專利名稱：一種用于銅接導(dǎo)接線的熱劑焊的焊劑和引燃劑的制作方法
在鐵路系統(tǒng)或其它企業(yè)、事業(yè)中，為了解決鐵路機(jī)車運(yùn)行的通信聯(lián)系或其它方面的通信聯(lián)系，目前采用的方法是利用鋼軌作為導(dǎo)線，采用手工電弧焊或機(jī)械連接等方法將導(dǎo)線連接在鋼軌間隙兩邊兩根鋼軌端部。但是，手工電弧焊在野外作業(yè)中，受到電源及設(shè)備的限制;而機(jī)械連接法則常因環(huán)境的腐蝕和列車運(yùn)行的振動而松動，造成接觸不良，較難保證通信線路的正常工作。因此，在本世紀(jì)六十年代產(chǎn)生了熱劑焊的方法代替上述的電弧焊和機(jī)械連接法。如1962年的美國專利3033672及西德專利DE2333143等，其方法是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來熔融金屬，以此將銅導(dǎo)接線焊接在工件(鋼軌)上，這些熱劑焊常以氧化亞銅(Cu2O)和鋁(Al)粉的混和物為主，添加少量的銅(Cu)粉、氟化鈣(CaF2)粉和硅鈣(Ca-Si)粉等添加劑以及適宜的引燃劑。
本發(fā)明中，軌道電路或其它通信聯(lián)系的銅導(dǎo)線用熱劑焊的焊劑是采用反應(yīng)釋放熱量較大、而價格較為低廉的氧化銅(CuO)粉(顆粒度為0.30～0.05mm)作為主要組份，并按照氧化銅(CuO)粉與鋁(Al)粉之比約為4.3∶1的比例加入粒度＜0.15mm的鋁(Al)粉;并且，再加入粒度＜0.3mm的純度為99.8%的銅(Cu)粉作冷卻劑，其加入量為氧化銅(CuO)粉+鋁(Al)粉的重量的0.7～1.3倍;此外，尚需加入粒度＜0.10mm的氟化鈣(CaF2)粉和粒度＜0.15mm的硅鈣(CaSi)粉(硅鈣比為60∶28)作為添加劑，氟化鈣粉和硅鈣粉的加入量均為氧化銅粉與鋁粉重量和的2/10以下。上述焊劑，在常溫情況下是不會反應(yīng)的，必須要有引燃劑引燃，才能使焊劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量獲得高溫的熔融金屬，達(dá)到將銅導(dǎo)接線與鋼軌或銅導(dǎo)接線與銅導(dǎo)接線之間的焊接，因此，引燃劑具有重要的作用。采用金屬粉末型引燃劑，金屬粉末型引燃劑是以粒度＜0.15mm的鎂(Mg)粉為主，配以一定量的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)或氯酸鉀(KClO4)，以及粒度＜0.15mm的純度為99.8%的銅粉和一定量的粒度＜0.15mm的硅鈣粉或紅磷粉作為添加劑，為了使引燃劑中的金屬粉末具有所需要的形狀，尚需加入一定量的棉膠液(即5%火棉)作為粘接劑。
使引燃劑引燃的方法，可采用埋入導(dǎo)火線或電石打火槍等方法。
為了在現(xiàn)場實施熱劑焊焊接，需要將焊劑及引燃劑裝入抗熱震性較好的容器中，這種容器的材質(zhì)以堇青石為宜，將裝有焊劑和引燃劑的容器放入由石墨制的鑄模中，當(dāng)容器中的引燃劑被引燃后，熔融金屬就熔化容器底部的銅襯片，由容器底部孔洞流經(jīng)鑄模，使貼在鑄模下孔的銅導(dǎo)接線與工件焊接在一起。
通過熱劑焊熔焊的銅導(dǎo)接線(為Φ0.8mm×19股多芯導(dǎo)線)其焊點的拉斷力平均值可達(dá)到1.54KN(最高拉斷力可超過1.7KN)，并均斷于導(dǎo)線的熱影響區(qū)，焊點電阻值＜0.001Ω。
為了取得較好的焊接效果，焊前需在鋼軌的焊接面進(jìn)行砂輪打磨等前期處理;焊后，在焊點表面涂刷一層保護(hù)漆，以取得較好的保護(hù)，達(dá)到線路正常通信的要求。
