CN1069215A - 一种用于铜接导接线的热剂焊的焊剂和引燃剂 - Google Patents
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Abstract
本发明采用成本低廉、潜热较大等特点的氧化铜
(CuO)粉和铝(Al)粉为主，并加入纯铜(Cu)粉、氟化
钙(CaF2)粉、硅钙(Ca28Si60)粉作为添加剂组成的焊
剂；以镁(Mg)粉、重铬酸钾(K2Cr2O7)粉或氯酸钾粉
(KClO4)、纯铜(Cu)粉、硅钙(Ca28Si60)粉或红磷(P)
粉等组成的引燃剂，引燃剂中还需加入棉胶液作为粘
接剂。当需要焊接的铜导接线和钢轨准备好后，用导
火线或电石点火枪点燃引燃剂后，焊剂的金属很快被
熔融，将铜导接线焊于钢轨上。
Description
在铁路系统或其它企业、事业中，为了解决铁路机车运行的通信联系或其它方面的通信联系，目前采用的方法是利用钢轨作为导线，采用手工电弧焊或机械连接等方法将导线连接在钢轨间隙两边两根钢轨端部。但是，手工电弧焊在野外作业中，受到电源及设备的限制;而机械连接法则常因环境的腐蚀和列车运行的振动而松动，造成接触不良，较难保证通信线路的正常工作。因此，在本世纪六十年代产生了热剂焊的方法代替上述的电弧焊和机械连接法。如1962年的美国专利3033672及西德专利DE2333143等，其方法是利用化学反应产生的热量来熔融金属，以此将铜导接线焊接在工件（钢轨）上，这些热剂焊常以氧化亚铜（Cu2O）和铝（Al）粉的混和物为主，添加少量的铜（Cu）粉、氟化钙（CaF2）粉和硅钙（Ca-Si）粉等添加剂以及适宜的引燃剂。
本发明中，轨道电路或其它通信联系的铜导线用热剂焊的焊剂是采用反应释放热量较大、而价格较为低廉的氧化铜（CuO）粉（颗粒度为0.30～0.05mm）作为主要组份，并按照氧化铜（CuO）粉与铝（Al）粉之比约为4.3∶1的比例加入粒度＜0.15mm的铝（Al）粉;并且，再加入粒度＜0.3mm的纯度为99.8%的铜（Cu）粉作冷却剂，其加入量为氧化铜（CuO）粉+铝（Al）粉的重量的0.7～1.3倍;此外，尚需加入粒度＜0.10mm的氟化钙（CaF2）粉和粒度＜0.15mm的硅钙（CaSi）粉（硅钙比为60∶28）作为添加剂，氟化钙粉和硅钙粉的加入量均为氧化铜粉与铝粉重量和的2/10以下。上述焊剂，在常温情况下是不会反应的，必须要有引燃剂引燃，才能使焊剂产生化学反应，产生大量热量获得高温的熔融金属，达到将铜导接线与钢轨或铜导接线与铜导接线之间的焊接，因此，引燃剂具有重要的作用。采用金属粉末型引燃剂，金属粉末型引燃剂是以粒度＜0.15mm的镁（Mg）粉为主，配以一定量的重铬酸钾（K2Cr2O7）或氯酸钾（KClO4），以及粒度＜0.15mm的纯度为99.8%的铜粉和一定量的粒度＜0.15mm的硅钙粉或红磷粉作为添加剂，为了使引燃剂中的金属粉末具有所需要的形状，尚需加入一定量的棉胶液（即5%火棉）作为粘接剂。
使引燃剂引燃的方法，可采用埋入导火线或电石打火枪等方法。
为了在现场实施热剂焊焊接，需要将焊剂及引燃剂装入抗热震性较好的容器中，这种容器的材质以堇青石为宜，将装有焊剂和引燃剂的容器放入由石墨制的铸模中，当容器中的引燃剂被引燃后，熔融金属就熔化容器底部的铜衬片，由容器底部孔洞流经铸模，使贴在铸模下孔的铜导接线与工件焊接在一起。
通过热剂焊熔焊的铜导接线（为Φ0.8mm×19股多芯导线）其焊点的拉断力平均值可达到1.54KN（最高拉断力可超过1.7KN），并均断于导线的热影响区，焊点电阻值＜0.001Ω。
