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銅鋁復(fù)合母線的生產(chǎn)工藝
銅鋁復(fù)合母線是一種銅鋁二元金屬復(fù)合材料,用作輸變電設(shè)備電力傳輸導(dǎo)體,其表面是銅,內(nèi)芯是鋁。它綜合利用了銅耐腐蝕、電工特性以及鋁的低密度、易加工優(yōu)點(diǎn),整體提高了性價(jià)比和施工便利性。國外,20 世紀(jì)80 年代開發(fā)了銅鋁復(fù)合母線。我國從20 世紀(jì)90 年代開始研究銅鋁雙金屬復(fù)合加工工藝,特別是2003年中國銅價(jià)大幅上漲后,銅鋁復(fù)合母線工藝和技術(shù)的研究受到重視。目前鋁復(fù)合母線的生產(chǎn)工藝方法:
1、靜液擠壓法
歐洲在20 世紀(jì)80 年代開始采用靜液擠壓法生產(chǎn)銅鋁復(fù)合母線,通過凸模加壓給液壓介質(zhì)。將壓力傳給預(yù)制好的鋼包鋁坯料,并通過凸模成型,由于坯料受力均勻整體變形可控截面形狀可實(shí)現(xiàn)多樣化。
采用靜液擠壓法生產(chǎn)銅鋁復(fù)合母線,生產(chǎn)線設(shè)備投資很大,且生產(chǎn)不連續(xù),效率較低,價(jià)格昂貴,無法大規(guī)模推廣。
2、 軋制壓接工藝
軋制壓接工藝采用鋁板和銅帶復(fù)合軋制實(shí)現(xiàn)銅鋁結(jié)合,以結(jié)構(gòu)有銅-鋁-銅、銅-鋁等。
采用該方法制作的銅鋁復(fù)合板有著較為廣泛的應(yīng)用,如散熱片等。但由于四周鋁芯裸露,使其在輸變電設(shè)備中的應(yīng)用受到很大限制。
3、爆炸焊接工藝
爆炸焊接工藝?yán)帽óa(chǎn)生的沖擊力使銅鋁兩種金屬迅速滲透而實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)合。該種工藝形成的銅鋁材料之間形成了良好的結(jié)合。但由于工藝特點(diǎn)限制,銅層難以做薄,無法對(duì)鋁材進(jìn)行四周包覆,使其也無法在輸變電設(shè)備上大規(guī)模應(yīng)用。
4、包覆焊接工藝
包覆焊接工藝采用包覆焊接裝置,首先將銅帶逐步形成圓管狀,包覆在清洗過的鋁芯線周圍,然后采用氬弧焊將銅管的縱縫焊接起來形成線坯,最后通過拉拔和熱處理獲得所需的線纜直徑和性能。包覆焊接工藝是生產(chǎn)銅包鋁線材的成熟工藝。
5、固液成型-熱復(fù)合平立連軋工藝
固液成型熱復(fù)合連軋工藝中,將熔融的鋁液通過類似于半連鑄的設(shè)備澆注到預(yù)制好的異型銅管內(nèi),制作坯料,然后通過五平四立連軋機(jī)組軋制到成品規(guī)格,再根據(jù)客戶要求進(jìn)行退火處理獲得不同硬度要求的銅鋁復(fù)合母線。
目前銅鋁復(fù)合母線具有多種成型方法與工藝技術(shù),但都仍有改進(jìn)和提升的空間,目前我國純銅母線年消耗銅材在140 萬t 以上,研究銅鋁復(fù)合母線技術(shù),每年可以節(jié)銅108萬t左右,對(duì)于國家資源合理開發(fā)利用具有重要意義。