作外藥風作摘要:裸銅絞線材料以其導電性能和性價比的優(yōu)勢，越來越多的被火力發(fā)電廠和核電廠選為構(gòu)建主體電氣接地網(wǎng)絡的材料。本文結(jié)合國核壓水堆示范工程項目施工現(xiàn)場裸銅絞線放熱焊接操作經(jīng)驗，總結(jié)出提高裸銅絞線放熱焊接成功率的措施，以降低返工成本，提高工作效率。

1放熱焊接技術(shù)簡介

熱焊接技術(shù)是金屬導體斷口連接的施工工藝，具有可靠性、易操作、高導放電率等特點，越來越被廣泛應用在電氣接地施工中，逐漸取代了以往的機械或壓力型表面對表面的金屬導體連接方式。裸銅纜放熱焊接過程，無需外部電源或熱源，利用銅化物被鋁置換過程中產(chǎn)生的極高的熱量，化學反應產(chǎn)生的液體銅在特制的石墨模具的焊接室中固化成一定形狀、尺寸，符合工程需求的熔焊接頭;整個過程非常迅速，數(shù)秒就可以完成焊接;因是分子結(jié)構(gòu)焊接，所以具有抗氧化、耐腐蝕、能承受大電流沖擊等特性，被大家所青睞。

2提高放熱焊接成功率的重要性

2.1節(jié)省施工成本費用，提高工作效率

裸銅絞線放熱焊接材料成本費用主要包括:裸銅絞線費用、放熱焊藥費用和模具費用。其中，裸銅絞線為主要施工材料，使用量最大，其要求銅含量不小于99.90%，且價格較高，如放熱焊接一次不合格，將浪費大量的裸銅絞線。

放熱焊藥為焊接過程主體材料，使用量較多，且焊藥不可重復使用;據(jù)了解，目前市場上國產(chǎn)焊藥價格為15～30元/套，進口焊藥價格一般高于國產(chǎn)焊藥，為40元/套，可見其高昂的費用。模具作為焊接反應的載體，使用壽命較為短暫，國產(chǎn)模具一般使用壽命為80～200次，而進口艾力高模具的壽命只有50次左右，且放熱焊接模具價格較高，普遍 價格上百元一個。因此，提高裸銅絞線放熱焊接成功率，保證現(xiàn)場施工“一次成型”、“一次成優(yōu)”，避免返工，可節(jié)省可觀的材料費用和人工成本，并提高了工作效率，為施工進度按期完成增加砝碼。2.2保障接地網(wǎng)可靠性

接地系統(tǒng)中，金屬導體連接點是接地回路的薄弱點，影響整個電站接地網(wǎng)的阻抗。連接點質(zhì)量的好壞決定了接地網(wǎng)的可靠性，也決定了接地電路保護人身安全和保護設施設備的能力。

2.3綠色環(huán)保施工，減少有毒有害氣體對人體傷害

放熱焊接過程伴隨著銅化物和金屬鋁的化學反應，在產(chǎn)生液體銅和氧化鋁殘渣的同時，還會產(chǎn)生有毒、有害氣體，這些氣體會直接排入空氣中，造成施工環(huán)境空氣污染;焊藥反應后的化學殘渣也會造成環(huán)境污染。因此，提高裸銅絞線放熱焊接成功率可減少垃圾廢料，保障綠色施工。

2.4降低安全風險

裸銅絞線放熱焊接原理是利用金屬化合物化學反應熱作為熱源，有效地傳導至金屬熔接部位，使化學反應置換出的液體銅與焊接部位金屬銅迅速熔接為一體，因在特制的石墨模具的焊接室中完成熔接過程，所以形成一定形狀、尺寸，符合工程需求的熔焊接頭。在數(shù)秒的焊接過程中，氧化銅被還原成液體銅，足見化學反應過程迅速且產(chǎn)生了極高的熱量，對施工人員存在燙傷、爆炸風險。

由于模具并不是一次塑型的完全密封體，故放熱焊接過程中可能會發(fā)生高熱銅汁濺出的現(xiàn)象，若操作人員操作不當，極易造成人員燙傷、燒傷;如 作業(yè)面周圍有易燃物存在，還有可能引起火災。另外，引起化學反應發(fā)生的導火線是焊接材料中的火藥，火藥在點燃過程中，也會為施工人員帶來一定風險。因此，提高裸銅絞線放熱焊接成功率可降低作業(yè)過程中的安全風險。

3放熱焊接頭質(zhì)量檢查一般標準

一般，憑借現(xiàn)場質(zhì)量驗收人員對放熱焊接接頭的現(xiàn)場評定來判定裸銅絞線放熱焊接成功與否，現(xiàn)場驗收放熱焊接接頭的主要項目有:焊接頭大小焊接頭顏色、焊接頭表面光滑度、焊接頭汽泡度。3.1焊接頭大小

此項檢查判定合格條件為:限制在焊接部位之內(nèi)的導體沒有大面積的暴露;水平連接的接頭頂部最大降低(在焊渣被清除后)不應低于導體的頂部;水平連接的接頭頂部不宜過高。

3.2焊接頭顏色

放熱焊接結(jié)束后，用輕型銅絲刷刷焊接頭，焊接頭正常情況應為金黃色至青銅色。偶爾頂端也呈銀白色，銀白色說明表面上有“錫珠”，由于同金屬鑄在一起，連接鑄鐵或鍍鋅表面的焊接頭經(jīng)常呈現(xiàn)銀白色，是正常情況。

