专利名称：一种铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂的制作方法
技术领域：
本发明属于金属焊接领域，具体涉及一种铜包钢/铜质接地网放热焊用 引燃剂。
背景技术：
随着经济发展的稳步前进，对于能源的需求逐年递增，电力建设的进 程也逐渐加快，电力建设的发展体现在基础设施建设数量与质量的双重发 展。
在电网接地领域中，人们越来越关注接地网的可靠性。应用较广的镀 锌钢接地网成本较低，但耐蚀性差，腐蚀严重地区需经常开挖检修，增加 了后续维护成本，因此许多重点工程中已逐步采用铜质或铜包钢接地网代 替镀锌钢接地网。铜质或铜包钢接地网的焊接多采用放热焊连接(放热焊 也称为铝热焊)，而作为焊接的重要组成部分，放热焊用引燃剂应满足以下
要求
1) 安全性高的安全性主要体现在运输、储存安全可靠，不含有易燃 易爆成分，不因运输或使用中发生碰撞而引燃，如，专利CN 1069215A中 所提供的引燃剂含有氯酸钾和重铬酸钾，不利于引燃剂的运输和储存；
2) 环保性引燃剂成分的化学性质稳定，对人体健康无危害，如，在 专利CN 1559745A中公开的引燃剂中含有红磷，而红磷单质及其氧化物均 危害人体健康，红磷分子可通过皮肤进入人体，引起皮炎等多种慢性疾病；
3) 不影响铝热剂成分在铜质或铜包钢接地网中，接头的电阻率与合金成分有着直接关系，故在施焊过程中应尽量避免多余元素的掺入，因此
引燃剂中应尽量避免加入氧化铜之外的金属氧化物；
4) 反应速度适中，发热量高反应速度直接关系到反应的发热量，过 快的反应速度引起气体的急速膨胀，使引燃剂反应物被吹散，不利于热量 传递于铝热剂，即过快的反应速度无法引燃铝热剂；过慢的反应速度同样 难以引燃铝热剂，由于反应速度慢，热量不集中，难以达到铝热剂的反应 下限温度；
5) 亮度小引燃剂多施放于模唇处，反应时肉眼可直接观察，因此亮 度直接关系到施焊操作人员的安全，反应亮度低的引燃剂可以降低对施焊 人员的刺激，避免疲劳。
6) 引燃温度低通常采用打火抢引燃引燃剂，而打火抢的火花能量有 限，如引燃剂中添加的氧化剂及还原剂引的燃温度过高，则难以用打火抢 引燃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全、环保、反应速度适中、发热量高、 亮度小，引燃温度低的铜质或铜包钢接地网放热焊用引燃剂。
本发明所提供的一种铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂的组分及其 重量百分比为
粒度为40 ~ 80目，氧化度为85%的氧化铜粉末20 ~ 70%;粒度为200 ~ 300目，氧化度为99. 9%的氧化铜粉末0~50°/。；粒度为200 ~ 300目，纯 度为99. 9%的金属铝粉末10~ 15%;粒度为40-100目，纯度为99. 9%的金 属镁粉末15~35%。放热焊技术的原理是利用金属铝与氧化铜之间发生氧化还原反应
(3CuO+2Al= 3Cu+ A1203 )，放出大量热量，产生足够高的温度，使焊接部 位金属及相关辅料熔融达到焊接效果，但铝热剂的反应下限温度较高，一 般热源难以将铝热剂引燃，因此需热量集中的热源在瞬间提供反应初始能 量，而引燃剂的作用即为提供初始能量，引燃剂在较低温度即可引燃，提 供铝热剂反应下限温度，使铝热反应顺利开始。
在引燃剂中，氧化铜(CuO)粉末与金属铝粉末(Al ):是起氧化还原反 应的关键配料，是引燃剂中的热源。其中，细粉末状的氧化铜粉末(粒度 为40~80目)是主要的氧化剂，与铝粉共同作用调节反应速度。高目数的 氧化铜粉末(粒度为200 - 300目)是引燃的关键，其活性高，易反应，在 与铝粉的共同作用下，可以在较低温度热源下顺利引燃。金属铝粉末是反 应中的还原剂，主要作用为与细粉末状氧化铜粉末共同作用，降低反应温 度下限。金属镁粉末在引燃剂中有两个重要作用，首先镁的反应均匀緩慢， 反应温度低，且为强还原剂，故镁粉在引燃剂中可以有效调节反应速度， 并降低反应温度下限。
采用本发明所提供的引燃剂引燃铝热剂时，引燃剂与铝热剂的质量比 为1: 60 - 70。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果
