直流铜母线的焊接工艺
铜电解池1.5万安直流铜母线的焊接
② 厚铜 板与 ６ ０块 薄铜板对接 ，其 实是作为母 线与 大
容 量 整 流 主 机 及 变 压 器 的软 接 头 ，作 用 是 减 低 间 断 设 备 与
导 电母 线 之 间 的振 动 力 ，所 以 焊 接 接 头 所 承 受 的 机 械 性
能 ，如 拉 、伸 、扭 、弯 的 力 度 变 化 频 繁 ， 易 产 生 金 属 疲 劳 。 因此 焊 接 接 头 的 质 量要 求 较高 ，不 能 有 缺 陷 。
３ ）厚 铜 板 （Ｏ ｍｘ ２ ｍ ４ Ｏ ｎｎ １ｍ １０ ｍｘ Ｏ Ｏ ｕ ）组 合 母线 氩弧 焊 焊 接 规 范 如 表 ２所 示 。
下 ，经 过 一 段 时 间会 产 生 金 属 疲 劳 ，母 线 必 然 产 生 破 裂 性 损 坏 ，从 而影 响送 电 的效 果 。
为 减 少 预 热 气 流 在 氩 弧 焊 时 氩 气 对 熔 池 的保 护 干 扰 ， Ｈ １２ ０ — ０焊 枪 应 在 前 面 预 热 ，Ｈ０ — ２焊 枪 应 在 后 作 保 温 ， １１
图 ２ １５万 安 铜 板 组合 母 线横 截 面 ．
③焊 接时先 用焊枪加 温至 ４ ０Ｃ ５０Ｃ，然 后焊枪 向 ０ ￣一 ０ ￣
焊 接 方 向缓 慢 推 进 继 续 加 温 ，温 度 到 ４ ０Ｃ ５ ０ 的地 方 ０￣－Ｏ℃
（） 气 孔 ：铜 及 铜 合 金 焊 接 时 ，易 产 生 气 孔 ， 主要 是 ４ 氢 气 孔 ，铜 在 液 态 时 ，能 溶 解 大 量 氢 ，在 冷 却 凝 固 过 程
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采 用 氩 弧 焊 ，其 焊 接 工 艺规 程 及 规 范 如 下 。
１ ）厚 铜 板 （Ｏ ｍ １Ｏ ｍ￣ １ｍ ￣ ２ ｍ ￣ 弧 焊 焊 前 准 备 工作 如 下 。
铜母线焊接工艺)
电器的接线端都是铜质的，铜很容易氧化，其氧化膜电阻率极大，比铜的电阻率大十几个数量级。
同时，要除去铜的氧化膜又非常困难，几乎要在略低于铜的熔点的高温下才会熔解，也很难为强电场所破坏，只有机构摩擦才能将它去除。
但接线端与母线间的连接是静止的，它们之间不存在相对运动，所以一旦形成了氧化膜，就只好任其存在。
氧化膜的存在使铜接头处的接触电阻增大很多，以致该处温升非常高，能量损耗很大。
另外，由于材料在高温下的蠕变，还可能造成螺栓连接的松动，使接触电阻更加大。
有时还可能导致局部出现电火花，终于形成一种恶性循环。
如果铜质出线段是同铝母线连接，则又因铜铝接头间有电化学腐蚀，它与温升的增大两者之间也存在一种恶性循环，情况尤为严重。
为了解上述问题，习惯是将接头处镀上一层银或锡，或搪上一层锡，因为这是防止铜和铝氧化以及它们之间发生电化学腐蚀，从而降低接电阻和能量损耗、并且稳定接触电阻的有效方法。
由于镀锡和镀银成本高，所以通常都是采取搪锡的办法。
浅谈铜母线焊接工艺2011/4/27/12:2山西电建一公司焊接专业分公司赵云龙摘要：本文介绍发电厂电气铜母线的焊接特点、焊接工艺及焊接要点，并给出具体焊接工艺参数。
关键词：铜母线；焊接工艺；焊接要点铜母线的焊接在我公司电力建设中并不多见，因为铜母线的焊接要求高、难度大；但是由于铜母线具有较好的导电性，因此同煤发电厂电气母线选用了铜材料；为此在进行了焊接实验和产品焊接等应用后，焊接分公司基本掌握了铜母线的焊接技术，为以后我公司铜母线的焊接打下了基础, 为公司焊接技术迈上了一个新的台阶。
1 铜母线的焊接特点、焊接工艺铜母线的连接在电站主要有螺栓紧固法和焊接法两种。
