CN114346604A - 一种铜铁过渡块的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于异种金属连接技术领域的一种铜铁过渡块的制作方法。将准备的黄铜带和钢带卡入工装的两块挡板中，用螺钉压紧，稳定夹持；采用搅拌摩擦焊机分别对两条焊缝进行搅拌摩擦焊接，将焊好的复合带料根据产品尺寸要求锯切分割，再采用搅拌摩擦焊对锯切分割复合带料的新的两条焊缝焊接，然后用机加工完成产品加工。本发明采用的搅拌摩擦焊制作工艺，不需要任何焊接材料，搅拌摩擦焊接头强度高，无缺陷；材料采用黄铜带和钢带整条加工后切开，制作简单，效率较高，量产成本低，产品使用寿命长，应用前途广泛。
Description
技术领域
本发明属于异种金属连接技术领域，特别涉及一种铜铁过渡块的制作方法。
背景技术
铜铁过渡块是高压电器中大量采用的一种连接元件，GIS产品的接地网及预埋铁主要是采用铁材质，而国内一般要求GIS接地采用铜（满足动热稳定），由于铜铁两种金属材料物理属性不同，铜铁在空气中不能直接搭接使用，否则会发生电化学腐蚀：当铜、铁导体直接连接时（如图2所示），这两种金属的接触面在空气中水分、二氧化碳和其他杂质的作用下极易形成电解液，从而形成的以铁为负极、铜为正极的原电池，使铁产生电化腐蚀，长时间的电化学腐蚀导致接地电阻变大，直接影响到GIS安全性能。
铜铁过渡块的金属复合界面采用银钎焊，中间无介质，不会发生电化学腐蚀。可以直接应用在GIS接地铜排与接地网之间进行过渡连接。主要材料是H62黄铜和Q235钢板，目前主要采用加热后银钎焊方式制造，缺点是消耗贵金属银，黄铜板和钢板下料后机加工成单件逐个焊接，效率较低，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜铁过渡块的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
1.选材，分别采用H62黄铜带和Q235钢带，其带宽根据铜铁过渡快的最终尺寸选择，表面除锈，焊前清洗烘干。其中，带宽范围为40-120mm；黄铜带选择厚度5-16mm，钢带厚度依据铜铁过渡快的最终尺寸选择为10-80mm，
2.工装夹持，该工装为在带槽底板上沿槽的长边垂直焊接两块挡板，在一边挡板上水平设置一排螺钉孔；将步骤1准备的H62黄铜带和Q235钢带卡入工装的两块挡板中，一条焊缝垂直朝上，并用螺钉压紧，稳定夹持；
3.采用搅拌摩擦焊机进行搅拌摩擦焊接焊接，搅拌摩擦焊机的搅拌头采用高温合金，置于焊缝上面，由于黄铜与钢熔点差别大，搅拌头偏置钢带一侧1-2mm，用于平衡不同材料热量分布；焊接深度5-8mm，轴肩尺寸φ14-20mm，焊接速度80-120mm/min，先焊接一条缝，然后将黄铜带与钢带之间的另一条焊缝垂直朝上稳定夹持，搅拌摩擦焊机返回来焊接该另一条焊缝；并用铲刀去除焊接残余的少量高于焊接面的焊渣；
4.锯切焊好的复合带料，根据产品尺寸要求锯切分割；
5. 将锯切分割后的两条复合带料并排对齐稳定夹持在工装上，新的焊缝垂直朝上，分别焊接这两条新的焊缝；
6.机加工平面，钻孔，攻丝，完成产品加工。
本发明的有益效果是采用的搅拌摩擦焊制作工艺，不需要任何焊接材料，搅拌摩擦焊接头强度高，无缺陷；材料采用黄铜带和钢带整条加工后切开，制作简单，效率较高，量产成本低，产品使用寿命长，应用前途广泛。
附图说明
图1为铜铁过渡块焊接示意图。
图2为现有铜铁接地件示意图。
具体实施方式
