CN101465507A - 铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜铝复合材料导线与铜引线进行接头对接的焊接方法，其包括下列步骤：首先选择合适的压模和接线筒子，将凸模装在冷压焊机活塞头上面，凹模固定在冷压焊机缸体框架上面，然后将液压缸框架置于接线筒子或接线端子外部适当位置；控制好压坑边缘与接线筒子或接线端子端部的距离，启动液压泵加压，压力表指针达到要求后，停止加压；然后将导线从另一端插入到接线筒子中心位置，再实施冷压焊。采用本发明所述的焊接方法可使铜铝复合材料导线与铜引线牢固对接，并且在接口处有效防止电化学腐蚀。

Description

铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法

所属技术领域

本发明涉及一种铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法，尤其是涉及一种铜铝复合材料导线与铜引线的冷压焊接方法。

背景技术

铜具有独特的物理性能和电气性能，是传统的导电材料，也是变压器绕组的主要原材料。由于世界上铜资源的匮乏和市场价格居高不下，促使电工行业积极寻求代用材料。一般认为，铝导线是较好的代用材料。由于铝的资源丰富，其具有价格低廉、重量轻、导电率较高等优点，所以，在20世纪60年代就提出“以铝代铜”，用铝导线作电能传输线，其中包括制作变压器绕组。随着双金属复合材料技术的发展，人们利用铜的优良导电性和铝重量轻的特点，将铜层包覆在铝芯线周围，形成具有导电性好、密度小、柔软、耐腐蚀、易钎焊、价格低廉的铜包铝导线，从而发展成为导线的第三种金属材料。铜铝复合材料导线是一种高性能的双金属线材，其铜的厚度大约是在最小半经的3.5％，其导电率大约是铜线的70.6％，而同样重量的铜铝复合材料导线的长度是纯铜线长度的2.3倍。但是，由于铝的强度较低，容易蠕变，长期使用后会产生变形，而且铝的耐蚀性较差，表面极易形成坚固的氧化膜，致使接头难以牢固连接，从而限制了“以铝代铜”的进一步推广。

铜铝复合材料导线与其它导线对接一般采用接头搭接，搭接时导线接头表面的铜层相互接触进行钎焊。但是，当温度升高或较长时间处于较高温度下时，在铜铝复合材料导线接头处铜和铝接触面上易形成脆性的金属间化合物CuAl₂，使铜铝复合材料导线接头处的抗拉强度和伸长率降低，影响导线的力学性能和导电性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法，使铜铝复合材料导线与铜引线牢固对接，并且在接口处有效防止电化学腐蚀。

为解决现有技术的不足，本发明一种铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法，其采取的技术方案是：

其包括下列步骤：

a、根据电缆或线圈出线截面，选择合适的压模和接线筒子，凸模装在冷压焊机缸体活塞头上面，凹模固定在冷压焊机缸体框架上面，凸凹模相互对应；

b、将液压缸框架置于接线筒子或接线端子外部适当位置；

c、对扁导线冷压焊时，其形成压坑的平面与扁铜线宽平面要保持适当的角度；

d、控制好将要形成的压坑边缘与接线筒子或接线端子端部距离，启动液压泵，将加压控制杆推向缸体，开始加压，压力表指针达到要求后，停止加压，关闭液压泵，移开缸体；

e、将接线筒子一端冷压焊后，将导线从另一端插入到接线筒子中心位置，而后再对另一端实施冷压焊。

上述的铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法，在b步骤所述的适当位置是指形成的压坑边缘距离接线筒子近端为5～8mm处。

上述的铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法，在c步骤所述适当角度为45°～75°。

将上述的焊接方法应用于低压引线与铜排连接，其特征在于：将同一线圈多个出线与多个双孔接线端子按上述焊接方法冷压焊接，然后在低压铜排适当位置钻孔，将低压引线几个接线端子与铜排实行螺栓连接。

将上述的焊接方法应用于STL系列接线端子的连接，其特征在于：先将同一线圈多个出线与多个双孔接线端子按上述焊接方法冷压焊接，然后进行A、B组合，其共3个内六角螺栓二正一反实行连接，即头两个内六角螺栓在一面，另一个在另一面。