铜具有优良的导电性、导热性、耐热性和加工成型性, 纯铜是ωcu不低于99.5%的工业纯铜。
2 铜的焊接特点2.1 高的热导率常温下纯铜的热导率比碳钢的大8倍，将纯铜焊件局部加热到熔化温度, 需要大量热量；因此，在焊接时需要采用能量集中的热源，否则热量将被很快散失，纯铜焊接时对焊件应进行预热。
母线安装工艺
交底内容:硬母线安装1范围本工艺标准适用于以下矩型母线安装。
2施工准备2.1材料要求：2.1.1铜、铝母线应有产品合格及材质证明，并符合表的要求。
2.1.2母线表面应光洁平整，不应有裂纹、折皱、夹杂物及变形和扭曲现象。
2.1.3绝缘子及穿墙套管的瓷件，应符合执行国家标准和有关电瓷产品技术条件的规定，并有产品合格证。
2.1.4绝缘材料的型号、规格、电压等级应符合设计要求。
外观无损伤及裂纹，绝缘良好。
母线的机械性能和电阻率表2-112.1.5金属紧固件及卡具，均应采用热镀锌件。
焊接的技术要求:铝及铝合金母线的焊接应采用氩弧焊，铜母线焊接可采用或紫铜焊条、铜焊粉或硼砂，为节约材料，亦可用废电线芯或废电缆芯线代替焊条，但表面应光洁无腐蚀，并须擦净油污，方可施焊。
焊接前应当用铜丝刷清除母线坡口处的氧化层，将母线用耐火砖等垫平对齐，防止错口，坡口处根据母线规格留出〜的间隙，然后由焊工施焊，焊缝对口平直，不得错口、必须双面焊接。
焊缝应凸起呈弧形，上部应有〜加强高度，角焊缝加强高度为m焊缝不得有裂纹、夹渣、未焊透及咬肉等缺陷，焊完后应趁热用足够的水清洗掉焊药。
施焊焊工，应经考试合格。
母线焊接后的检验应符合规范要求。
母线的螺栓连接：母线钻孔尺寸及螺栓规格见表-矩形母线采用螺栓固定搭接时，连接处距支柱绝缘子的支持夹板边缘不应小于；上片母线端头与下片母线平弯开始处的距离不应小于(图母线与母线，母线与分支线，母线与电器接线端子搭接时，其搭接面必须表2-173.8.2设备接线端，母线措接或卡子、夹板处，明设地线的接线螺钉处等两侧〜处均不得刷漆。
3.9检查送电：3.9.1母线安装完后，要全面地进行检查，清理工作现场的工具、杂物，并与有关单位人员协商好，请无关人员离开现场。
3.9.2母线送电前应进行耐压试验，以下母线可用摇表摇测，绝缘电阻不小于Q M3.9.3送电要有专人负责，送电程序应为先高压、后低压；先干线，后支线；先隔离开关后负荷开关。
大截面紫铜母线钨极氩弧焊焊接工艺【最新资料】
大截面紫铜母线钨极氩弧焊焊接工艺【最新资料】紫铜母线焊接摘要：采用手工电弧焊焊接工艺，成功地实现了大截面紫铜母线的焊接。
施工及装置运行表明，该工艺克服了传统旧的“碳弧焊”工艺易使焊工中毒、焊缝易渗碳、塑性差、电阻大的缺点，具有焊接质量稳定、操作简便、安全和施工成本较低等优点。
关键词：紫铜母线；手工电弧焊；预热温度紫铜母线在电站、冶金行业中经常遇到，紫铜母线连接方式有夹接法(螺柱紧固)、焊接法等。
就国内目前的资料显示面紫铜母线的焊接方法有碳极电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊及手工电弧焊等。
碳极电弧焊预热温度较高，焊接时必须把焊口母材预热至750℃以上，焊缝外观成形一般，且母材在高温下会产生的Ｃu２Ｏ蒸汽易使焊工中毒，同时易引起渗碳，焊缝塑性较差，电阻率较大。
埋弧焊预热温度稍低，约500℃左右，质量较稳定，但电流、电压稍高，分别为750 A～800 A、40 V～50 V左右，且焊剂用量较大，国内尚未有焊接大截面、大长度母线的介绍。
钨极氩弧焊从目前国内的有关资料显示，仅适用于δ＜12的紫铜母线焊接，对δ＞12的单面V形坡口的紫铜母线焊接则指导性不强。
手工电弧焊预热温度一般为300℃～600℃，适用于厚度2～30mm的紫铜母线焊接，焊接质量一般。
