專利名稱：一種銅鋁爆炸復(fù)合螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及一種螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾的制造方法，尤其涉 及一種采用爆炸焊接銅鋁復(fù)合材料制造的螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾。
背景技術(shù)：
對(duì)于銅鋁過渡連接的需求，存在于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，如電解鋁、電解銅、氯堿、石 油、化工、電力及輸電、變電、電力設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)以電力及電力設(shè)備行業(yè)為例傳統(tǒng)的電力及電力設(shè)備行業(yè)中，銅鋁過渡連接主要是通過銅鋁過渡板、銅鋁過渡 線夾及銅鋁接線端子來實(shí)現(xiàn)，銅鋁過渡板、銅鋁過渡線夾及銅鋁接線端子銅和鋁本身的連 接一般采用閃光焊、摩擦焊、釬焊連接法實(shí)現(xiàn)；通常，結(jié)合面難以實(shí)現(xiàn)完全的冶金結(jié)合，廢品 率高、結(jié)合強(qiáng)度低、銅材消耗大，容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，且會(huì)導(dǎo)致設(shè)備及輸變電線路故障率高。由此可見，電力行業(yè)中銅鋁接依然存在銅消耗量大、制造成本高、工業(yè)化程度低、 現(xiàn)場(chǎng)使用不方便等問題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種采用導(dǎo)電性能好、銅 材使用量少、制造成本低、安裝操作簡(jiǎn)單、永久不會(huì)脫落的一種采用爆炸焊接銅鋁復(fù)合材料 制造的螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的；螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，包括有鋁基板，鋁基板一端表面爆炸焊接成 一體的銅層，且銅層朝內(nèi)對(duì)折且中間成圓筒形；鋁基板另一端為平板，其特征在于所述的 鋁基板的平板端，安裝有鋁導(dǎo)線壓板，鋁基板的平板端、鋁導(dǎo)線壓板中部對(duì)應(yīng)位置上分別有 起到壓線作用的半圓弧溝槽，鋁導(dǎo)線壓板的半圓弧溝槽兩側(cè)與鋁基板的平板端之間通過螺 栓連接；所述鋁基板表面爆炸焊接復(fù)銅一端，所述的鋁基板及銅的對(duì)折部分分別有聯(lián)接銅 導(dǎo)線或銅絲柱的聯(lián)接絲孔，銅層的聯(lián)接絲孔內(nèi)壁加工有聯(lián)接絲紋與螺栓旋合。所述的螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，其特征在于所述的鋁基板與銅層之 間的焊接方式是采取金屬爆炸焊接方式焊接完成，結(jié)合狀態(tài)為冶金結(jié)合狀態(tài)，結(jié)合率為 100%，其結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。所述的螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，其特征在于所述的銅層的厚度在 0. lmm-8mm之間；其鋁基板厚度為lmm-30mm。所述的螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，其特征在于鋁導(dǎo)線端采取鋁導(dǎo)線壓板 與鋁基板螺栓壓接聯(lián)接；銅聯(lián)接端采取聯(lián)接絲孔及螺栓組合方式壓接聯(lián)接。在電力接線中銅、鋁接線端過渡連接的場(chǎng)合，大量的存在于電力接線中銅鋁轉(zhuǎn)換、 聯(lián)接、續(xù)連過程中；作為本實(shí)用新型所指的電力線路銅、鋁轉(zhuǎn)換、聯(lián)接的“螺栓式變壓器用銅 鋁過渡聯(lián)接線夾”；是一種采用爆炸焊接銅鋁復(fù)合材料、解決銅鋁連接“螺栓式變壓器用銅 鋁過渡聯(lián)接線夾”，其本身銅鋁聯(lián)接方式的螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾的制造工藝 及方法。
3[0015]本實(shí)用新型更是涉及一種全新的電力線路及其變壓器銅鋁過渡連接“螺栓式變壓 器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”的制造工藝及方法。本實(shí)用新型所述的電力線路及其變壓器銅鋁過渡連接“螺栓式變壓器用銅鋁過渡 聯(lián)接線夾”一般結(jié)構(gòu)形式是，主體為多為導(dǎo)電性能好的鋁材，其中起到與變壓器出線銅端子 聯(lián)接的聯(lián)接絲孔內(nèi)壁爆炸復(fù)合有一層銅層，其他起到壓接鋁導(dǎo)線作用的端部上、下板主體 均為鋁質(zhì)；端部上、下板兩個(gè)結(jié)構(gòu)板均留有聯(lián)接固定作用的沖壓孔。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型中的電力銅鋁連接“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”結(jié)構(gòu)緊密，可 獲得更優(yōu)越的連接性能，降低了銅材的使用量，解決方案及制造工藝獨(dú)特、簡(jiǎn)便、成本低廉， 不僅可以進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)，同時(shí)也確保了現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的通用性，操作簡(jiǎn)單方便，制作成本 低，普及速度快。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實(shí)用新型圓筒形接線端剖視圖。
