專(zhuān)利名稱(chēng)：一種爆炸復(fù)合超塑成型電力異形銅鋁并溝線夾及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力銅鋁并溝線夾領(lǐng)域，具體涉及一種爆炸復(fù)合超塑成型的異形 電力銅鋁并溝線夾領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于電力異型銅鋁并溝線夾及銅鋁過(guò)渡連接的需求，存在于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，如 電解、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。以電力及電力設(shè)備行業(yè)需求的銅鋁過(guò)渡連接材料及電力異型銅鋁并溝線夾配件 為例在傳統(tǒng)的電力及電力設(shè)備行業(yè)中，銅鋁過(guò)渡連接主要是通過(guò)銅鋁過(guò)渡板、銅鋁過(guò) 渡線夾、銅鋁接線端子及銅鋁并溝線夾來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用傳統(tǒng)的銅鋁過(guò)渡板、銅鋁過(guò)渡線夾、銅鋁接線端子及銅鋁并溝線夾制造工藝， 其本身的銅鋁連接方式，一般采用閃光焊、摩擦焊、釬焊及熔鑄連接法實(shí)現(xiàn)；但是，通常這種自身的銅鋁連接方式接合面難以實(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)備及輸變電線路過(guò)渡電阻增高、 故障率高等缺點(diǎn)?，F(xiàn)有的銅鋁過(guò)渡電連接方法是銅鋁過(guò)渡板及銅鋁過(guò)渡線夾銅鋁板之間采用爆炸 焊接結(jié)合軋制工藝獲得，由于爆炸焊接的界面屬原子間冶金結(jié)合，因而其界面電阻小到可 以忽略不計(jì)，這不僅可以節(jié)省能耗還可以延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)省了銅材等諸多優(yōu)點(diǎn)?？梢?jiàn)，選擇采用爆炸焊接方法制造的電力銅鋁過(guò)渡連接材料和配件，是目前已知 的較為先進(jìn)的方式方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線 夾，來(lái)克服傳統(tǒng)閃光焊、摩擦焊、釬焊及熔鑄連接法來(lái)制造電力異型銅鋁并溝線夾等已有技 術(shù)方法的缺陷。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，包括有上、下夾片基片，所述的 上、下夾片基片對(duì)合面上分別具有二個(gè)半圓形溝槽，所述的上、下夾片上有安裝孔；其特征 在于所述的上、下夾片基片的二個(gè)半圓形溝槽的表面均包覆有銅層；或者位于上、下夾片 基片一側(cè)的半圓形溝槽的表面包覆有銅層，另一側(cè)半圓形溝槽沒(méi)有包覆其它材料；所述的 銅層與上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，接合面結(jié)合狀態(tài)為冶金狀態(tài)，復(fù)合率為 100%，結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在于所述的上、下夾 片基片的外表面分別包覆有銅層，所述的銅層與鋁材料之間采用爆炸焊接方式連接；上、下夾片基片為鋁材料或鋁合金材料。所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在于所述的銅層的厚 度在0. lmm-2mm之間。所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在于半圓形溝槽的銅 層表面具有防滑楞槽。所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在于所述的銅層與 上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，其具體內(nèi)容包括以下工藝方法(1)、采用鋁或鋁合金基板作為基層金屬板，采用銅金屬板作為復(fù)層金屬板，采用 鋼板作為復(fù)層襯板；(2)、對(duì)選定好的復(fù)層襯板、基層金屬板和復(fù)層金屬板進(jìn)行表面凈化處理；(3)、對(duì)與復(fù)層金屬板粘接的復(fù)層襯板板面做阻止焊接的處理，即在復(fù)層襯板板面 粘貼膠帶或使用不能夠與復(fù)層金屬板實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)合的金屬等其他可行手段；再將復(fù)層金屬 板粘接在復(fù)層襯板上；(4)、將基層金屬板和復(fù)層金屬板、復(fù)層襯板依次疊放，藥框放置在復(fù)層襯板的上 表面并蓋住復(fù)層襯板下方的全部需要焊接區(qū)域，并在藥框內(nèi)均勻鋪上炸藥和雷管；(5)、將所述的基層金屬板等整個(gè)焊接裝置置于沙土基礎(chǔ)上，并引爆雷管進(jìn)行爆炸 焊接施工；(6)、清除現(xiàn)場(chǎng)殘留物，并對(duì)焊接后的復(fù)合金屬板的表面進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查；(7)、對(duì)復(fù)合金屬板進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)和力學(xué)性能能檢測(cè)，并對(duì)復(fù)合金屬板進(jìn)行 矯平處理；(8)、對(duì)矯平后的復(fù)合金屬板進(jìn)行熱處理、切割和沖壓成型；所述的金屬爆炸焊接多個(gè)局部同時(shí)爆炸焊接復(fù)合焊接的工藝參數(shù)為(1)確定爆炸焊接時(shí)使用的炸藥為2號(hào)巖石硝銨炸藥，引爆方式采用雷管或?qū)П?