本发明提供一种铜铁过渡块的制作方法，所述铜铁过渡块通常名称包括铜铁连接头、 铜铁转换头、 铜铁转换器和铜铁过渡板。实际上就是一端为铜质，另一端为钢质，通过特殊的加工工艺将铜片和钢片紧密的融合在一起，形成一个牢固连接的铜铁转换接头；主要应用在接地系统中，用来连接接地引下线和地网的连接件。在工程应用中，铜钢转换接头的钢片与地网焊接在一起，铜片端则与接地引下线的铜线耳通过螺栓固定在一起，其间通过铜钢的转换，可以将浪涌电流迅速的泄放入地，达到保护设备的目的。铜的化学特性比钢的稳定，在同样的环境条件下，铜耐氧化的能力要比钢强，所以，就算是裸露在外面的铜片，也不用担心因为氧化而与接地引下线接触不良，这就保障了接地系统的畅通无阻，对设备安全起到了很好的保障作用。另外，在工程施工中还需要对铜钢转换头进行防腐处理，避免铜钢电位差腐蚀。可见，在接地施工中使用铜钢转换接头相比传统的方法有技术性的改进，主要体现在减少接地引下线与地网间的接触电阻，保证浪涌电流泄放通道的畅通，以及良好的防腐特性，延长工程质量的保持期。下面结合附图和实施例对本发明予以说明。
如图1所示的铜铁过渡块焊接示意图，本发明所述的铜铁过渡块的制作包括如下步骤：
1.选材，分别采用H62黄铜带3和Q235钢带4，其带宽根据铜铁过渡快的最终尺寸选择，表面除锈，焊前清洗烘干。其中，带宽范围为40-120mm；黄铜带选择厚度4-16mm，钢带厚度依据铜铁过渡快的最终尺寸选择为10-80mm，
2.工装夹持，该工装为在带槽底板1-2上沿槽1-4的长边垂直焊接两块挡板1-3，在一边挡板上水平设置一排螺钉孔；将步骤1准备的H62黄铜带3和Q235钢带4卡入工装1的两块挡板中，一条焊缝垂直朝上，并用螺钉1-1压紧，稳定夹持；
3.采用搅拌摩擦焊机进行搅拌摩擦焊接焊接，搅拌摩擦焊机的搅拌头采用高温合金，置于焊缝上面，由于黄铜与钢熔点差别大，搅拌头偏置钢带一侧1-2mm，用于平衡不同材料热量分布；焊接深度5-8mm，轴肩尺寸φ14-20mm，焊接速度80-120mm/min，先焊接一条缝，然后将黄铜带与钢带之间的另一条焊缝垂直朝上稳定夹持，搅拌摩擦焊机返回来焊接该另一条焊缝；并用铲刀去除焊接残余的少量高于焊接面的焊渣；
4.锯切焊好的复合带料，根据产品尺寸要求锯切分割；
5. 将锯切分割后的两条复合带料并排对齐稳定夹持在工装上，新的焊缝垂直朝上，分别焊接这两条新的焊缝；
6.机加工平面，钻孔，攻丝，完成产品加工。
具体应用在某高压电器接地体材料采用60mm×10mm热镀锌扁钢，为了尺寸匹配，铜铁转换排一端采用60mm×60mm×20mm铜排，另一端采用60mm×60mm×40mm的钢与之焊接，焊接加工后打4个M12的螺栓孔，用于与设备内外接地线连接。减少接地引下线与地网间的接触电阻，保证浪涌电流泄放通道的畅通，以及良好的防腐特性，延长工程质量的保持期。
Claims (1)
1.一种铜铁过渡块的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）选材，分别采用H62黄铜带和Q235钢带，其带宽根据铜铁过渡快的最终尺寸选择，表面除锈，焊前清洗烘干，
其中，带宽范围为40-120mm；黄铜带选择厚度5-16mm，钢带厚度依据铜铁过渡快的最终尺寸选择为10-80mm；
（2）工装夹持，该工装为在带槽底板上沿槽的长边垂直焊接两块挡板，在一边挡板上水平设置一排螺钉孔；将步骤1准备的H62黄铜带和Q235钢带卡入工装的两块挡板中，一条焊缝垂直朝上，并用螺钉压紧，稳定夹持；
（3）采用搅拌摩擦焊机进行搅拌摩擦焊接焊接，搅拌摩擦焊机的搅拌头采用高温合金，置于焊缝上面，由于黄铜与钢熔点差别大，搅拌头偏置钢带一侧1-2mm，用于平衡不同材料热量分布；焊接深度5-8mm，轴肩尺寸φ14-20mm，焊接速度80-120mm/min，先焊接一条缝，然后将黄铜带与钢带之间的另一条焊缝垂直朝上稳定夹持，搅拌摩擦焊机返回来焊接该另一条焊缝；并用铲刀去除焊接残余的少量高于焊接面的焊渣；
（4）锯切焊好的复合带料，根据产品尺寸要求锯切分割；
（5）将锯切分割后的两条复合带料并排对齐稳定夹持在工装上，新的焊缝垂直朝上，分别焊接这两条新的焊缝；
（6）机加工平面，钻孔，攻丝，完成产品加工。
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