具體實(shí)施方式
螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，包括有鋁基板1，鋁基板1 一端表面爆炸焊接 成一體的銅層2，且銅層2朝內(nèi)對(duì)折且中間成圓筒形3 ；鋁基板1另一端為平板，鋁基板的平 板端4安裝有鋁導(dǎo)線壓板5，鋁基板1的平板端、鋁導(dǎo)線壓板5中部對(duì)應(yīng)位置上分別有起到 壓線作用的半圓弧溝槽6，鋁導(dǎo)線壓板5的半圓弧溝槽6兩側(cè)與鋁基板1的平板端之間通 過螺栓7連接；所述的鋁基板1及銅層2的對(duì)折部分分別有聯(lián)接銅導(dǎo)線或銅絲柱的聯(lián)接絲 孔，銅層的聯(lián)接絲孔內(nèi)壁加工有聯(lián)接絲紋與螺栓8旋合。鋁基板1與銅層2之間的焊接方式是采取金屬爆炸焊接方式焊接完成，結(jié)合狀態(tài) 為冶金結(jié)合狀態(tài)，結(jié)合率為100 %，其結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。銅層2的厚度在0. lmm-8mm之間；其鋁基板1厚度為lmm-30mm。如要達(dá)到本實(shí)用新型所述的電力銅鋁連接“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾” 的性能效果，面臨的工藝技術(shù)課題截然顯現(xiàn)，即有效的解決所述的爆炸復(fù)合銅鋁母材的取 得，及銅鋁母材螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾后期成型制造工藝的完善。首先、是螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾銅鋁復(fù)合母材的爆炸焊接工藝及母材 制造方法為了獲得優(yōu)異的此銅鋁線夾自身的銅鋁過渡復(fù)合性能，本實(shí)用新型采用了爆炸焊 接的工藝技術(shù)，進(jìn)行解決此銅鋁線夾自身的銅鋁過渡焊接復(fù)合。爆炸焊接工藝實(shí)現(xiàn)金屬爆炸焊接的主要條件有以下幾方面“炸藥品種、單位面積藥量、基板與 覆板的安裝間隙和安裝角、基板與覆板的尺寸參數(shù)(主要有板材的厚度、基覆比)以及表面 狀態(tài)”等。1、炸藥品種炸藥是爆炸焊的能源，其種類和密度決定爆炸速度。爆速過高，會(huì)使撞擊角度變小 和作用力過大，容易撕裂結(jié)合部位；爆速過低，不能維持足夠的爆炸角，也不能產(chǎn)生良好結(jié)合。由于爆炸焊接工程中廣泛使用2#巖石炸藥，為了與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，本項(xiàng)目中炸 藥也采用粉狀銨鹽炸藥(2#巖石炸藥)，其密度P = 0. 53 0. 6g/cm3,爆速2000m/s 2200m/so2、單位面積藥量炸藥的數(shù)量以覆板單位面積上布放的炸藥數(shù)量或炸藥厚度來計(jì)算，以Wg(g/cm2) 表不。藥量的計(jì)算目前尚無理論公式，可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算。BJ = K0 4 Sl Pl式中■ ho——均勻間隙值(mm)Hffg——單位面積藥量(g/cm2)■ ρ ！——覆板密度(g/cm3)■ δ i——覆板厚度(匪)■ δ Q——藥包厚度(匪)■ Kg——金屬爆炸焊接經(jīng)驗(yàn)系數(shù)3、安裝間隙和安裝角爆炸焊的能量傳遞、吸收、轉(zhuǎn)換和分配，是通過間隙借助覆板與基板的高速?zèng)_擊碰 撞來完成和實(shí)現(xiàn)的。安裝間隙和安裝角是影響爆炸角的主要因素之一，在爆炸焊中，如果爆 炸角過小，不論撞擊速度有多大，也不會(huì)產(chǎn)生射流現(xiàn)象，反而容易引起結(jié)合面的嚴(yán)重熔化， 接頭強(qiáng)度低。平行法爆炸焊時(shí)采用均勻間隙值，以ho表示，一般為覆板厚度的0. 5 1. 0 倍，一般用如下經(jīng)驗(yàn)公司來計(jì)算h0 = 0. 2( δ δ 0)4、表面狀態(tài)要實(shí)現(xiàn)金屬間的冶金結(jié)合，必須有效清除金屬板表面為氧化物、氮化物以及吸附 氣體薄膜的覆蓋層，為使金屬板之間達(dá)到緊密接觸，以致產(chǎn)生原子間的結(jié)合力，奠定實(shí)現(xiàn)基 石出。表面狀態(tài)與形成物理接觸面積有關(guān)，對(duì)焊接質(zhì)量有非常重要的影響，焊前一定要 進(jìn)行表面清理以保持金屬表面盡可能的清潔和具有一定的表面粗糙度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粗 糙的表面既難于形成波形界面，又易于熔化而形成金屬間化合物的中間層。其次、是此銅鋁線夾的成型工藝及方法如果要使金屬爆炸焊接方式制造的金屬?gòu)?fù)合材料母板，變成適合最終使用所需的 各種形狀和形式的材料配件，那么對(duì)于金屬爆炸焊接復(fù)合材料母板進(jìn)行必要的、適合的后 期加工及其加工手段的選擇就顯得十分重要。