銅覆鋼輔助固定夾具在放熱焊接工藝中的應(yīng)用

牟 明，秦前鋒，孫圣博，馬 冬

(1.遼寧清原抽水蓄能有限公司，遼寧 撫順 113300；2.遼寧鑫海通機(jī)電安裝工程有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110011)

0 前言

某抽水蓄能電站總裝機(jī)容量1 800 MW，建成后在電力系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)峰調(diào)頻、調(diào)相、事故備用和黑啟動(dòng)等任務(wù)。全廠一次接地網(wǎng)采用的地下接地材料為銅覆鋼，接地材料之間的連接均采用放熱焊接。根據(jù)連接采用的放熱焊接模具的不同，可以分為“一”字接頭、“十”字接頭和“T”字接頭。共計(jì)使用銅覆鋼卷材約100 km，放熱焊接點(diǎn)約9 000 個(gè)。

銅覆鋼是一種新型復(fù)合接地材料，一般使用在土壤電阻率較大，或者要求接地電阻值較低的場(chǎng)所。銅覆鋼放熱焊連接是利用金屬氧化物與鋁粉化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的高溫來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能電氣熔接的一種現(xiàn)代焊接工藝。

1 存在的問(wèn)題

銅覆鋼放熱焊接施工要求銅覆鋼與模具之間嚴(yán)格同軸，由于銅覆鋼較為光滑，且銅覆鋼卷材展開時(shí)應(yīng)力特別大，造成施工難度大、操作時(shí)易滑動(dòng)，從而導(dǎo)致放熱焊接模具無(wú)法將銅覆鋼夾緊，引起的錯(cuò)位將直接影響放熱焊接質(zhì)量。在焊接的過(guò)程中，根據(jù)焊接頭的不同，需要3～5 人同時(shí)配合操作才能讓銅覆鋼與模具保持同軸，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2 銅覆鋼輔助固定夾具

2.1 工作原理

新研制的銅覆鋼輔助固定夾具的固定方式設(shè)計(jì)為底板支撐固定，即在底板上設(shè)置支撐座，通過(guò)螺母與螺栓的配合來(lái)固定銅覆鋼。

2.2 結(jié)構(gòu)組成

銅覆鋼輔助固定夾具由底板、支撐座、Ω 型夾組成，底板為十字形，在底板兩端和靠中間處均勻焊接4 個(gè)門型支撐座，銅覆鋼放置在支撐座頂部固定。在支撐座上方設(shè)有Ω 型夾，圓半徑為14 mm；Ω 型夾兩側(cè)設(shè)有安裝孔，支撐座安裝有螺栓(M16×40)，Ω 型夾內(nèi)側(cè)有弧形橡膠墊，通過(guò)六角螺母與設(shè)置在支撐座兩側(cè)的螺栓相配合，對(duì)Ω型夾進(jìn)行固定。銅覆鋼輔助固定夾具俯視及左視圖如圖1，2 所示，Ω 型夾左視圖如圖3 所示。

圖1 銅覆鋼輔助固定夾具(俯視)

圖2 銅覆鋼輔助固定夾具(左視)

圖3 Ω 型夾(左視)

2.3 使用方法

焊接時(shí)，如需采用“一”字形焊接頭，1 人即可完成操作，只需要將銅覆鋼放置在水平方向或垂直方向的支撐座中心處，用Ω 型夾蓋住銅覆鋼，通過(guò)螺母與螺栓的配合，將銅覆鋼固定住，從而保證銅覆鋼與模具保持同軸；然后將另一側(cè)銅覆鋼同樣固定住，保證在兩側(cè)銅覆鋼接口處中心對(duì)正后，將兩側(cè)Ω 型夾擰緊。

如需采用“T”字形或“十”字形焊接頭，可采用同樣的方法。

3 應(yīng)用效果

該輔助固定夾具可適用于各種型式的焊接頭焊接，單人即可完成銅覆鋼的固定工作，整個(gè)焊接過(guò)程中無(wú)需專人固定。該夾具代替了以往的多人操作，且銅覆鋼與模具同軸度易調(diào)整，穩(wěn)定性也較好，不僅縮短了施工時(shí)間，減少了施工人數(shù)，工作效率也大為提高。