为了取得较好的焊接效果，焊前需在钢轨的焊接面进行砂轮打磨等前期处理;焊后，在焊点表面涂刷一层保护漆，以取得较好的保护，达到线路正常通信的要求。
实施例：
热剂焊采用的焊剂组成为：
氧化铜（CuO）粉（粒度≤0.15mm） 重量比42.3%
铝（Al）粉（粒度≤0.15mm） 重量比9.8%
铜（Cu）粉（粒度≤0.15mm，纯度为99.8%） 重量比39.1%
硅钙（Ca28Si60）粉（粒度≤0.15mm） 重量比3.6%
萤石（CaF2）粉（粒度≤0.08mm） 重量比余量
引燃剂组成为：
镁（Mg）粉（粒度≤0.1mm） 重量比46.7%
氯酸钾（KClO4）粉（粒度≤0.1mm） 重量比32.4%
铜（Cu）粉（粒度≤0.1mm;纯度为99.8%） 重量比19.4%
硅钙（Ca28Si60）粉（粒度≤0.1mm） 重量比余量
引燃剂量与焊剂量之比为1∶17，放置于堇青石制作的圆筒形容器中，将容器置于石墨模上，并将铸模靠在表面已打磨过的钢轨需焊表面部位（钢轨需焊表面上贴附铜导接线），点燃插于容器中的导火线，将引燃剂引燃后，溶融金属即溶化容器上的铜衬片，由容器底孔流经铸模，将铜导接线焊在钢轨上，焊点熔合部分面积为100～120mm2。经使用半年以上，焊点的连接可靠，通信线路没有因焊点质量引起的异常。
Claims (8)
1、一种用于铜导接线的热剂焊的焊剂和引燃剂，用氧化亚铜(Cu2O)为主要组份的混合物为焊剂来实施将铜导接线焊接于钢轨等工件上，本发明的热剂焊技术特征在于，用氧化铜(CuO)粉为主要组份的焊剂和以镁(Mg)粉为主要组份的引燃剂，经点火引燃，生成熔融金属，将铜导接线焊于工件(钢轨或其它铜导接线)上。
2、根据权利要求1所述的热剂焊的焊剂，其技术特征在于焊剂的组成为：
氧化铜（CuO）粒度0.30～0.05mm 重量比34～53%
铝（Al）粒度＜0.15mm 重量百分比8～12%
硅钙（Ca28Si60）粒度＜0.15mm 重量百分比2.6～5%
铜（Cu，纯度99.8%）粒度＜0.30mm 重量百分比28～50%
萤石（CaF2）粒度＜0.10mm 重量百分比2～6%
3、根据权利要求1所述的热剂焊的引燃剂，其特征在于为金属粉末型的引燃剂，有两种，组成分别为：
其一：
镁（Mg）粒度＜0.15mm 重量百分比15～30%
重铬酸钾（K2Cr2O7）粒度＜0.15mm 重量百分比27～42%
铜（Cu，纯度99.8%）粒度＜0.15mm 重量百分比15～30%
红磷（P）粒度＜0.15mm 重量百分比5～23%
其二：
镁（Mg）粒度＜0.15mm 重量百分比42～56%
氯酸钾（KClO4）粒度＜0.15mm 重量百分比28～37%
铜（Cu，纯度99.8%）粒度＜0.15mm 重量百分比15～30%
硅钙（Ca28Si60）粒度＜0.15mm 重量百分比0.6～3.8%
4、根据权利要求1及3所述的热剂焊的引燃剂，其特征在于，如需引燃剂为成型状态，则需添加棉胶液（5%火棉）作为粘接剂;每100g的引燃剂中需加入粘接剂14～72ml。
5、根据权利要求1至4所述的热剂焊和引燃剂，其特征在于，所用焊剂与引燃剂之比为（10～20）∶1。
6、根据权利要求1至5所述的热剂焊的焊剂和引燃剂，其特征在于，点燃引燃剂的点火装置可采用导火线或电石打火枪。
7、根据权利要求1至6所述的热剂焊的焊剂和引燃剂，其特征在于，将铜导接线焊于工件（钢轨或铜导接线）上后，焊点上应涂覆保护漆。
8、根据权利要求1至7所述的热剂焊的焊剂和引燃剂，其特征在于，焊前工件（钢轨或铜导接线）的表面必须经过打磨等予处理。
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