铜/铝过渡线夹钎焊接头质量分析及评估研究

发布时间：2023-01-11 06:39

　　跟踪近些年国内电网系统中铜/铝过渡线夹事故,分析现有电网用金属材料输变电过渡线夹等异种连接接头存在的各种主要问题,结合服役工况,找出服役环境下这些部件性能退化及失效的原因,探讨失效机理。改善现有的钎焊工艺,提高钎焊接头质量,降低事故发生概率,保障电网的安全运行。同时有必要形成系统的钎焊接头质量分析及评估标准。遵照电力金具的选材标准,选取T2纯铜、ZL105、70A纯锡锭。采用超声波浸锡钎焊技术,制备了结合良好的铜/铝过渡线夹钎焊接头。为满足电力工作人员便携易操作、在野外作业现场快速检测的要求,选用超声波A扫无损检测方法。结合钎焊接头未结合区域的宏观形貌、撕破实验、显微组织验证实验,对钎焊接头质量进行分析与评估。结果表明,此方法可有效测出过渡线夹存在未焊透、钎料鼓包,气孔等缺陷区域的面积。通过计算,分析过渡线夹的结合面的粘合率。最终表明:该A扫检测方法检测结果可反应钎焊接头未粘合、鼓包、气孔等缺陷。接头显微组织分析表明:钎焊接头结合良好,铜母材与Sn钎料之间存在原子扩散,达到了原子间结合。X射线衍射分析及能谱分析其结合机理结果表明,Cu母材与Sn钎料发生化学反应形成Cu3Sn、Cu6.2... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 铜/铝过渡线夹的连接方式
        1.1.1 铜与铝焊接的特点及存在的问题
        1.1.2 铜/铝钎焊方法国内外研究现状
    1.2 主要失效形式
        1.2.1 断裂
        1.2.2 发热
        1.2.3 腐蚀
    1.3 铜/铝钎焊接头质量评定国内外研究现状
    1.4 本课题研究背景及意义
    1.5 本课题研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
2 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料及表面处理
    2.2 实验设备
    2.3 钎焊接头制备
    2.4 超声波A扫检测设备选择及操作规程
    2.5 钎焊接头金相组织制备及分析方法
        2.5.1 取样方法
        2.5.2 金相组织制备及观察
        2.5.3 钎焊接头X射线衍射分析
    2.6 钎焊接头腐蚀试样制备及检测方法
        2.6.1 电化学腐蚀
        2.6.2 盐雾腐蚀试样制备
        2.6.3 腐蚀-剪切面X射线衍射分析
        2.6.4 SEM扫描电镜及能谱分析
        2.6.5 电阻率测试
3 钎焊接头超声波A扫质量分析
    3.1 超声A扫检测结果分析
    3.2 超声A扫未结合区域的测定及评估
        3.2.1 未结合区域的测定
        3.2.2 撕破实验评估
        3.2.3 显微形貌评估
    3.3 本章小结
4 钎焊接头组织分析
    4.1 钎焊接头显微组织分析
    4.2 钎焊接头能谱分析及评估
    4.3 本章小结
5 钎焊接头腐蚀性能分析
    5.1 母材及钎料腐蚀性能分析
    5.2 1#试样中性盐雾腐蚀分析
        5.2.1 1#试样腐蚀宏观形貌分析
        5.2.2 1#试样腐蚀-剪切断面 XRD 分析
        5.2.3 1#试样腐蚀-剪切断面形貌及能谱分析
    5.3 2#试样中性盐雾腐蚀分析
        5.3.1 2#试样腐蚀宏观形貌分析
        5.3.2 2#试样腐蚀-剪切断面 XRD 分析
        5.3.3 2#试样腐蚀-剪切断面形貌及能谱分析
    5.4 钎焊接头失重分析
    5.5 钎焊接头电阻率变化分析
    5.6 钎焊接头腐蚀机理分析
    5.7 本章小结
6 铜/铝过渡线夹质量评估
    6.1 钎焊接头质量评估
        6.1.1 母材及钎料质量与生产评估
        6.1.2 钎焊工艺评估
        6.1.3 钎焊接头质量评估项目
    6.2 过渡线夹质量的验收规程
    6.3 过渡线夹的验收检测项目
        6.3.1 外观检测
        6.3.2 尺寸测量
        6.3.3 超声无损检测
        6.3.4 显微组织检验
        6.3.5 化学成分检验
        6.3.6 腐蚀性能检验
    6.4 本章小结
结论
参考文献
前景与展望
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢



本文编号：3729588