實施例熱劑焊采用的焊劑組成為氧化銅(CuO)粉(粒度≤0.15mm) 重量比42.3%鋁(Al)粉(粒度≤0.15mm) 重量比9.8%銅(Cu)粉(粒度≤0.15mm，純度為99.8%) 重量比39.1%硅鈣(Ca28Si60)粉(粒度≤0.15mm) 重量比3.6%螢石(CaF2)粉(粒度≤0.08mm) 重量比余量引燃劑組成為鎂(Mg)粉(粒度≤0.1mm) 重量比46.7%氯酸鉀(KClO4)粉(粒度≤0.1mm) 重量比32.4%銅(Cu)粉(粒度≤0.1mm;純度為99.8%) 重量比19.4%硅鈣(Ca28Si60)粉(粒度≤0.1mm) 重量比余量引燃劑量與焊劑量之比為1∶17，放置于堇青石制作的圓筒形容器中，將容器置于石墨模上，并將鑄?？吭诒砻嬉汛蚰ミ^的鋼軌需焊表面部位(鋼軌需焊表面上貼附銅導(dǎo)接線)，點燃插于容器中的導(dǎo)火線，將引燃劑引燃后，溶融金屬即溶化容器上的銅襯片，由容器底孔流經(jīng)鑄模，將銅導(dǎo)接線焊在鋼軌上，焊點熔合部分面積為100～120mm2。經(jīng)使用半年以上，焊點的連接可靠，通信線路沒有因焊點質(zhì)量引起的異常。
權(quán)利要求
1.一種用于銅導(dǎo)接線的熱劑焊的焊劑和引燃劑，用氧化亞銅(Cu2O)為主要組份的混合物為焊劑來實施將銅導(dǎo)接線焊接于鋼軌等工件上，本發(fā)明的熱劑焊技術(shù)特征在于，用氧化銅(CuO)粉為主要組份的焊劑和以鎂(Mg)粉為主要組份的引燃劑，經(jīng)點火引燃，生成熔融金屬，將銅導(dǎo)接線焊于工件(鋼軌或其它銅導(dǎo)接線)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱劑焊的焊劑，其技術(shù)特征在于焊劑的組成為氧化銅(CuO)粒度0.30～0.05mm 重量比34～53%鋁(Al)粒度＜0.15mm 重量百分比8～12%硅鈣(Ca28Si60)粒度＜0.15mm 重量百分比2.6～5%銅(Cu，純度99.8%)粒度＜0.30mm 重量百分比28～50%螢石(CaF2)粒度＜0.10mm 重量百分比2～6%
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱劑焊的引燃劑，其特征在于為金屬粉末型的引燃劑，有兩種，組成分別為其一鎂(Mg)粒度＜0.15mm 重量百分比15～30%重鉻酸鉀(K2Cr2O7)粒度＜0.15mm 重量百分比27～42%銅(Cu，純度99.8%)粒度＜0.15mm 重量百分比15～30%紅磷(P)粒度＜0.15mm 重量百分比5～23%其二鎂(Mg)粒度＜0.15mm 重量百分比42～56%氯酸鉀(KClO4)粒度＜0.15mm 重量百分比28～37%銅(Cu，純度99.8%)粒度＜0.15mm 重量百分比15～30%硅鈣(Ca28Si60)粒度＜0.15mm 重量百分比0.6～3.8%
4.根據(jù)權(quán)利要求1及3所述的熱劑焊的引燃劑，其特征在于，如需引燃劑為成型狀態(tài)，則需添加棉膠液(5%火棉)作為粘接劑;每100g的引燃劑中需加入粘接劑14～72ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的熱劑焊和引燃劑，其特征在于，所用焊劑與引燃劑之比為(10～20)∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的熱劑焊的焊劑和引燃劑，其特征在于，點燃引燃劑的點火裝置可采用導(dǎo)火線或電石打火槍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的熱劑焊的焊劑和引燃劑，其特征在于，將銅導(dǎo)接線焊于工件(鋼軌或銅導(dǎo)接線)上后，焊點上應(yīng)涂覆保護(hù)漆。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的熱劑焊的焊劑和引燃劑，其特征在于，焊前工件(鋼軌或銅導(dǎo)接線)的表面必須經(jīng)過打磨等予處理。
全文摘要
本發(fā)明采用成本低廉、潛熱較大等特點的氧化銅(CuO)粉和鋁(Al)粉為主，并加入純銅(Cu)粉、氟化鈣(CaF
文檔編號B23K23/00GK1069215SQ91107460
公開日1993年2月24日 申請日期1991年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月3日
發(fā)明者史弼, 黃錫鎬, 鄧永林, 李淑芹 申請人:上海寶山鋼鐵總廠