CN204366288U - 一种用于放热焊剂的高安全引燃装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，包括：杯体、金属垫片、块状引燃剂、上引火针、下引火针及盖体；杯体口部设有法兰，底壁形成有漏液孔，金属垫片位于杯体底壁上，用于承载块状引燃剂，下引火针插接于块状引燃剂上，上引火针一端与下引火针连接，另一端穿过盖体并与导线连接。本实用新型的用于放热焊剂的高安全引燃装置，结构设计巧妙，能够实现远距离操作，除了安全性高，还具有以下优点：结构简单，成本较低，各部分能够组装成一个整体结构，方便存储、运输以及后续使用；而且能够有效防止引燃剂受潮，确保引燃效果。

Description

一种用于放热焊剂的高安全引燃装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于引燃放热焊剂的装置，安全性高，主要应用于铜质/铜包钢接地网等的焊接，属于放热焊接技术领域。

背景技术

放热焊接是一种操作简单、高效率、高质量的金属连接工艺，它利用金属化合物化学反应热作为热源，通过过热的（被还原）熔融金属，直接或间接加热工件，在特制的石墨模具的型腔中形成一定形状、尺寸、符合工程需求的熔焊接头。与传统的机械连接工艺比较，放热焊接是真正的分子焊接，导体不会被破坏并且没有接触面，导体交界面的整体有效性没有改变，因此放热焊接接头具有良好的导电性能，并且不会受到高浪涌电流的损伤，放热焊接正在逐步取代以往金属之间的机械连接方法。

目前焊接过程中引燃放热焊接剂主要有两种方法：

一种是将引燃剂放在焊接模具的口部，用点火枪引燃该引燃剂，此种引燃方式，为了便于引燃，引燃剂中除了金属氧化物外，经常加入镁 、红磷、硫磺、氯酸钾、重铬酸钾等易燃物或强氧化性物质。由于引燃剂放在模具口，操作人员使用点火枪点燃模具口部的引燃剂时，很容易发生飞溅、爆燃等情况，容易使操作人员受伤，另外，引燃剂中的易燃或者有毒物品，也使得运输、贮存等存在安全隐患。

另一种是将引燃剂放在焊接剂主料上，再在引燃剂上面放上助燃剂，最后再放入催化剂，依靠化学反应引燃。当操作人员看到引燃剂开始冒烟的时候，迅速将热熔模具的顶盖合上，然后远离此处4 米以上以确保安全。引燃剂、助燃剂和催化剂需要分别储存，在使用时混在一起发生化学反应，操作比较麻烦。操作过程中如果时间掌握不好会发生飞溅伤人的情况，存在一定危险性。

上述两种引燃方式都需要操作人员近距离操作，存在一定的安全隐患，且对于粉末状引燃剂，操作十分不方便，尤其是工程中接地网的焊接大多处于野外露天环境，在大风或者暴雨天气条件下使用粉末状引燃剂尤其不方便。另外，很多引燃剂中存在易燃易爆或者有毒的危险成分，对运输和贮存条件要求较高。

针对上述问题，专利CN 203390385 U提供了一种放热焊接剂的引燃装置，操作人员可通过该引燃装置远距离进行引燃操作，降低了操作人员意外受伤的风险；而且，使用该引燃装置，无需使用带有易燃易爆成分的引燃剂，可以直接使用放热焊接剂主料，方便施工且节约成本。

但是，使用该引燃装置时，需要把引燃剂放入杯体内，再盖上盖子，引燃装置与引燃剂不是一体的，二者需要分开存放。该引燃装置的杯体没有杯底或者底部具有一个或多个引火孔，引燃剂放入杯体后容易从底部洒落。因此该专利中介绍的先把引燃剂放入引燃装置的杯体中，然后把引燃装置放置在放热焊剂上面的操作过程十分不方便，尤其是当杯体没有杯底时，此操作步骤根本不可能完成。而且，把引燃装置放置在放热焊剂上面，再通电引燃，则放热焊接的过程中引燃装置处于高温环境中，容易对引燃装置造成损害，降低引燃装置的使用寿命，因此对引燃装置的杯体、杯盖和电加热棒材料的耐高温性能提出很高的要求。该专利中提及，引燃装置的电加热棒可以使用现有技术中的电加热装置，并举例涉及由金属管、螺旋状电阻丝及结晶氧化镁粉等组成的电加热管。该电加热管结构比较复杂，成本较高；由于电加热棒需要插入引燃剂中进行加热，引燃剂点燃后铝与氧化铜将发生置换反应，生成金属铜液并形成2573℃的高温，金属管很难承受放如此的高温，很容易损坏，几乎不能重复使用。因此专利CN 203390385 U所提供的一种放热焊接剂的引燃装置，操作具有较大的不便性，且使用成本较高。

