浅谈铜覆钢接地放热焊施工技术

浅谈铜覆钢接地放热焊施工技术

周小刚

周小刚

河南送变电建设有限公司河南郑州450051

摘要：近年来伴随着我国特高压输电线路工程的建设发展，涌现出一批的新型的接地施工技术和工艺。在接地施工过程中，目前出现较多的铜覆钢接地，因其拥有良好的耐腐蚀性，较多的使用在中度腐蚀和重度腐蚀地质中；同时，铜覆钢接地施工采用了新型放热焊施工技术，较少的工器具，方便快捷的施工方法，较短的工作时间大大提高了施工效率、施工质量和工艺水平，使得越来越多的特高压输电线路使用铜覆钢接地施工。

关键词：铜覆钢接地；新型放热焊；施工技术

一、铜覆钢接地放热焊施工工艺

放热焊又称放热焊接，是通过化学置换反应产生的热量，将需要连接的各种金属在模具内进行溶接。金属间的复合介面是分子连接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象。焊接过程不需要外部电源和热源。化学放热焊的操作过程非常简单，质量容易得到保证。是一种简单、高效率、高质量的金属连接工艺。

1、铜覆钢放热焊施工工艺流程

铜覆钢接头剪切----石墨模具预热----接头入石墨模具----放置钢垫片----放置焊接焊剂----放置粉状药引----关闭石墨模具锁----点火器点火----焊接完成，打开石墨模具----清理焊渣

1.1焊药填装及主材夹持

◇模具主材夹紧后，整体放置稳妥，将金属隔离片置于模具内导流孔上方盖严。

◇在隔离片上方填装适量的焊药，再将引燃剂均匀铺撒在焊药表面及引燃开口处。

◇填装焊药和引燃剂后的模具不要震动或倾斜，预防隔离片偏斜泄漏药粉，产生焊接缺陷。

1.2点火焊接

◇模具上盖引燃开口要避免朝向操作人员和其它易燃物品。

◇使用专业厂家配套供应的点火枪和引燃剂，操作者必须佩戴防护手套，点火时要躲避在引燃开口朝向的侧面。

◇引燃5-10秒钟后，熔化金属开始凝固，待凝固10秒钟之后方可开模。

模具在短时间内多次作业后需停顿一下，自然冷却，避免因模具温度过高，导致引燃剂自燃，发生危险。

2、准备工作

2.1模具准备

①、烘干处理：如在潮湿的环境条件下模具使用前，要用喷灯或热风机等工具设备进行烘烤，去除模具中的湿气，使之处于干燥状态。在施工现场连续使用同一模具时，可借助放热焊接后的余热保持模具的干燥。

②、除渣清理：每一次焊接后的模具，要用配备的专用工具轻轻清除模具内腔侧壁上的污迹残渣、附着层及结块，金属工具不要用大力与模具侧壁磕碰，以防因此减少模具使用寿命。

2.2主材的准备

①准备焊接主材的型号规格及尺寸要符合设计要求。

②接头形式：接地装置焊接的接头形式尺寸应符合设计规定。如无规定时接头形式尺寸应保证焊接质量，便于操作，减少焊接应力等原则选取。

2.3焊接组对

焊接组对时，主材的规格尺寸要与模具孔经相配合，将模具的开合两部分对齐、用模夹夹紧，如还有缝隙不严时，可再增加C型工具夹夹紧。不得留有偏缝，防止高温金属液流出模腔，导致接头缺陷。

3、接头放热焊工器具

放热焊施工全部在专用石墨模具中完成，由铜覆钢接地大剪、专用石墨模具、点火器、钢筋弯曲机组成，以本工程项目为例，本次铜覆钢接地施工放热焊专用石墨模具有四种型式，有Φ10直径对接型、Φ10直径T接型、Φ12直径对接型、Φ12直径Φ10直径T接型等四种型式。

二、接头放热焊质量要求

1、铜覆钢接地体不得劈坏表层铜，运输和施工需轻拿轻放；

2、放热焊专用石墨模具使用寿命一般为80次焊接，使用过程需要轻拿轻放，存放需要放置在专用箱体内，使用前后均需要清理模具内部，确保内部焊渣清除干净；

3、焊接前，接地体接头处不得弯曲，否则难以放置入模；

4、焊接完的接头必须是模具内腔部位的主材没有大块的暴露；除渣后的连接冒口不得过分小于焊剂凝固的外径尺寸；

5、放热焊时，接地体规格与模具必须一一对应，不得将大规格接地体强行放置小规格模具中；

6、放热焊时，必须采用模具配套的焊剂，确保焊接长度和厚度，不得自行减少焊剂使用量，应该一次一袋；

7、焊接完成后，放热焊成品处不得随意强行弯曲、折扭，以避免造成伤害；

8、焊接完的接头表面应平滑，没有大块的残渣存在。不允许有未熔合、表面夹渣和裂纹等现象。

9、焊接完的接头无贯穿性气孔。

10、焊接接头附近必须涂刷沥青漆进行防腐处理。

11、焊接点需要明确标注，确保施工完成后能够按图开挖找到。

三、接头放热焊施工重点

1、放热焊专用石墨模具在使用前需要预热处理，采用喷灯进行喷烤预热，模具内部严禁有水分，避免气爆；

2、石墨模具为高导热工具，在预热后模具本体温度较高，应佩戴防护手套，避免烫伤；

3、在放热焊施工时，要注意将焊剂全部倒进垫好钢垫片的模具内部，按要求放置引火药粉，采用点火枪点火时，模具侧部出烟口正对方向不得有人，点火人员不得站在出烟口侧，应该在其反方向使用点火枪点火，避免药剂瞬间熔化产生的焰火造成伤害，使用完成后人体也不得立即接触模具，避免烫伤。

四、结论

综上所述，铜覆钢放热焊接地在特高压输电线路应用越来越广泛，放热焊施工使用操作要领和过程控制简单明了，操作步骤简单，比较容易接受和领会，同时，铜覆钢放热焊施工的接地质量连接可靠，优良率高，工艺美观，且所需要的工器具数量少、重量轻，重复使用次数能到50-100次，单个接头经济效益明显，特别值得在高山大岭、山地等交通不便利的输电线路工程塔位使用，避免了人力、车辆、索道等运输发电机、电焊机等重量较大的机械设备的工作量，大大减轻了人力劳动，值得大力推广和广泛应用，其应用前景良好。

参考文献：

[1]《钢筋焊接及验收规程（JGJ18—2012）》

[2]《建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81—2002）》；

[3]《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169—2006）

[4]《电气装置安装工程质量检验及评定规程第6部分：接地装置施工质量检验》（DLT5161.6-2002）

作者简介：

周小刚1983年10月，男，2005年毕业于华北水利水电学院土木工程专业，高级工程师，河南送变电建设有限公司，河南郑州。