索端部寬邊引爆；(2)確定基層金屬板與復(fù)層襯板的間距h。_為4. 5 (mm)(3)確定復(fù)層襯板上表面的單位面積的炸藥用藥量Wg_為1. 66(g/cm2)(4) Kg與炸藥性質(zhì)及材料有關(guān)的常數(shù)為1. 5金屬?gòu)?fù)合材料超塑成型工藝“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)變速度我們知道，不合理或過(guò)高的變形溫度，對(duì)于爆炸焊接復(fù)合材料的結(jié)合面結(jié)合性能 是有極大影響的，會(huì)造成金屬?gòu)?fù)合材料的結(jié)合面結(jié)合性能的降低甚至失效；根據(jù)“金屬超塑成型”工藝標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合“爆炸復(fù)合、超塑成型——電力異型銅鋁并溝 線夾”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)于本發(fā)明“采用爆炸復(fù)合材料、使用超塑成型工藝制造的——電力異型銅鋁并 溝線夾”，對(duì)母板實(shí)施“超塑成型”前的加溫溫度我們?cè)O(shè)定在220° -260°范圍內(nèi)進(jìn)行，此種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(guò)對(duì)于壓制成型后的異型銅鋁并溝線夾毛坯形狀，進(jìn)行必要的后期簡(jiǎn)單 截取、鉆孔、組裝即可完成了整個(gè)“爆炸復(fù)合、超塑成型——電力異型銅鋁并溝線夾”制造。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明使用了更少的稀貴金屬材料，并且在有必要連接過(guò)渡處的局部使用復(fù)合過(guò) 渡金屬，有效的節(jié)約了原材料；本發(fā)明的銅鋁結(jié)合界面為冶金結(jié)合狀態(tài)，在實(shí)現(xiàn)銅鋁過(guò)渡連 接的同時(shí)，有效的克服了傳統(tǒng)方式制造此類(lèi)配件時(shí)自身過(guò)渡電阻高、給設(shè)備和線路造成的 諸多不利影響等問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明異形銅鋁電力線夾的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明異形銅鋁電力線夾的局部焊接銅片層示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，一種爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，包括有上、下夾片基 片1、2，上、下夾片基片1、2為鋁材料或鋁合金材料，上、下夾片基片1、2對(duì)合面上分別具有 二個(gè)半圓形溝槽3，上、下夾片基片1、2的二個(gè)半圓形溝槽3的表面均包覆有銅層4，或者位 于上、下夾片基片1、2 —側(cè)的半圓形溝槽的表面包覆有銅層，另一側(cè)半圓形溝槽沒(méi)有包覆 其它材料；銅層4的厚度在0. Imm 2mm之間，半圓形溝槽3的銅層4表面具有防滑楞槽， 上、下夾片1、2上有安裝孔；銅層與上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，接合面結(jié) 合狀態(tài)為冶金狀態(tài)，復(fù)合率為100%，結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。銅層與上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，加工成復(fù)合金屬板后再加工。其具體內(nèi)容包括以下工藝方法(1)、采用鋁或鋁合金基板作為基層金屬板，采用銅金屬板作為復(fù)層金屬板，采用 鋼板作為復(fù)層襯板；(2)、對(duì)選定好的復(fù)層襯板、基層金屬板和復(fù)層金屬板進(jìn)行表面凈化處理；(3)、對(duì)與復(fù)層金屬板粘接的復(fù)層襯板板面做阻止焊接的處理，即在復(fù)層襯板板面 粘貼膠帶或使用不能夠與復(fù)層金屬板實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)合的金屬等其他可行手段；再將復(fù)層金屬 板粘接在復(fù)層襯板上；(4)、將基層金屬板和復(fù)層金屬板、復(fù)層襯板依次疊放，藥框放置在復(fù)層襯板的上 表面并蓋住復(fù)層襯板下方的全部需要焊接區(qū)域，并在藥框內(nèi)均勻鋪上炸藥和雷管；(5)、將所述的基層金屬板等整個(gè)焊接裝置置于沙土基礎(chǔ)上，并引爆雷管進(jìn)行爆炸 焊接施工；(6)、清除現(xiàn)場(chǎng)殘留物，并對(duì)焊接后的復(fù)合金屬板的表面進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查；(7)、對(duì)復(fù)合金屬板進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)和力學(xué)性能能檢測(cè)，并對(duì)復(fù)合金屬板進(jìn)行 矯平處理；(8)、對(duì)矯平后的復(fù)合金屬板進(jìn)行熱處理、切割和沖壓成型；所述的金屬爆炸焊接多個(gè)局部同時(shí)爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于所述的金屬爆炸焊接多個(gè)局部同時(shí)爆炸焊接復(fù)合焊接的工藝參數(shù)為 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(lèi)和密度決定爆炸速度。爆速過(guò)高，會(huì)使撞擊角度變小 和作用力過(guò)大，容易撕裂結(jié)合部位；爆速過(guò)低，不能維持足夠的爆炸角，也不能產(chǎn)生良好結(jié)