鉴于此，迫切需要一种改进的引燃装置，以克服上述缺陷。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，结构合理，操作安全方便而且制造成本较低，方便存储和运输。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，包括：杯体、金属垫片、块状引燃剂、上引火针、下引火针及盖体；所述杯体的口部设有法兰，所述杯体底壁形成有漏液孔，所述金属垫片位于杯体底壁上，用于承载块状引燃剂，所述下引火针插接于块状引燃剂上，所述上引火针一端与下引火针连接，另一端穿过所述盖体并与导线连接；所述杯体由导电的金属材料制成，所述盖体由绝缘材料制成。

优选地，前述杯体和金属垫片均由金属铜或金属铝制成。

进一步优选地，前述杯体由金属铝制成，所述金属垫片由金属铜制成。

具体地，前述杯体内的容纳空间为圆柱体形，所述盖体截面为圆形且与杯体内的容纳空间过盈配合；所述盖体由硬纸片制成，硬纸片中间有孔以供上引火针穿出；所述金属垫片的外直径大于杯体底壁上漏液孔的直径。

优选地，前述块状引燃剂的顶部形成有凹槽，用于与下引火针实现良好接触和固定。

进一步地，前述上引火针和下引火针由铝或铁或铜制成，主体均为细长针状。

更进一步地，前述下引火针的横截面为圆形或多边形；所述上引火针与下引火针连接的部位的横截面尺寸大于上引火针其他部位的横截面尺寸。

再进一步地，上引火针和下引火针通过螺纹连接或者铆接或焊接的方式进行固定连接。

本实用新型的前述块状引燃剂是由粉末状引燃剂或粉末状放热焊剂压制而成，所选粉末状引燃剂或粉末状放热焊剂的成分必须满足在适当的压制工艺下所压制成的块状引燃剂具有一定的牢固程度，并且具有导电性质，接通合适电流后可以迅速升温至还原反应临界温度以上实现引燃，因此本实用新型的前述块状引燃剂由包含以下组分和质量百分比的粉末通过机械压制而成的：100-300目的金属铜粉末25-35%；100-300目的氧化铜粉末30-45%；100-300目的金属铝粉10-12%； 20-200目的金属镁粉15-25%； 100-300目的金属锡粉1-3%； 100-400目的石墨粉与滑石粉的混合粉1-3%，石墨粉与滑石粉的混合粉中石墨粉的质量百分比≥60%，该块状引燃剂正好适用于本实用新型的引燃装置，实现高安全性操作，减少溅射。

引燃操作时，当块状引燃剂被引燃后，高安全引燃装置的金属垫片以及杯体下部金属因块状引燃剂发生反应生成的高温金属液（主要成分是铜）和释放出的大量热量的作用而发生熔化，并随块状引燃剂反应生成的高温金属液一起流入放热焊接模具的焊药腔中，引导放热焊剂发生强烈的还原反应，生成合金铜水，合金铜水通过放热焊接模具的导流孔流到待焊接的两段或者多段导线连接位置所处的模具腔体，合金铜水冷却凝固从而将待焊接的导线牢固焊接。被熔化掉的高安全引燃装置的金属垫片以及杯体下部金属参与了放热焊剂发生强烈的还原反应或者混入了焊接导线的铜水之内，为了避免因此对焊接接头质量和金属成分造成影响，前述杯体和金属垫片均由金属铜或金属铝制成，金属铝可以参与放热焊剂的还原反应，金属铜可以成为焊接接头金属的一部分。由于杯体下部只有少部分熔化，其余成为废品进行回收，为了节约制造成本，优选金属铝作为杯体的材质，并且选择金属铝板易于杯体的冲压成型，便于工业化生产。同时，由于金属垫片与杯体和块状引燃剂的接触面积较小，为了在铜质材料的焊接过程中金属铜液里不引入过多的铝成分，金属垫片优选由导电性更好的铜制成，并且金属垫片中心有孔，从而节约了成本并减轻重量。金属垫片的外直径大于杯体底壁上漏液孔的直径。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的用于放热焊剂的高安全引燃装置，结构设计巧妙，能够实现远距离操作，除了安全性高，还具有以下优点：结构简单，成本较低，各部分能够组装成一个整体结构，方便存储、运输以及后续使用；而且能够有效防止引燃剂受潮，确保引燃效果；在引燃过程中省去了传统操作中的装填引燃粉的操作，避免了装填引燃粉的不方便性以及易受恶劣天气影响的缺陷，并且可以远距离控制电源实现引燃，引燃方法安全高效，操作过程也不受环境影响，适用性更好。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置的一个具体实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例中各部件拆分示意图。

