一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，该放热焊剂包括如下重量份组分：氧化铁红Fe2O30～15份、氧化铁黑Fe3O421～55份、金属铝粉末15～22份、金属铬粉末5～10份、萤石粉末4.5～7份、金属锡粉末2～3份、金属镍粉末0.1～2.5份、金属铁粉末0～15份、硅钙粉末1.1～2.5份、铁合金粉末0.5～3.5份。该放热焊剂采用铁的氧化物和铝粉为基础原料，大大降低成本，萤石(CaF2)粉末能增加熔融金属的流动性，有利于气体的排出。加入了金属铬粉末，铬可以生成稳定、致密氧化膜的金属，铬加入到铁等金属中可以显著提高其耐腐蚀能力。
【专利说明】一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属焊接领域，具体涉及一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂。
【背景技术】
[0002]电网接地系统能确保电力系统、电气设备的安全运行，同时确保电力系统运行人员及其他人员的人身安全，所以接地系统设计是电力工程建设中非常重要的一个环节。在电网接地领域中，人们越来越关注接地网的可靠性，许多接地工程已逐步采用耐腐蚀性能较好，成本较低的铜包钢。
[0003]放热焊接是一种简单、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，直接或间接加热工作，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。当前，放热焊接已经普遍取代了以往金属之间的机械连接方法。
[0004]放热焊接在电力系统应用广泛。接地网采用放热焊接，可确保连接为分子结合，无腐蚀，无松弛，操作简单快捷，牢固可靠。
[0005]焊剂的成分决定着焊接接头的成分，焊接接头的熔点、导电率、机械性能又主要由接头的成分决定。焊接接头的导电性能应该满足标准Q / GDW467-2010，含焊接接头的导体的初始电阻不得大于相同长度母材电阻的1.05倍。目前放热焊接主要为以氧化铜、铜粉和氧化铝为主要原料，以追求焊接接头的高导电率,焊接接头主要以铜为主要成分。高的铜含量会要求原料成分大量使用铜粉和氧化铜粉末，且要求铜和氧化铜粉末的高纯度，氧化铜的成本在55元/ kg以上，导致焊剂的成本很高，不利于放热焊接的推广。
[0006]例如申请号为CN200410021807.X，发明名称为“热熔焊料及其构成的放热熔融焊接剂”的发明专利申请，涉及一种热熔焊料，由表面氧化铜粉末、金属铜粉末、金属铝粉末、氟石粉末、锌或/和锡粉末组成，其中含氧化铜组分重量百分比为50?60%，铜组分重量百分比为20?30% ;焊剂中加入较多的铜粉和氧化铜成本较高。
[0007]又如申请号为CN201110116020.1，发明名称为“一种铜覆钢/铜质接地网放热焊齐IJ”的发明专利申请，涉及一种放热焊剂，由氧化铜、金属铜粉末、金属铝粉末、氧化铁红、氧化铁黑、硅钙粉、萤石粉末组成，其中含氧化铜组分重量百分比为20?36%，铜组分重量百分比为20?24% ;焊剂中仍含有较多的铜粉和氧化铜，成本较高。而且由于焊接接头中残余部分金属铝，降低了焊接接头的熔点温度；焊接接头中含有杂质元素氢、氧、硫、磷，容易产生热裂纹和气孔，降低接头的稳定性。
【发明内容】
[0008]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种主要以铁的氧化物和铝粉为原料的放热焊剂，且加入一定量的合金粉末，对焊接接头进行合金化，提高接头的熔点、抗腐蚀性、导电性，氧化铁红Fe2O3和氧化铁黑Fe3O4的成本为6元/ kg左右，大大降低了成本。
[0009]为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为:[0010]一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，包括如下重量份组分:
【权利要求】
1.一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于，所述放热焊剂包括如下重量份组分:
2.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于，所述放热焊剂包括如下重量份组分:
3.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述氧化铁红Fe2O3纯度98%，粒度为100~270目。
4.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述氧化铁黑Fe3O4纯度98%，粒度为60~100目。
5.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述金属铝粉末纯度99%，粒度为60~120目。
6.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述金属铬粉末纯度98%，粒度为40~80目。
7.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述萤石粉末粒度为150~300目。
8.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述金属锡粉末纯度≥99.9%，粒度为200~300目。
9.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述金属镍粉末纯度≥99%，粒度为40~80目。
10.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述金属铁粉末纯度≥97%，粒度为40~60目。
11.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述硅钙粉末粒度为150~300目。
12.如权利要求1所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述铁合金粉末粒度为40~100目。
13.如权利要求2所述的一种铁基铜包钢接地网用放热焊剂，其特征在于:所述钥铁粒度为60~100目，其中钥的质量百分含量为50~60%。
【文档编号】B23K35/36GK103639613SQ201310672141
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】王晓芳, 韩钰, 聂京凯, 陈新 申请人:国家电网公司, 国网智能电网研究院