我分公司负责施工的剑川友和锌厂5万吨/年电解锌装置中，设计图纸中紫铜母线采用手工电弧焊焊接连接法。
在充分考虑紫铜母线焊质量要求及现场施工条件下，我司选用了在预热条件下的手工电弧焊工艺，焊缝外观成型良好，内在质量Ⅱ级合格，电阻率测试达到标准，基本解决了紫铜焊接中普遍存在的裂纹、夹渣、气孔等缺陷，顺利完成了电解槽紫铜母线的安装任务。
1 紫铜的可焊性为防止出现富铅或富铋的低熔点共晶，焊后应锤击减应。
为保证焊缝成型及收弧处接头平滑、减少热量损失，施焊时应制备石棉绳、石棉垫。
2 焊前准备2.1 工器具的准备：1)制作石棉垫。
2)制作夹具。
3)绝热用石棉绳。
4)氧、乙炔预热工具一套5)石棉手套4双2.2 组对及预热1)坡口采用磨光机加工，为双面V形，坡口角度60°±5°，钝边1mm，预热前组对间隙宜为4mm～5mm。
铜母线焊接方案
铜母线焊接方案1概述电气的接线端都是铜质的，铜很容易氧化，其氧化膜电阻率极大，比铜的电阻率大十几个数量级。
同时，要除去铜的氧化膜又非常困难，几乎要在略低于铜的熔点的高温下才会熔解，也很难为强电场所破坏，只有机构摩擦才能将它去除。
但接线端与母线间的连接是静止的，它们之间不存在相对运动，所以一旦形成了氧化膜，就只好任其存在。
氧化膜的存在使铜接头处的接触电阻增大很多，以致该处温升非常高，能量损耗很大。
另外，由于材料在高温下的蠕变，还可能造成螺栓连接的松动，使接触电阻更加大。
有时还可能导致局部出现电火花，终于形成一种恶性循环。
如果铜质出线段是同铝母线连接，则又因铜铝接头间有电化学腐蚀，它与温升的增大两者之间也存在一种恶性循环，情况尤为严重。
为了解上述问题，习惯是将接头处镀上一层银或锡，或搪上一层锡，因为这是防止铜和铝氧化以及它们之间发生电化学腐蚀，从而降低接电阻和能量损耗、并且稳定接触电阻的有效方法。
由于镀锡和镀银成本高，所以采取焊接的办法。
铜母线的焊接在我公司工业建设中并不多见，因为铜母线的焊接要求高、难度大；但是由于铜母线具有较好的导电性，因此电解铜厂电气母线选用了铜材料；为此在进行了焊接实验和产品焊接等应用后，二分公司在焊接基本掌握了铜母线的焊接技术，为以后我公司铜母线的焊接打下了基础, 为公司焊接技术迈上了一个新的台阶。
2 选用熔化极氧弧焊(MIG)技术的依据2.l铜母线焊接工件铜母线焊接工件的焊接形状如图l所示。
电力用铜母线材料为紫铜L，要得到较好的导电率和耐受长期工作的发热，焊缝填充材料的性能必须与母材相近或高于母材。
2.2各种焊接方法比较目前国内能用于焊接铜的方法主要有：MIG焊(熔化概氩弧焊)、TIG焊(钨概氲弧焊) 气焊、埋弧焊、银铜钎焊等目。
各种焊接方法焊接铜母线的优劣比较见表l。
表1各种焊接方法焊接铜母线比较表由图l和表I的分析可见．选择熔化极氩弧焊并选用与母材成分相同的铜焊丝进行铜母线焊接是一种相对较好的焊接方法。
母线(铜排)制作和安装工艺守则
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX公司母线制作和安装工艺守则（文件编号：XXXXXXXXX 修订次数：0）编制：审核：批准：XXXX年XX月XX日发布XXXX年XX月XX日实施5.2 选择合适的下线途径后量线落料，用剥线钳剥去适量的绝缘层。
剥线长度参见表1。
清除表面氧化物及粘着物，不得损伤铜芯。
表1 5.3 选择合适的接线鼻，套在塑料线的导线芯上，用液压钳压紧，进行搪锡，然后选用合适的紧固件紧固。
注：10mm 2以下的单芯线可弯制羊眼圈并搪锡后安装。