I=I O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2200m/s 2600m/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(lái)計(jì)算，以Wg(g/cm2) 表不。藥量的計(jì)算目前尚無(wú)理論公式，可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。
權(quán)利要求
一種爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，包括有上、下夾片基片，所述的上、下夾片基片對(duì)合面上分別具有二個(gè)半圓形溝槽，所述的上、下夾片上有安裝孔；其特征在于所述的上、下夾片基片的二個(gè)半圓形溝槽的表面均包覆有銅層；或者位于上、下夾片基片一側(cè)的半圓形溝槽的表面包覆有銅層，另一側(cè)半圓形溝槽沒(méi)有包覆其它材料；所述的銅層與上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，接合面結(jié)合狀態(tài)為冶金狀態(tài)，復(fù)合率為100％，結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在于所 述的上、下夾片基片的外表面分別包覆有銅層，所述的銅層與鋁材料之間采用爆炸焊接方 式連接；上、下夾片基片為鋁材料或鋁合金材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在 于所述的銅層的厚度在0. lmm-2mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在 于半圓形溝槽的銅層表面具有防滑楞槽。
5.權(quán)利要求1所述的爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，其特征在于所述的 銅層與上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，其具體內(nèi)容包括以下工藝方法(1)、采用鋁或鋁合金基板作為基層金屬板，采用銅金屬板作為復(fù)層金屬板，采用鋼板 作為復(fù)層襯板；(2)、對(duì)選定好的復(fù)層襯板、基層金屬板和復(fù)層金屬板進(jìn)行表面凈化處理；(3)、對(duì)與復(fù)層金屬板粘接的復(fù)層襯板板面做阻止焊接的處理，即在復(fù)層襯板板面粘貼 膠帶或使用不能夠與復(fù)層金屬板實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)合的金屬等其他可行手段；再將復(fù)層金屬板粘 接在復(fù)層襯板上；(4)、將基層金屬板和復(fù)層金屬板、復(fù)層襯板依次疊放，藥框放置在復(fù)層襯板的上表面 并蓋住復(fù)層襯板下方的全部需要焊接區(qū)域，并在藥框內(nèi)均勻鋪上炸藥和雷管；(5)、將所述的基層金屬板等整個(gè)焊接裝置置于沙土基礎(chǔ)上，并引爆雷管進(jìn)行爆炸焊接 施工；(6)、清除現(xiàn)場(chǎng)殘留物，并對(duì)焊接后的復(fù)合金屬板的表面進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查；(7)、對(duì)復(fù)合金屬板進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)和力學(xué)性能能檢測(cè)，并對(duì)復(fù)合金屬板進(jìn)行矯平 處理；(8)、對(duì)矯平后的復(fù)合金屬板進(jìn)行熱處理、切割和沖壓成型；(9)所述的金屬爆炸焊接多個(gè)局部同時(shí)爆炸焊接復(fù)合焊接的工藝參數(shù)為a、確定爆炸焊接時(shí)使用的炸藥為2號(hào)巖石硝銨炸藥，引爆方式采用雷管或?qū)П鞫瞬?寬邊引爆；b、確定基層金屬板與復(fù)層襯板的間距h。_為4.5 (mm)c、確定復(fù)層襯板上表面的單位面積的炸藥用藥量Wg-為1.66 (g/cm2)d、Kg與炸藥性質(zhì)及材料有關(guān)的常數(shù)為1.5。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種爆炸復(fù)合超塑成型的異形電力銅鋁并溝線夾，包括有上、下夾片基片，上、下夾片基片為鋁材料或鋁合金材料，上、下夾片基片對(duì)合面上分別具有二個(gè)半圓形溝槽，上、下夾片基片的二個(gè)半圓形溝槽的表面均包覆有銅層，或者位于上、下夾片基片一側(cè)的半圓形溝槽的表面包覆有銅層，另一側(cè)半圓形溝槽沒(méi)有包覆其它材料；半圓形溝槽的銅層表面具有防滑楞槽，上、下夾片上有安裝孔；銅層與上、下夾片基片之間采用爆炸焊接方式連接，接合面結(jié)合狀態(tài)為冶金狀態(tài)，復(fù)合率為100％，結(jié)合強(qiáng)度不低于55MPa。本發(fā)明使用了更少的稀貴金屬材料，有效的節(jié)約了原材料；本發(fā)明的銅鋁結(jié)合界面為冶金結(jié)合狀態(tài)，有效的克服了傳統(tǒng)方式制造此類(lèi)配件時(shí)自身過(guò)渡電阻高、給設(shè)備和線路造成的諸多不利影響等問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01R4/62GK101989686SQ20091014431
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者張輝 申請(qǐng)人:淮北鈦鈷新金屬有限公司