热熔焊粉 铜电缆铝合金电缆焊粉详细介绍

一、前言

近年来，由于铜价的不断上升，铜电缆价格一直居高不下，使得铝及铝合金电缆正在悄然推广应用。欧美和日本早已大量使用铝芯电力电缆。法国电力公司（EDF）的63-500kV电网系统中，95-2500mm2的交联聚乙烯绝缘电缆，有70%是采用铝合金。

合金电缆行业和市场如今已形成一股热潮，但关系到铝合金电缆应用安全最关键的连接技术，电缆应用的安全隐患基本都出在连接上，接头不好往往引起线路损耗大、发热、漏电甚至火灾的重要隐患，脆性使接头容易断裂，还由于铝的蠕变特性，使接头的可靠性降低。所谓蠕变就是在较高温度(如70℃)和较大压力(如连接时的压紧)下，随时间而增长的塑变性。造成接头处松动，是电缆接头可靠性降低、甚至损坏的主要原因，铝合金电缆的不可靠连接方式也成了制约铝合金合金的发展瓶颈之一。

　二、铝合金电缆在我国的发展　 

1968 年美国发明了铝合金电缆技术，掀起了合金材料的一场革命。针对铝合金合金电缆产品的应用，以美国南方线缆为首的铝合金电缆生产厂家积极联合 UL 等机构开展适合铝合金合金及电缆产品的连接技术和相关 连接器的研究，取得技术突破并制定了相应标准。铝合金电缆加之配套的连接技术及连接产品，共同造就了北美等国家使用铝合金电缆近 50 年而无一例安全事故。 2006、2007 年，两家美国公司分别将美国成熟的铝合金电缆技术和产品带入中国，***并促进了中国铝合 金电缆事业和发展。

美国成熟的铝合金电缆在国内推广应用已近八年，目前已基本在电缆应用领域被各方接受。铝合金电缆行业和 市场如今已形成一股热潮，各种名目的铝合金电缆产品正不断涌向市场。但十多年来，关系到铝 合金电缆应用安全最关键的连接技术及配套产品问题却始终未引起业内和用户的真正关注--电缆在应用中的安全隐患基本都出在连接上。

三、铝合金接头连接

　　铝芯电缆合金一般用铝接管进行压接，但实际上也有用镀锡铜接管进行压接。由于近20年以来，电力系统均以铜芯电缆为主，目前电缆安装部门配置的压接工具都是以压接铜芯电缆为主的，目前，压接工具制造企业没有生产制造铝芯电缆的压接工具。

压接铝芯电缆的点压法优点是压力较小，易使局部压接处接触表面产生金属表面渗透、破坏铝芯线及连接管表面的氧化膜，但压接以后连接管易变形。
　　 
　　压接铜芯电缆采用围压法的优点是压接后连接管表面形状比较平直，不变形，容易解决连接管处的电场集中问题。但也带来以下问题

1、铜、铝芯合金直接连接时，其中金属的接触面在水分、二氧化碳和其他杂质的作用下极易形成电解液，从而形成以铝为负极、铜为正极的原电池，使铝电化腐蚀，造成铜、铝芯连接处的接触电阻增大。
　　 
　2、由于铜、铝的弹性模量和热膨胀系数相差很大，在运行中经多次冷热循环(通电与断电)后，会使接触点处产生较大的问隙而影响接触，也增大了接触电阻。

　3、接触电阻的增大，引起运行温度升高，高温下腐蚀氧化加剧，恶性循环后使连接质量恶化，***导致接触点温度过高、冒烟、烧毁等事故。

四、铝合金电缆接头的铝热焊接

铝热焊接是一种简单、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，在***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。

铝热焊接由二战中德军研制的铝热炸弹演化而来，二战后美国公司将其开发改良，用于铁路钢轨、铜材等金属材料的焊接，并在我国逐渐应用，利用金属氧化物的还原反应，还原出金属铜，在***的模具内反应并释放出巨大热量，将不同种金属快速熔接在一起。

3CuO + 2Al -->3Cu + Al2O3  +1152 kj

利用该化学反应所产生的反应热，将待焊接的材料融化，冷却后形成铝合金。

本项目由宁波市镇海倍速达石化设备有限公司和东北某供电公司合作开发，以铝热化学反应进行放热，将待焊接的铝合金电缆接头在5秒内融化，冷却后在***的模具内与母材形成一体，接头平直光滑，接触电阻大大减小。

铝热焊接铝合金电缆，现场操作方便，无需电源和气源。由于采用高温融化的方式，解决了虚焊、假焊的隐患，由于接头中含有铜，焊接点抗拉强度和抗电流冲击的强度高于母材。

解决了焊接过程中的熔渣分离问题，焊接过后，焊渣自动脱离焊接点。本产品利用了熔融过程中脱气技术，因此在焊接点中残留的气孔率小于0.2%。

主要技术指标

抗拉强度150MPA,大于铝的抗拉强度（80-100 MPA）腐蚀率<0.0048mm/a:导电率45.6，大于铝的导电率35.3，焊接气孔率<0.2%。接头指标优于铝导线。

 五、结语

铝合金电缆技术和产品的发展是大势所趋，如何正确选择铝合金电缆应用中的连接方案是关系到铝合金电缆的应用能否安全、***的大问题，也是铝合金电缆行业健康发展的需要，这关系到用户和行业的长远利益。铝合金电缆应用技术的研究和进步，是铝合金电缆行业不能再回避的现实问题，国内铝合金电缆应用能否象北美 等国家一样，创造十年、二十年、以至***时间无一例安全事故的产品应用成功历史，研究并使用正确的连接 技术和科学的连接解决案，是重中之重的问题，已是刻不容缓。

另一方面，铜材的价格加大了铝合金的应用空间，铝合金接头技术的突破，解决了铝合金电缆的应用瓶颈，相信随国家基建强度的不断提升，铝合金电缆的应用会更加广阔。