3.3焊接頭表面光滑度

焊接頭表面應平滑，沒有大塊的焊渣存在。如果接頭表面覆蓋20%的焊渣或焊渣被除掉后有任何裸銅絞線線股暴露，那么說明此焊接頭不合格，焊接°

質(zhì)量高于上述標準的可視為焊接合格

3.4焊接頭汽泡度

一般來講，焊接頭表面應無汽泡，過度的汽泡是該導體或模具含污染物的結(jié)果。一些非常小的小孔可能出現(xiàn)在焊接頭頂部表面。孔的深度一定不要延伸出導體的中心之外，檢查時可使用直徑為1/32英寸的鐵絲來探孔，如果孔的深度超過了導體的中心，那么說明此焊接頭不合格，焊接質(zhì)量高于上述標準的可視為焊接合格。

4裸銅纜放熱焊接技術(shù)應用

根據(jù)上述裸銅纜放熱焊接接頭質(zhì)量檢查的一般標準可看出，現(xiàn)場施工時，只要控制好焊接頭的大小、顏色、夾渣和汽泡度，就能很好的把控焊接接頭的成功率。通過對國核壓水堆示范工程項目現(xiàn)場多次放熱焊接操作進行對比和分析，總結(jié)出以下提高裸銅纜焊接成功率的經(jīng)驗措施。

4.1焊藥存儲和用量

4.1.1焊藥存儲

接地裸銅絞線放熱焊接過程主要是焊藥的化學反應過程，因此，焊藥的質(zhì)量對放熱焊接成功與否起到了關鍵作用。若焊接過程中使用的焊藥受潮，則會影響焊藥的充分反應，易導致焊接頭存在夾渣和汽泡現(xiàn)象，顏色也會發(fā)生變化，使得放熱焊接接頭驗收無法一次通過，所以，焊藥在發(fā)生化學反應前的存儲工作顯得尤為重要。裝載焊藥的容器一般為密封較嚴且出廠封裝完好的塑料容器。為降低焊藥所處環(huán)境溫濕度對密封容器內(nèi)焊藥質(zhì)量的影響，給予的對策是將焊藥儲存在恒溫恒濕倉庫中，每次施工時，對焊藥即領即用。

4.1.2焊藥用量

放熱焊接過程中，焊藥的使用劑量對焊接頭質(zhì)量的影響也很重要。劑量過小，焊接頭頂部表面很容易出現(xiàn)露導體情況。劑量過大，焊接頭會過高，且容易將模具頂開，發(fā)生漏藥危險。因此，在裸銅絞線采用不同的焊接形式和選用不同的模具時，要進行焊接前焊藥用量試驗，對焊藥劑量逐漸增加，直至找到滿足焊接頭驗收標準的最適宜劑量，并記錄數(shù)據(jù)，作為同類型放熱焊接焊藥用量參考，以提高現(xiàn)場施工中放熱焊接成功率。

4.2模具清潔和維護

石墨模具作為焊接過程的載體，也是影響裸銅纜放熱焊接成功率的重要因素。若模具內(nèi)部有焊渣殘留，后續(xù)施工的焊接頭會產(chǎn)生汽泡、夾渣和表面顏色變化。所以，在每次焊接完成且模具冷卻后，要使用軟毛刷對模具內(nèi)部進行清理，清理過程要認真仔細，保證無藥粉和殘渣殘留。特別注意不要使用鋼刷、鐵刷或硬質(zhì)材料的刷子，因為模具一般使 用石墨制成，使用硬質(zhì)工具清理會對模具造成損傷和破壞。模具使用前，要對模具密封性進行仔細的肉眼檢查，確保模具封閉嚴密，不發(fā)生漏藥情況。要嚴格對照模具使用說明中對模具使用次數(shù)的相關規(guī)定執(zhí)行，模具使用壽命到了就要及時更換，不能因為想省錢、省事而超壽命使用模具，否則將會浪費更多的材料，得不償失。

4.3提前預熱清水汽

歸納總結(jié)中發(fā)現(xiàn)，接地裸銅絞線放熱焊接接頭出現(xiàn)汽泡的主要原因就是模具、焊藥、裸銅絞線存在水汽，所以要采取措施消除水汽。在現(xiàn)場焊接操作前，需使用液化氣罐或電熱吹風對模具、焊藥、裸銅絞線進行加熱，來消除模具內(nèi)部、焊藥內(nèi)部和裸銅絞線表面附著的水汽，以降低焊接接頭上部出現(xiàn)汽泡的概率，提高裸銅纜放熱焊接成功率。

4.4其他影響因素及措施

天氣對裸銅絞線放熱焊接也存在一定影響，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，空氣濕度大于85%會降低焊接成功率，陰天、下雨、下雪、大風等天氣均不利于裸銅絞線的焊接，應盡量避免作業(yè)，如實在需要作業(yè)的，應在施工現(xiàn)場做好臨時措施，如搭設防護棚等。

裸銅絞線表面雜質(zhì)也會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，作業(yè)前，需使用鋼毛刷對焊接部分的裸銅絞線表面進行清理，清理范圍包括表面附著物和銹跡。

5結(jié)束語

通過深入分析總結(jié)裸銅纜放熱焊技術(shù)，能更好的指導后續(xù)現(xiàn)場施工，保障放熱焊接“一次做好、一次成優(yōu)”，避免返工帶來的施工成本浪費，同時，提高了工作效率，更為其他項目同類型施工積累了寶貴經(jīng)驗。

(中國電建集團核電工程有限公司 楊永恒 劉誠誠)