一.前言
LWT放热焊接是一种简单、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,直接或间接加热工作,在耐高温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。当前,放热焊接已经普遍取代了以往金属之间的机械连接方法。
按照被还原金属分类,放热焊接主要分为铝基、铁基、铜基三种。铝基焊剂主要解决铝绞线及铝母线的焊接,铁基焊剂主要解决轨道焊接问题。例如,我们乘坐的高铁、地铁不再颠簸主要就是因为钢轨之间由过去保留缝隙变为铁基焊接,铜基焊粉主要解决接地及阴极保护铜、铜覆钢、钢铁之间的焊接。LEVET是铜基焊粉的一种,是目前质量可靠、性价比优良的铜基放热焊接技术。近年来,随着铜、铜覆钢接地材料在接地领域中的大面积推广、LEVET放热焊接得到普及性的发展和应用,特别是在电力、石化、航空、轨道交通四大领域。
二.产品简介
LWT放热焊接(又称为火泥熔接、火泥焊接、火泥熔焊、放热熔接、热熔焊接、放热熔焊、铝热焊接),是简单方便的焊接材料。它的原理是利用铜的氧化物,在一定高温的条件下,发生还原反应,将铜置换出来,变成高温金属铜熔液,在耐高温高纯石墨模具的包裹下,将需要焊接的两种金属熔接在一起,形成分子结合。相比传统的金属连接工艺具有更强的耐腐蚀能力、过载能力以及热稳定性,同时还具有焊接速度快,无需水电等能源,施工效率高,能够连接多种金属类型等特点。能够避免电焊、钎焊等传统焊接中出现焊渣、易氧化,连接强度不高、易腐蚀、接触面积小、接触电阻大等缺点。
三.LWT放热焊接工作原理
焊粉中的氧化铜在引火粉温度的催化下,与焊粉中的铝粉产品还原反应,铝将氧化铜中的铜元素置换出来,同时释放出大量的热量,使得反应腔内瞬间变为高温的液态混合物,由于铜比重远大于氧化铝(8.9T/m3>3.5T/m3),因此铜会将氧化铝上浮至自身上面,被置换出的铜液会将隔离垫片熔化,沿导流槽流入熔接腔,按照铸造的原理,在特定的型腔内成型,将需要焊接的导体包裹住,并熔化导体的表面甚至全部,从而形成分子结合的焊接,需要指出垫片的作用是在其本身被熔化前,保证焊粉100%的全部反应完毕。由于焊接原理为置换反应+铸造,因此不同型号导体及导体相对位置的不同,会造成焊接模具型号的型号规格、尺寸甚至结构的不同,这也是焊接型号(等同于模具型号)种类繁多的原因。
四.技术优势
1.反应温度2500℃以上,接点在高温液态冷却后形成分子结合,接点内部无气孔和瑕疵;
2.熔接头生成物为铝合金,载流能力、耐高温能力、耐腐蚀能力与同等规格铜材相同;
3.接点光滑、无缝隙,电解质无法渗透至接点内部,导致接点腐蚀以及性能劣化;
4.施工所需时间大大短于钎焊、氩弧焊等其他连接方式,施工效率高;
5.采用模具铸造制造,接点外形美观一致,质量优良;
6.熔接过程对外界所释放热量小,对外界无辐射和污染;
7.施工装备体积小,重量轻,单人就能携带;
8.焊接方法简单,易于学习掌握,无需专业技术人员;
9.从外观便能核查焊接的质量,同等规格焊点质量如一;
10.可用于焊接铜、铝合金、钢材、镀锌钢材、铜覆钢、不锈钢等多种金属。
五.LWT与传统连接方式的比较
LWT放热焊接为真正的分子结合,接点截面积一般是所连接导体截面的两倍以上,接点的过载能力,耐受高温能力、耐腐蚀能力、机械强度与导体相同(以铜为参照)。由于工艺的限制,机械连接接点的实际接触面往往小于所连接的导体截面,造成接点的过载能力、机械强度、耐腐蚀能力较差。
六.LWT与同类产品比较
1. LWT一体式包装焊粉创造性的将引火粉和焊粉独立包装于一体,属于非危险品,采用密封防水设计,焊粉中不含磷、镁等对人体有害材料,方便运输和存储。
2. 产品性能稳定,气孔率低,严格按照LWT施工工艺施工,可保证焊点气孔率<1%。
3. 焊接不同种类、规格金属质量如一,根据不同材料的焊接提供不同配方的焊粉,并根据不同连接方式提供精确分量包装,通过对反应温度、速度进行控制,调整焊点中金属元素构成和比例,从而达到优质焊接性能,在充分保证焊接质量标准化程度的前提下,不仅最低限度的减小焊接对金属母材的损伤,而且还极大的提高了模具的使用寿命。
4. LWT焊粉反应充分,焊点杂质极少,焊点的导电性能及耐腐蚀性能极高。
5. LWT模具原料为高强度、高纯度、高密度优质石墨,并使用数控机床加工,以保证模具易清渣,使用寿命长;模具尺寸、反应、以及金属熔化后的流向均经过严密设计,避免模具爆炸、焊接铜熔液飞溅等现象,方便易用。
6. 焊接大、小尺寸金属质量如一。