图中附图标记的含义：1、杯体，2、金属垫片，3、块状引燃剂，31、凹槽，4、上引火针，5、下引火针，6、盖体。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参见图1和图2，本实用新型的用于放热焊剂的高安全引燃装置，包括：杯体1、金属垫片2、块状引燃剂3、上引火针4、下引火针5及盖体6。其中，杯体1用于盛放块状引燃剂3，口部设有法兰，底壁上形成有漏液孔；金属垫片2位于杯体1底壁上用于承载块状引燃剂3，起到导电和固定块状引燃剂3的作用；下引火针5插接于块状引燃剂3上；上引火针4一端与下引火针5连接，另一端穿过盖体6并与一导线连接。组装后的结构如图1所示，在使用时，将本装置放置于放热焊接模具盖子上的孔内并固定，放热焊接模具的盖子与外接电源的一极连接，上引火针4通过导线与电源的另一极连接，这样一来，模具的盖子、杯体1、金属垫片2、块状引燃剂3、上引火针4及下引火针5与电源的两极形成回路，接通电源，块状引燃剂3上就会通过电流，利用块状引燃剂3本身的电阻热加热块状引燃剂3，当块状引燃剂3的温度升高至其还原反应临界点以上时就会实现引燃，引燃过程中操作人员远离放热焊接反应位置进行操作，既操作方便，也大大提高了安全性。

为了形成导电回路，杯体1、金属垫片2、上引火针4、下引火针5均由导电的金属材料制成。

作为一种优选，为了在铜质材料的焊接中不引入有害金属杂质，杯体1和金属垫片2均由金属铜或者金属铝制成。由于施焊过程中杯体1下部只有少部分熔化，其余成为废品进行回收，为了节约制造成本，本实施例中选择金属铝作为杯体1的材质，并且选择金属铝板易于杯体1的冲压成型，便于工业化生产。同时，由于金属垫片2与杯体1和块状引燃剂3的接触面积较小，为了在铜质材料的焊接过程中金属铜液里不引入过多的铝成分，本实施例中金属垫片2选择由导电性更好的铜制成，并且金属垫片2中心有孔，从而节约了成本并减轻重量，而且金属垫片2的外直径大于杯体1底壁上漏液孔的直径。

为了节约装置的成本，上引火针4和下引火针5可以选择铝或铁制成，通过螺纹连接或者铆接或焊接的方式进行固定连接，两者的主体均为细长针状，下引火针5的横截面为圆形或多边形，在块状引燃剂3的顶部形成有凹槽31，用于与下引火针5实现良好接触和固定；上引火针4与下引火针5连接的部位的横截面尺寸大于上引火针4其他部位的横截面尺寸。

通过盖体6将本装置组成一个整体结构，盖体6优选由绝缘的硬纸片制成，与杯体1通过过盈配合实现组装。优选地，杯体1内的容纳空间为圆柱体形，相应地，盖体6截面为圆形且与杯体1内的容纳空间过盈配合，并且在硬纸片中间形成有孔结构以供上引火针4穿出。

