一种用于接地网铝热焊接的模具组件的制作方法

本实用新型涉及铝热焊接，尤其是涉及一种用于接地网铝热焊接的模具组件。

背景技术：

在较高的温度下，铝对氧有很强的化学亲和力，可以从Fe、Cr、Mn、Ni、Cu等金属的氧化物中夺取氧从而还原出金属，同时释放大量的热。这种利用金属氧化物和铝氧化还原反应产生的热量熔融金属填充接头而实现连接的焊接方法叫做铝热焊接。

与气焊或电弧焊工艺相比，铝热焊接工艺安全和操作人员技能素养要求较低，加上铝热焊接仅需焊剂、引燃装置和模具即可实施焊接，无需大量辅助焊接设备，对于野外环境施焊快捷方便；铝热焊接的化学反应速度非常快，仅仅几秒钟就可以完成焊接，反应产生的热量极高，必须使用特制三浸四焙石墨才能够承受金属熔化时的超高温；铝热焊接直接将需要连接的各种金属在模具内进行熔接，金属工件的复合界面是分子连接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象，焊接接头能够承受多次大浪涌（故障）电流而不退化，所以铝热焊接被誉为接地装置最佳连接方式。

虽然铝热焊接可连接绞线-绞线、绞线-钢板、绞线-钢管、钢板-钢板、钢板-钢管等接头，但其原理决定了不同规格、不同尺寸的接头焊接成不同形式（一字型、T字型、十字型、Y型）需要专用的模具。野外施工时需要根据不同规格不同尺寸接头带多种专用模具，但石墨模具强度不高，运输便利性差，且需要承受高温冲击的三浸四焙石墨石墨模具价格昂贵且寿命短暂（几十次不等就要淘汰），限制了铝放焊接在接地网的推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种用于接地网铝热焊接的模具组件，以此来解决上述技术问题的不足。

本实用新型的技术方案是：一种用于接地网铝热焊接的模具组件，包括模套、圆柱形的上模芯和下模芯，所述模套包括两个对称结构的半模，两个半模合模后形成可固定上模芯和下模芯的圆柱形模腔，所述上模芯的内腔为大口向上小口向下的锥形反应腔，所述下模芯包括引流槽和多个熔接腔，多个熔接腔以引流槽为对称轴通过卡接的形式相连通，两个半模在合模状态下，上模芯和下模芯的内腔相对设置以形成焊接型腔。

进一步优化，所述引流槽纵向设置在锥形反应腔下方并且与锥形反应腔相连通，熔接腔对称设置在引流槽的两端。

进一步优化，所述模套上设置有定位销。

进一步优化，所述模套为铸铁铸造而成。

进一步优化，所述上模芯和下模芯均由三浸四焙石墨加工而成。

进一步优化，所述与熔接腔对应的模套部分设置有供待焊工件放置的穿孔。

进一步优化，所述穿孔为矩形孔或者圆孔。

进一步优化，所述熔接腔与引流槽相垂直。

进一步优化，所述熔接腔设置在引流槽的延长线上。

针对现有的接地网铝热焊接的需要专用模具导致成本高的问题，本实用新型的有益效果主要包括以下几个方面：

一、模套与模芯分开设置，在使用过程中，只需要选择相应规格尺寸的上模芯和下模芯组合装入模套中即可进行不同形式的接头焊接工作，与现有技术相比较，使用方便，此外，仅模芯部分使用三浸四焙石墨材料，可大大降低了生产成本；

二、熔接腔通过卡接的形式相连通，当焊接工作完成后，只需要将下模芯打开就可完成脱模，既不会影响下模芯的使用寿命，又不会损坏焊接好的工件；

综上所述，解决了铝热焊接不同形式接头需要专用模具的问题，特别是野外施工时一个模套和不同模芯即可焊接不同规格、不同尺寸任意形式接头，提高了运输便利性，仅模芯部分使用三浸四焙石墨材料，可大大降低铝热焊接模具成本。

附图说明

图1为模套的结构示意图

图2为本实用新型的主视图

图3为图2的俯视图

图4为本实用新型的剖视图

图5为图4的俯视图

图中标记：1、模套，2、上模芯，3、下模芯，4、半模，5、圆柱形模腔，6、锥形反应腔，7、引流槽，8、熔接腔，9、定位销，10、穿孔。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的以及有益效果易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

一种用于接地网铝热焊接的模具组件，其具体实施方式为：包括铸铁铸造而成的模套1、由三浸四焙石墨加工而成的圆柱形的上模芯2和下模芯3，所述模套1包括两个对称结构的半模4，两个半模4合模后形成可固定上模芯2和下模芯3的圆柱形模腔5，模套1与模芯分开设置，在使用过程中，只需要选择相应规格尺寸的上模芯2和下模芯3组合装入模套1中即可进行不同形式的接头焊接工作，与现有技术相比较，使用方便，此外，仅模芯部分使用三浸四焙石墨材料，可大大降低了生产成本。

所述上模芯2的内腔为大口向上小口向下的锥形反应腔6，所述下模芯3包括引流槽7和多个熔接腔8，所述与熔接腔8对应的模套1部分设置有供待焊工件放置的穿孔10，所述引流槽7纵向设置在锥形反应腔6下方并且与锥形反应腔6相连通，以引流槽7为对称轴的多个熔接腔8通过卡接的形式相连通，两个半模4在合模状态下，上模芯2和下模芯3的内腔相对设置形成所需要焊接工件的焊接型腔。

进一步优化，所述模套1上设置有定位销9，通过定位销固定两个半模4，以防止模具在使用过程中的摆动。

进一步优化，所述与熔接腔8对应的模套1部分设置有供待焊工件放置的穿孔10。

进一步优化，所述穿孔10为矩形孔或者圆孔。

进一步优化，所述熔接腔8与引流槽7相垂直。

进一步优化，所述熔接腔8设置在引流槽7的延长线上。

工作过程：变电站接地装置存在镀锌钢板一字型对接、钢棒一字型对接、镀锌钢板与钢棒T型等三种接头形式。施工时，选取合适的上模芯和下模芯装入模套内组成模具组件，将模具组件与钢棒接头装配好，在模具型腔中放入铝制垫片、铝热焊粉、引火粉，用点火枪点燃引火粉完成铝热焊接，待冷却后依次取下模套、上模芯、下模芯，即完成脱模以及钢棒一字型接头焊接工作，如果需要焊接另外形式接头时，仅需要更换对应上模芯和下模芯期中的一个或者两个，重复上述步骤即可完成镀锌钢板一字型对接接头、镀锌钢板以及钢棒T型接头焊接。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、使用方法、基本原理、工作过程以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。