格鋅粒。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述鋅粒純度為 99% -100%。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述釬劑為市售氯化鋅、 氯化鋰、氯化鉀、氟化鉀配制的混合釬劑。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述鍍鋅鋼間的單邊間隙 為 0. 1-0. 3mm。本發(fā)明提供的第七優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述墊板與鍍鋅鋼厚度相 同或墊板略高于鍍鋅鋼，以保證熔化釬料從墊板一側(cè)向鍍鋅鋼一側(cè)流動。本發(fā)明提供的第八優(yōu)選的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，所述加熱接頭預熱裝置為 卡式氣罐和噴火槍。采用機械方法去除搭接面處的油污等雜質(zhì)；釬料鋅粒為購買的市售鋅粒；釬劑 為市售氯化鋅、氯化鋰、氯化鉀、氟化鉀配制的混合釬劑，其質(zhì)量比為業(yè)內(nèi)所公知的配方， LiC124%,KC115. 7%,ZnC1258%,KF2. 3% ；所采用的墊板不可為Fe基材料，以免釬料與墊 板發(fā)生反應。在鍍鋅鋼材料上進行釬焊同樣可以應用DL/T 621推薦的搭接接頭，將固態(tài)釬料 填充在母材的搭接重合面上，通過熱源的加熱，釬料熔化，在釬劑的共同作用下，釬料潤濕 母材，填滿間隙，使母材完全實現(xiàn)冶金結(jié)合。根據(jù)DL/T 621規(guī)定，鋼接地材料的短時允許溫度不應超過400°C，故焊縫金屬服 役溫度應高于400°C。上述采用的釬料為顆粒狀鋅粒釬料，其熔點溫度為420攝氏度，當釬料與母材基 體發(fā)生反應后，鐵向鋅層中擴散，迅速轉(zhuǎn)變成Fe在Zn中的固溶體或金屬間化合物，反應產(chǎn) 物的熔點依據(jù)Fe-Zn 二元相圖急劇升高。通過此過程可知，焊接過程是在低溫(極為接近于服役溫度)下發(fā)生的，而接頭金屬的服役溫度在500°C以上；保證了低溫焊接、高溫服役 的特點。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，具有以下有 益效果1、耐蝕性好由于釬焊溫度低，低于母材熔點，故焊接中熱影響區(qū)小、對于母材組 織影響小，不會在焊縫金屬附近出現(xiàn)粗大的組織，這就減輕了焊接對于原母材性能的影響， 提高了接頭金屬的耐蝕性。2、電阻率低由于接頭連接為面連接，而非電弧焊的三條焊縫線連接，故釬焊的鍍 鋅鋼接頭連接電阻更低，從而增加了耐故障電流沖擊的安全性。3、野外焊接保障性好由于焊接材料簡單，僅需釬料及助焊劑；焊接設備簡單輕便， 僅需噴火槍及卡式氣瓶，無需笨重的輔助設備，(如電弧焊需要笨重的電焊機、電源等)因 此，采用釬焊特別適用于野外偏遠地區(qū)施工。4、低溫焊接高溫服役接頭在反應過程中處于低溫，不需要高溫熱源，焊后形成接 頭熔化溫度遠高于焊接溫度。圖1是本發(fā)明提供的一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法中的材料間位置關(guān)系結(jié)構(gòu) 示意圖。圖中1、鍍鋅扁鋼；2、單邊間隙；3、鋅粒；4、墊板。 [具體實施方式
]以下結(jié)合


及具體實施方式
，對本發(fā)明提供的一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接 方法做進一步更詳細的說明。[實施例1]本實施例的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，包括以下步驟1)焊前準備取兩塊鍍鋅扁鋼母材，利用機械方法去除搭接面處的油污等雜質(zhì)； 購買市售鋅粒，進行篩分，選取直徑Imm規(guī)格鋅粒作為釬料；購買市售氯化鋅、氯化鋰、氯化 鉀、氟化鉀配制的混合釬劑；如圖1所示用塞尺將兩塊鍍鋅扁鋼母材間的一邊間隙保持在 2mm，另一邊緊密接觸，在搭接接頭留有間隙處放置一比墊板略高的鍍鋅扁鋼，以保證熔化 釬料從墊板一側(cè)向鍍鋅扁鋼一側(cè)流動，將釬劑均勻堆放在墊板處，然后將鋅粒貼近接頭放 置，布撒在釬劑上，最后在鋅粒上再堆放一層釬劑。2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭 接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻待鋅顆粒熔液充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。本實施例采用的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法的焊接效果添隙完全，表面形貌為 灰色，氣孔率為3%。[實施例2]本實施例的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，包括以下步驟1)焊前準備取兩塊鍍鋅扁鋼母材，利用機械方法去除搭接面處的油污等雜質(zhì)；購買市售鋅粒，進行篩分，選取直徑2mm規(guī)格鋅粒作為釬料；購買市售氯化鋅、氯化鋰、氯化 鉀、氟化鉀配制的混合釬劑；如圖1所示用塞尺將兩塊鍍鋅扁鋼母材間的一邊間隙保持在 0. 3mm，另一邊緊密接觸，在搭接接頭留有間隙處放置一與鍍鋅扁鋼等厚陶瓷墊板，將釬劑 均勻堆放在墊板處，然后將鋅粒貼近接頭放置，布撒在釬劑上，最后在鋅粒上再堆放一層釬 劑。2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭 接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻待鋅顆粒熔液充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。本實施例采用的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法的焊接效果添隙較完全，表面形貌 為灰色，氣孔率為6%。