1) 本发明引燃剂安全可靠，不含有易爆的氯酸钾和重铬酸钾等成分， 利于储藏及运输。
2) 本发明引燃剂环保，不含红磷等危害人体健康的成分。
3) 本发明引燃剂以Mg和Al为还原剂，以两种形态的氧化铜为氧化剂，反应中，Mg的还原性高于Al，故在反应中首先反应，反应结束后不产生剩 余，而Al在反应后仅^t量剩余，可以和铜生成固溶体，对接头电阻影响微 小。
4) 本发明引燃剂反应速度适中、发热量高，通过调节适当的组分，即 避免了反应速度过高而导致的气体膨胀而吹散引燃剂，又避免了反应速度 过低而导致的热量不集中。
5) 本发明引燃剂亮度低，不刺眼。
6) 本发明引燃剂引燃温度低，无需添加特别的氧化剂和还原剂即可 顺利引燃。
以下结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
下述实施例中所使用的氧化铜1的氧化度为85%,粒度为40~80目； 氧化铜2的氧化度为99. 9%，粒度为200 ~ 300目；金属Al粉末的纯度为 99.9°/。，粒度为200 ~ 300目。
实施例1
铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂的组分及其重量百分比为 氧化铜1 27% 氧化铜2 28% 金属铝粉末 10% 金属镁粉末 35%
采用所得引燃剂引燃铝热剂，引燃剂与铝热剂的质量比为1: 60，结果 如表1中所示。实施例2
铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂的组分及其重量百分比为:
氧化铜1 70%
氧化铜2 0%
金属铝4分末 12%
金属镁粉末 18%
采用所得引燃剂引燃铝热剂，引燃剂与铝热剂的质量比为1: 60，结果 如表1中所示。 实施例3
铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂的组分及其重量百分比为
氧化铜1 20%
氧化铜2 50%
金属铝粉末 15%
金属镁粉末 15%
采用所得引燃剂引燃铝热剂，引燃剂与铝热剂的质量比为1: 65，结果 如表1中所示。 实施例4
铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂的组分及其重量百分比为
氧化铜1 34%
氧化铜2 33%
金属铝粉末 14%
金属镁粉末 19%采用所得引燃剂引燃铝热剂，引燃剂与铝热剂的质量比为1: 70，结果 如表1中所示。
实施例反应速度烟尘亮度
1较慢较少低
2慢较少低
3较快少适中
4适中较少适中
表l
权利要求
1、一种铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂，其特征在于，所述的引燃剂的组分及其重量百分比为粒度为40～80目，氧化度为85％的氧化铜粉末20～70％；粒度为200～300目，氧化度为99.9％的氧化铜粉末0～50％；粒度为200～300目，纯度为99.9％的金属铝粉末10～15％；粒度为40-100目，纯度为99.9％的金属镁粉末15～35％。
全文摘要
一种铜包钢/铜质接地网放热焊用引燃剂属于金属焊接领域。现有放热焊用引燃剂存在安全性差、不环保、成分复杂、反应亮度高等问题。本发明放热焊用引燃剂的组分及重量百分比为粒度为40～80目，氧化度为85％的氧化铜粉末20～70％；粒度为200～300目，氧化度为99.9％的氧化铜粉末0～50％；粒度为200～300目，纯度为99.9％的金属铝粉末10～15％；粒度为40-100目，纯度为99.9％的金属镁粉末15～35％。本发明引燃剂具有成分简单、环保、安全性好、反应速度均匀、亮度适中等优点。
文档编号B23K35/34GK101637851SQ20091009215
公开日2010年2月3日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者徐德录, 李现兵, 王立全, 聂京凯, 新 陈, 陈玉成, 钰 韩, 光 马 申请人:中国电力科学研究院