5.4 除特殊要求以外软母线端头一律套橡胶软色管或在适当部位加上标记色标：A 相为黄色、B 相为绿色、C 相为红色、直流正极为棕色，负极为蓝色，中性线为淡蓝色，接地线为黄绿双色。
6 工艺要求6.1 母线的配置应横平竖直、层次分明、整齐美观，搭接处应自然吻合、妥贴，没有安装应力，搭接处的实际接触面积不小于母线截面的2倍。
6.2 母线除必要的弯曲及弧度外，本身不得有弯曲现象。
6.3 母线经落料、校直后表面应光洁平整，不应有明显的凹坑和伤痕，冲裁边缘要锉平、倒角。
6.4 母线的典型弯折形状见图1、图2所示，其弯曲半径按表2、表3中规定执行。
母线平弯时、折弯处不得出现裂纹，母线立弯时，弯曲处不得出现明显的折皱和扭曲现象。
图1 平弯 图2 立弯 6.5 母线的弯制及安装，应尽量考虑电器操作的安全，也应考虑留有用户引入线的足够距离及安装维修方便。
要特别注意的是空气断路器及熔断器上桩头接线应向里侧安装。
6.6 母线需要涂漆时，涂漆采用喷漆或刷漆。
色泽应均匀，边缘应齐整，不得有漏漆、流挂现象，母线搭接处不得沾漆。
同一元件、导线规格(mm 2) 剥线长度(mm) 10 10 16 12 25 14 35 1650母线制作和安装工艺守则编号/修订XXXXXXXXXX同一端的各相母线的涂漆界线应无明显不整齐现象，其搭接母线涂漆界限见图3，二次线接在母线上涂漆界限见图4。
铜母线施工工艺介绍
对于铜母线施工，我工程处在未使用本工艺施工之前，也曾多次进行过铜母线的施工，但在以前的施工中铜母线浪费较大，施工成本高，施工质量也不太令人满意，特别是焊接工艺上，采用其它焊接方法，导致铜母线生产过程导电率较低，焊接接头容易发热，对阴极铜的生产质量有一定的影响。
为了有效地克服以前施工的质量缺陷，更好地保证铜母线的施工质量，通过总结经验和参考有关资料，并通过多次的摸索和试验，在电解东扩工程中我工程处对铜母线的矫平矫直利用了我公司进行钢结构加工的平板机和矫直机，自制专用台架进行弯曲；对母线对焊和补偿器堆焊分别制作了专用夹具，采取了埋弧自动焊接的先进工艺。
使铜母线制作的质量验收一次合格率达100%，缩短了施工工期，有效地克服了以往施工和生产上的不足。
在此基础上编辑成大截面矩形铜母线的加工和焊接工法，并于本年7月份荣获国家工程建设质量审定委员会颁发的2009年度全国建设优秀质量管理三等奖。
对于铜母线的施工，我单位在以前的施工中，一直采用手工碳弧焊接。
该工艺虽然成本低，但焊接时电流大、电压高、操作工人的劳动强度大、焊接环境温度高、焊缝含氧、氢量高、蒸汽蒸发严重（铜蒸汽对人体有一定的危害）、容易出气孔、焊接接头强度低和导电率严重下降，焊接处容易发热等等，最终无法保证施工以后的生产质量和造成极大的能源消耗。
为了改变原来焊接工艺落后的现状，我工程处对可能满足施工的种种焊接工艺进行了认真的揣摩、反复的试验比较，从原来的手工焊、气焊、氩弧焊、co2气体保护焊、最后到埋弧自动焊接。
工程处本着从科学出发、以人为本的原则，全力促进企业新技术、新工艺的加快发展，最终选择了改原来的手工电弧焊为埋弧自动焊。
以下为几种焊接工艺比较在全工程处的不懈努力下，本次施工以最好的质量完成。
每次技术的创新都凝结了我工程处全体施工人员的智慧与汗水。
相信在我处职工的努力下，会有更多的成果。
紫铜母线焊接工艺方法的研究
一
３ — ８
关键词： 紫铜 ； 线 ； 母 焊接 ； 艺 工 】 述 棚－
成的气体引起的即反应气孔。 在焊接高温
下 ， 与 氧会 形 成 Ｃ ２ ， 在 １０ ％ 以 化 铜 ｕ０它 ２０ 单 上时溶于液态铜中，在 １０ ￣时开始 由 成 ０Ｃ ２
凸 函 ｍ Ｒ
表 １
玮 ｓ 。 杂 质 总
科
科技 论 坛 ｆｆ ｛
紫铜 母线焊接 工艺 方法 的研 究