总的来说，该引燃装置的结构简单，各部分通过简单组装即可形成一个整体结构，制造成本较低，而且方便存储和运输，在后续引燃过程中也无需装填引燃粉，避免了装填引燃粉的不方便性以及易受恶劣天气影响的缺陷，并且可以远距离控制电源实现引燃，安全性更高，适用性更好，操作更加方便高效。

为了更好地应用本实用新型，下面对该引燃装置的使用方法进行简要介绍：在焊接时首先将待焊接的两段或多段导线置于放热焊接模具内，将模具合好固定；隔离片（金属）置于放热焊接模腔底部，将导液孔封住，再将放热焊剂放入放热焊接模腔内，盖好模具的盖子。然后，将本实用新型的引燃装置放入模具盖子上的孔内（所用放热焊接模具的盖子上的孔直径必须小于本实用新型的引燃装置的杯体1的法兰直径），并将引燃装置固定好；本实用新型的引燃装置的上点火针接电源一极，模具盖子接电源另一极（放热焊接模具的盖子是导电体）；操作人员远离放热焊接模具进行操作；接通电源10秒左右（时间由工作场地的环境，设备的情况，以及操作的原因而定，10秒仅供参考）以后，引燃剂引燃；引燃剂引导放热焊剂发生强烈的还原反应，放出大量的热，生成合金铜水，合金铜水通过放热焊接模具的导流孔流到待焊接的两段导线连接位置所处的模具腔体，铜水冷却凝固从而将待焊接的两段导线的牢固焊接。本实用新型中，当块状引燃剂被引燃后，高安全引燃装置的金属垫片以及杯体下部金属因块状引燃剂被引燃生成的高温金属液（主要成分是铜）和释放出的大量热量的作用而发生熔化，并随块状引燃剂被引燃生成的高温金属液一起流入放热焊接模具的焊药腔中，高温金属液加热放热焊剂使其发生反应生成大量的高温铜水，高温铜水通过放热焊接模具的导流孔流入待焊接的导体接头所处的空腔内，待铜水冷却，形成牢固的焊接接头，从而远距离操作实现了高安全性的可靠焊接。

另外，本实用新型中的块状引燃剂3由粉末状引燃剂或粉末状放热焊剂压制而成，作为一个具体实施例，块状引燃剂由包含以下组分和质量百分比的粉末通过机械压制而成的： 150目的金属铜粉末30%；150目的氧化铜粉末35%；150目的金属铝粉11%；50目的金属镁粉20%；200目的金属锡粉2%；300目的石墨粉与滑石粉的混合粉2%，石墨粉与滑石粉的混合粉中石墨粉的质量百分比为65%。该块状引燃剂适用于本实用新型的引燃装置，能够实现高安全性操作，减少溅射，具有成分简单、环保、安全性好、易点燃而反应速度均匀等特点，且易于压制成型，所压成的块体牢固程度较好，不易碎裂，便于运输和储存。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，包括：杯体、金属垫片、块状引燃剂、上引火针、下引火针及盖体；所述杯体口部设有法兰，杯体底壁形成有漏液孔，所述金属垫片位于杯体底壁上，用于承载块状引燃剂，所述下引火针插接于块状引燃剂上，所述上引火针一端与下引火针连接，另一端穿过所述盖体并与导线连接；所述杯体由导电的金属材料制成，所述盖体由绝缘材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，所述杯体和金属垫片均由金属铜或金属铝制成。

3.根据权利要求2所述的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，所述杯体内的容纳空间为圆柱体形，所述盖体截面为圆形且与杯体内的容纳空间过盈配合；所述盖体由硬纸片制成，硬纸片中间有孔以供上引火针穿出；所述金属垫片的外直径大于杯体底壁上漏液孔的直径。

4.根据权利要求1所述的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，所述块状引燃剂的顶部形成有凹槽，用于与下引火针实现良好接触和固定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，所述上引火针和下引火针由铝或铁或铜制成，主体均为细长针状。

6.根据权利要求5所述的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，所述下引火针的横截面为圆形或多边形；所述上引火针与下引火针连接的部位的横截面尺寸大于上引火针其他部位的横截面尺寸。

7.根据权利要求5所述的一种用于放热焊剂的高安全引燃装置，其特征在于，上引火针和下引火针通过螺纹连接或者铆接或焊接的方式进行固定连接。