[實施例3]本實施例的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，包括以下步驟1)焊前準備取兩塊鍍鋅扁鋼母材，利用機械方法去除搭接面處的油污等雜質(zhì)； 購買市售鋅粒，進行篩分，選取直徑3mm規(guī)格鋅粒作為釬料；購買市售氯化鋅、氯化鋰、氯化 鉀、氟化鉀配制的混合釬劑；用塞尺將兩塊鍍鋅扁鋼母材間的一邊間隙保持在0. 1mm，另一 邊緊密接觸，在搭接接頭留有間隙處放置一與鍍鋅鋼等厚陶瓷墊板，將釬劑均勻堆放在墊 板處，然后將鋅粒貼近接頭放置，布撒在釬劑上，最后在鋅粒上再堆放一層釬劑。2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭 接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻待鋅顆粒熔液充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。本實施例采用的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法的焊接效果添隙較完全，表面形貌 為暗灰，氣孔率為6%。[實施例4]本實施例的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，包括以下步驟1)焊前準備取兩塊鍍鋅扁鋼母材，利用機械方法去除搭接面處的油污等雜質(zhì)； 購買市售鋅粒，進行篩分，選取直徑Imm規(guī)格鋅粒作為釬料；購買市售氯化鋅、氯化鋰、氯化 鉀、氟化鉀配制的混合釬劑；用塞尺將兩塊鍍鋅扁鋼母材間的一邊間隙保持在0. 2mm,另一 邊緊密接觸，在搭接接頭留有間隙處放置一與鍍鋅扁鋼等厚度陶瓷墊板，將釬劑均勻堆放 在墊板處，然后將鋅粒貼近接頭放置，布撒在釬劑上，最后在鋅粒上再堆放一層釬劑。2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭 接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻待鋅顆粒熔液充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。本實施例采用的鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法的焊接效果添隙完全，表面形貌為 灰色，氣孔率為3%。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡 管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術(shù)人員應當理解技術(shù) 人員閱讀本申請說明書后依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，但這 些修改或變更均未脫離本發(fā)明申請待批權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，包括以下步驟1)焊前準備取鍍鋅扁鋼母材兩根，將兩母材進行搭接，去除搭接面處的雜質(zhì)；將搭接母材的一側(cè)留有間隙，另一側(cè)緊密接觸；在搭接接頭留有間隙處放置一墊板，墊板緊密靠近搭接母材旁；將釬劑均勻堆放在墊板處，然后將釬料貼近接頭放置，布撒在釬劑上，最后在釬料上再堆放一層釬劑；2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻釬料充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述墊板為陶瓷墊板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述釬料為直徑lmm-3mm規(guī)格鋅粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接方法，其特征在于所述釬料為直徑lmm、2mm和3mm規(guī)格 鋅粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的焊接方法，其特征在于所述鋅粒純度為99%-100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述釬劑為市售氯化鋅、氯化鋰、氯化 鉀、氟化鉀配制的混合釬劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述鍍鋅鋼間的單邊間隙為 0. 1-0. 3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述墊板與鍍鋅鋼厚度相同或墊板略 高于鍍鋅鋼，以保證熔化釬料從墊板一側(cè)向鍍鋅鋼一側(cè)流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述加熱接頭預熱裝置為卡式氣罐和 噴火槍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍍鋅鋼接地網(wǎng)低溫焊接方法，其特征在于包括以下步驟1)焊前準備取鍍鋅扁鋼母材兩根，將兩母材進行搭接，去除搭接面處的雜質(zhì)；將搭接母材的一側(cè)留有間隙，另一側(cè)緊密接觸；在搭接接頭留有間隙處放置一墊板，墊板緊密靠近搭接母材旁；將釬劑均勻堆放在墊板處，然后將釬料貼近接頭放置，布撒在釬劑上，最后在釬料上再堆放一層釬劑；2)焊接對搭接接頭進行加熱，待釬劑熔化后，由于毛細作用，釬劑液體會進入搭接縫隙，隨后待釬料熔化后，釬料液體進行填隙；3)冷卻釬料充滿縫隙后，停止加熱，放置自然冷卻。該方法操作簡單、可以有效提高接頭金屬的耐蝕性、增加耐受故障電流沖擊的安全性、適用于野外偏遠地區(qū)施工、接頭在反應過程中處于低溫，不需要高溫熱源。
文檔編號B23K1/005GK101920365SQ20101025477
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者李現(xiàn)兵, 楊富饒, 祝志祥, 聶京凱, 陳新, 韓鈺, 馬光 申請人:中國電力科學研究院