王 晓电厂 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ２ 黑龙江省火电第三工程公 司， ５０ ０ 、 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ００
摘 要： 本文 着重介绍 了４ ８ ｍ紫铜板 的焊接 工艺方法 ， －ｍ 通过性 能分析 和试验证 实： 运用 ＴＧ方法 ， Ｉ 采用适 当的措 施焊接 紫铜母 线是可行 的， 本文就如何解决紫铜母线现场焊接 工艺进行 了探讨。
一
３ 焊接 方法 的选择 ． １
根据紫铜的可焊陛分析和焊接特点，先后『 仃 气焊和手工电弧焊１ 艺 进行试验， 其结果 ：１ 焊 ３． ．１ 图 ２ 缝熔合不 良。３ ．焊缝有多处裂纹和气孑 发生。 ．２ １ Ｌ ３ ．焊件变形大。．４ ．３ １ ３１ 焊接时烟尘大不利于焊工的 焊接。３ ． ． ． ５ ４所有接头一次焊完 ，避免重复加热 。 身心健康， 故焊接 ２ ｒ 上的紫铜板不易采用此 ３ ５焊剖 颐 ： ０ ｍ以 ａ ５ 序 从两边向中间施焊 ， 可以控制变 形， 避免产生弧坑热裂纹。３ ． ５６焊后采用硅酸铝盖 种 工 艺方法 。 ： ３ ｝ Ｉ 艺焊接 紫铜 板 ２＿ ＴＧ ｌ ｝ ｊ ｒ 好， 使焊缝缓慢冷却。 ３ － ６焊接接头的质量隋 焊前准备： ． 紫铜板接头形式为对接。 ３ １ ２ 见图 ３． ．１熔合良好， ６ 变形小。３ ． ．２工艺美观，无 ６ ２３ 。２２焊机选用 Ｚ －４ ０ Ｔ ｏ２ Ｘ７ ０ Ｓ Ｇ ３焊前用丙酮 ３ ３ ３焊缝和热影响区未发生裂纹。． ６ ３． ６ ４拉伸 将焊丝、 工件擦拭 、 清洗。 口 坡 处在清理后用钢丝刷 气孔。． 有试件的值均大于没汁 要求。 在坡 ， 币 ｆ 近打密。 ． 坡 口 ３． ２ ４ 形式。 采用 Ｖ 型坡口， 试验所 ４ 论 结 坡口角度 ６ ～ ０ 。钝边 ０ ｍｍ， 口间隙 Ｉ ３ ｍ。 ０７０ ． ５ 对 ～ｍ ３ ． ３焊接材料的选择 用 ＴＣ 工艺方法焊接紫铜板其关键要解决 Ｉ 易变形、 裂纹和气孔等同题 ：如果预 ａ 根据材质与工件的规格 ， 选择直径为 ２ 紫铜难熔合 ， ５ ｍｍ 熔池铁水下衬， 母材坡 口 边缘易氧化， 焊 的焊丝（ ２ １磷铜钎料作为焊接填充材料。 Ｈｓ Ｏ ） 为了 热温度高， 增加 焊丝的熔 敷 眭能 ， 采用焊 剂并用 无 水乙醇 时熔池金属与母材难熔合。ｈ 适 如果预热温度低， 母 材不熔化 ， 熔池温度高 ， 而母材不熔合 ， 电流用 即使 调成弧状后 ， 涂于焊件坡口表面。 的存大， 也是不熔合。０ 当环境温度低时， 当的提 适 氚 气 的纯度 ：９ ５ ９ ． ％。 ９ 钨极 ： ｅ一２ 。 ＷＣ ０ 高预热温度 ５ ℃。ｅ保持焊接过程中温度不低于 ０ ３ ０［ 边焊边力】 ５ｑ ２， ｌ 热 ￡ 采用逆变电焊机， 极性正接 ３ ４焊接工艺参数 根据对紫铜的焊接性分析，经过多次试验找 法。 焊后采用缓冷措施。 出了紫铜的焊接工 艺上主要选择预热温度与焊接 在圜电双鸭山电厂 ６ ０ Ｗ ６ ０ Ｍ 号炉电除尘紫 我们采取 ｒ 上述焊接工艺参数进行 电流的关系。对各种焊接参数的试验比较见表 ２ 铜母线焊接中， 。 其结果焊接接头成形良好， 内在质量稳定， 经 依据各种参数试验的比较结果， 我们确定选择焊接 施焊， 焊缝的导电率符合标准规定的要求， 解 电流 １０ １ ０ ，预热温度 ３０ ３ ０ １ ３ —４ Ａ ０ — ５ Ｔ 及相应的 电阻试验， 决 了工 技 术 题 ，节约 了大量 的人力 和物 力 ， 箭 保 参数。