均回流铜排与地铁轨道焊接介绍

放热剂焊接法是利用化合物之间的反应产生高温，其熔融金属通过熔模达到焊接部位并形成一定的形状，尺寸符合工艺要求的永久性接头。这种方法可以进行铜和铜、铜和钢、铜和镀锌钢、相同金属或不同金属之间的焊接。
为了在不同规格，不同型号导体之间进行焊接，需要制作一个专用模具进行焊接。把需要焊接导体的两端固定在找个模具里，放入热熔焊剂，点燃引火粉，反应产生高温使粉末熔化变成液体，冷却后打开模具，被焊接导体就成为了永久性连接。我们公司针对不同的放热焊剂规格，备有相应的配套模具。
放热焊剂产品性能特点：
1.电流负载能力大
熔接点的载流能力与导体相同，具有良好的导电性能，经检测，焊接前后的直流电阻比率变化接近于零。这是任何一种传统的连接方式所无法比拟的。
2.机械性能良好
因为是熔融接头，所以接头与导体是分子结合，是一种永久性接头。
3.冲击电阻稳定
实验表明，在短时间大电流的冲击下，导体先于接头熔化，因而不会收到浪涌电流的损伤。
4.抗腐蚀能力强
由于是放热焊剂熔融接头，没有接触表明，没有残余应力，且接头被纯铜覆盖，因而大大增强了导体的耐腐蚀能力。
5.自由调控反应温度
无需外界能源，无需专门装备，无需专业操作人员，室内室外都可以操作，而且完成整个连接过程的时间短。
6.连接简单、安全
可以根据被焊导体的金属特性，配置不同的反应温度，使焊接接头更牢固、更完善。
宁波天域电力设备有限公司（原倍速达公司）
倍速达公司结合多年工程实践及有关试验研究情况，对地铁均回流铜排与钢轨焊接方法进行研究，改进了施工方法，消除了焊接导致的钢轨过烧、裂纹、断轨以及回流不畅导致的烧轨事故。
1目前放热焊接方法存在的问题。
随着国民经济的持续发展，我国大中型城市交通拥堵状况日益加重，修建地铁已成为大中城市缓解城市交通拥堵的选择。地铁供电工程利用钢轨进行回流，由于电流大，均回流电缆根数多，所以采用在钢轨轨腰处焊接均回流铜排来满足接线的需要。均回流铜排和钢轨材质不同，焊接会导致钢轨过烧、裂纹、断轨以及回流不畅导致的烧轨事故。如何改进均回流铜排与钢轨焊接方法，消除地铁运营安全隐患，指导后续地铁的建设施工变得十分必要。
　　目前地铁均回流铜排与钢轨焊接主要采用放热焊接，工艺要求较高，存在预热时温度把握不好，焊药剂量使用不当，回火（冷却）环节控制不严，导致钢轨内部金相组织发生变化，形成非常脆的马氏体组织，对钢轨造成一定的伤害，导致钢轨断裂的风险。在某条地铁运营线中，曾发生过因均回流焊接导致的钢轨断裂情况，如图1。尤其是在高架区段，受温差变化的影响，会给地铁运营带来安全隐患。
2改进后的施工方法
2.1工艺原理
　　通过铝与氧化铜的化学反应（放热反应）产生液态高温铜液和氧化铝的残渣，并利用放热反应所产生的高温来实现均回流铜排与钢轨熔接的焊接工艺。
3Cu2O+2Al点燃6Cu+Al2O3+热量（2537℃）
2.2工艺流程
　　地铁均回流铜排焊接工艺流程见图2。
2.3操作要点
2.3.1制作接线铜排
　　根据现场实际情况加工接线铜排，规格为10×100mm的铜排，长度现场确定，为保证电气连接性能，铜排表面应作镀锡处理。
2.3.2打磨焊点处钢轨
　　根据均、回流点的位置，找到具体的焊点，以该点为中心向两边在钢轨上划两条竖线，两条线之间的距离应比接线板的宽度宽约40mm。
　　用角磨机在划定的区域范围内对钢轨进行除锈处理，将钢轨表面部分除锈，露出光亮部分即可。
2.3.3预热模具及钢轨
　　用液化气喷枪对模具的装药孔的内壁进行十秒钟的烘烤，对模具的内壁进行预热处理，如图3。
　　用液化气喷枪在钢轨焊接点的背面对钢轨进行加热至400℃；加热过程中用专用的红外线激光温度测试仪对钢轨实时监测，严格控制温度，防止钢轨过热或温度不够，如图4。
　　模具及钢轨加热完毕后，将模具安装在焊点位置，将所焊接的接线铜排穿入模具。
2.3.4安装模具和接线铜排
　　焊接时均回流接线铜排的端部与钢轨的间隙为2～5mm，为控制间隙，所有的铜排在运抵施工现场前应在接线铜排上画出2mm和5mm间隙的刻度线，操作员到现场后只要保证露出一根刻度线即可保证间隙在2～5mm之间，将模具与钢轨固定牢固。
2.3.5放入焊药及点火
　　将一专用垫片放入储药孔底部，防止药放入后焊药漏入穿线孔；垫片放入后，根据焊药的使用说明，放入储药孔内相应剂量的焊药。每个焊点是750号焊剂用量，即3包200号焊剂加1包150号焊剂，如图7。
　　将点火引药放进储药孔内的焊药上面，将少许引药放在模具的储药孔的上部边缘，然后将储药孔盖上。
　　用点火枪将储药孔的上部边缘的引药点燃，引燃储药孔内的焊药，通过燃烧产生的高温以及焊剂的作用，将钢轨表面与熔解的均回流铜排端头表面熔合在一起。