应用本发明所述的方法对铜铝复合材料导线与铜引线进行焊接，可以使铜铝复合材料导线与铜引线牢固对接，并且在接口处有效的防止电化学腐蚀，从而为将铜铝复合材料导线应用于绕制变压器绕组等应用领域提供技术支持，解决其导线对接中存在的技术问题。

本发明所述的焊接方法，其所使用的焊接设备为本行业常用的冷压焊机，关于其工作及结构情况，均属现有技术，是本领域技术人员十分清楚的知识，本说明书对此不再详细说明。同样的道理，铜排以及STL系列接线端子的螺栓连接也属于本行业的公知技术，本说明书即使不作说明，也不会使本领域技术人员产生误解。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是铜铝复合材料导线变压器绕组的端线与铜引线焊接示意图；

图2是本发明所述接线筒子的示意图。

具体实施方式

实施例1

按照本发明所述焊接方法，进行下列步骤：

首先根据电缆或线圈出线的截面，选择合适的压模以及接线筒子1，凸模装在缸体活塞头上面，凹模固定在缸体框架上面，凸凹模相互对应。然后将液压缸框架置于接线筒1或接线端子3外部，其位置能使形成压坑边缘距离接线筒子1近端为5～8mm为好。

对于扁导线冷压焊，其形成压坑平面的角度与扁铜线宽度平面的角度控制在45～75°，不允许垂直于导线大平面冷压焊。

然后，控制好将要形成的压坑边缘与接线筒子1或接线端子3端部距离，启动液压泵，将加压控制杆推向刚体，开始加压，压力表指针达到要求后，停止加压，关闭液压泵，移开缸体。将接线筒子1一端冷压焊后，将铜引线2顶入到接线筒子1另一端且顶到中心位置，而后照上述方法实施冷压焊，即完成了一个接头的连接。

实施例2

低压引线与铜排连接也可以采用上述冷轧焊。由于低压引线多截面大，采用实施例1一样的步骤，先将同一线圈的多头出线与多个带双孔接线端子冷压连接，然后在低压铜排适当位置钻孔，将低压引线几个接线端子与铜排实行螺栓连接。

实施例3

对STL系列接线端子进行冷压焊，冷压方法同实施例1。在A、B组合后，共3个内六角螺栓进行连接，要求二正一反，即内六角螺栓头两个在一面，另一个在另一面，拧紧拧牢。

应用本发明所述的方法对铜铝复合材料导线与铜引线进行焊接，可以使铜铝复合材料导线与铜引线牢固对接，并且在接口处有效的防止电化学腐蚀，从而为将铜铝复合材料导线应用于绕制变压器绕组等应用领域提供技术支持，解决其导线对接中存在的技术问题。

Claims (5)

1、一种铜铝复合材料导线与铜引线的焊接方法，其特征在于：对接导线接头采用冷压焊接方法，其包括下列步骤：

a、根据电缆或线圈出线截面，选择合适的压模和接线筒子，凸模装在冷压焊机缸体活塞头上面，凹模固定在冷压焊机缸体框架上面，凸凹模相互对应；

b、将液压缸框架置于接线筒子或接线端子外部适当位置；

c、对扁导线冷压焊时，其形成压坑的平面与扁铜线宽平面要保持适当的角度；

d、控制好将要形成的压坑边缘与接线筒子或接线端子端部的距离，启动液压泵，将加压控制杆推向缸体，开始加压，压力表指针达到要求后，停止加压，关闭液压泵，移开缸体；

e、将接线筒子一端冷压焊后，将导线从另一端插入到接线筒子中心位置，而后再对另一端实施冷压焊。

2、根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：其b步骤所述的适当位置是指形成的压坑边缘距离接线筒子近端为5～8mm处。

3、根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于：其c步骤所述适当角度为45°～75°。

4、将权利要求1至3任一项所述的焊接方法应用于低压引线与铜排的连接，其特征在于：将同一线圈多个出线与多个双孔接线端子按所述焊接方法冷压焊接，然后在低压铜排适当位置钻孔，将低压引线几个接线端子与铜排实行螺栓连接。

5、将权利要求1至3任一项所述的焊接方法应用于STL系列接线端子的连接，其特征在于：先将同一线圈多个出线与多个双孔接线端子按所述焊接方法冷压焊接，然后进行A、B组合，其共3个内六角螺栓二正一反进行连接，即头两个内六角螺栓在一面，另一个在另一面。

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