在此僅對(duì)本實(shí)用新型所指的“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”的成型所需的 后期成型工藝方式方法做一介紹為了達(dá)到“表面質(zhì)量好、外形形狀統(tǒng)一、對(duì)復(fù)合界面損傷小、材料浪費(fèi)少”的后期加 工目的；對(duì)本實(shí)用新型所指的“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”的成型后期成型加工工 序的加工工藝、本實(shí)用新型選擇了“金屬超塑成型”的工藝技術(shù)，眾所周知“金屬超塑成型”必須滿足一下三個(gè)基本條件1.微細(xì)晶粒組織2. 一定變形溫度3.低應(yīng)變速度根據(jù)“金屬超塑成型”工藝標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合復(fù)合材料母板溫升需要情況，對(duì)母板實(shí)施“超 塑成型”前的加溫工序，加熱、加溫可以是高頻感應(yīng)加熱，中頻感應(yīng)加熱等其他有效手段；對(duì)于本實(shí)用新型“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”的成型，對(duì)母板實(shí)施“超塑 成型”前的加溫溫度本實(shí)用新型設(shè)定在220° -380°范圍內(nèi)進(jìn)行，在滿足以上條件后將溫升 后的爆炸復(fù)合材料母板置于，待壓模具內(nèi)，根據(jù)爆炸復(fù)合材料母板的“應(yīng)變速度”，采用壓力 設(shè)備對(duì)于模具給壓；至此，通過對(duì)于壓制成型后的“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”毛坯形狀，進(jìn) 行必要的后期截取、鉆孔、組裝即可完成了整個(gè)“螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾”的成 型制造。
權(quán)利要求1.一種銅鋁爆炸復(fù)合螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，包括有鋁基板，鋁基板一端 表面爆炸焊接成一體的銅層，且銅層朝內(nèi)對(duì)折且中間成圓筒形；鋁基板另一端為平板，其特 征在于所述的鋁基板的平板端，安裝有鋁導(dǎo)線壓板，鋁基板的平板端、鋁導(dǎo)線壓板中部對(duì) 應(yīng)位置上分別有起到壓線作用的半圓弧溝槽，鋁導(dǎo)線壓板的半圓弧溝槽兩側(cè)與鋁基板的平 板端之間通過螺栓連接；所述鋁基板表面爆炸焊接復(fù)銅一端，鋁基板及銅層的對(duì)折部分分 別有聯(lián)接銅導(dǎo)線或銅絲柱的聯(lián)接絲孔，銅層的聯(lián)接絲孔內(nèi)壁加工有聯(lián)接絲紋與螺栓旋合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁爆炸復(fù)合螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，其特征在 于所述的鋁基板與銅層之間的焊接方式是采取金屬爆炸焊接方式焊接完成，結(jié)合狀態(tài)為冶 金結(jié)合狀態(tài)，結(jié)合率為100%，其結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁爆炸復(fù)合螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，其特征在 于所述的銅層的厚度在0. Imm-Smm之間；其鋁基板厚度為lmm-30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁爆炸復(fù)合螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，其特征在 于鋁導(dǎo)線端采取鋁導(dǎo)線壓板與鋁基板螺栓壓接聯(lián)接；銅聯(lián)接端采取聯(lián)接絲孔及螺栓組合方 式壓接聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了螺栓式變壓器用銅鋁過渡聯(lián)接線夾，包括有鋁基板，鋁基板一端表面爆炸焊接成一體的銅層，且銅層朝內(nèi)對(duì)折且中間成圓筒形；鋁基板另一端為平板，其特征在于所述的鋁基板的平板端，安裝有鋁導(dǎo)線壓板，鋁基板的平板端、鋁導(dǎo)線壓板中部對(duì)應(yīng)位置上分別有起到壓線作用的半圓弧溝槽，鋁導(dǎo)線壓板的半圓弧溝槽兩側(cè)與鋁基板的平板端之間通過螺栓連接。本實(shí)用新型可獲得更優(yōu)越的連接性能，降低了銅材的使用量，解決方案及制造工藝獨(dú)特、簡(jiǎn)便、成本低廉，不僅可以進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，同時(shí)也確保了現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的通用性，操作簡(jiǎn)單方便，制作成本低，普及速度快。
文檔編號(hào)H01F27/29GK201859749SQ20092018106
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者張輝 申請(qǐng)人:安徽鈦鈷新金屬有限公司