四川铜绞线焊接模具定制厂家

放热焊接模具的结构设计与材质选择3.1**结构组成放热焊接模具通常采用“分体式结构”，便于装拆与清理，典型结构包括以下部件（以常见的双瓣式模具为例）：结构部件功能作用上模/下模主体结构，内部加工有型腔、卡槽、反应腔，闭合后形成完整焊接空间定位销/卡扣确保上模与下模精细对齐，避免错位导致型腔变形，保证接头尺寸精度浇口/冒口浇口用于导入铝热剂，冒口用于排出反应产生的气体（如CO₂）与多余熔渣散热槽分布于模具外壁，通过增大散热面积控制模具温度上升速率，避免模具过热变形手柄采用隔热材质（如酚醛树脂）制成，便于操作人员在高温下握持，防止烫伤耐热涂层涂覆于型腔内壁，减少熔渣与模具的粘连，同时提高型腔耐磨性与耐高温性可实现多种金属材料的焊接，如铜、钢、镀锌钢等。四川铜绞线焊接模具定制厂家

3.2材质选择的关键考量模具材质需同时满足“耐高温”“**度”“易加工”“低粘连”四大**要求，目前行业内主流材质为石墨，辅以特殊涂层，具体特性如下：石墨基材的优势耐高温性：石墨的熔点高达3652℃，远高于放热焊接的反应温度（2500-3000℃），可长期承受高温而不熔化；热稳定性好：石墨的热膨胀系数极低（约1.2×10⁻⁶/℃），在高温骤冷（反应后模具温度从2000℃降至室温）过程中不易开裂；润滑性佳：石墨具有天然的自润滑性，可减少液态金属与型腔的粘连，便于焊接后清理熔渣；易加工性：石墨质地较软，可通过铣削、磨削等工艺精细加工出复杂型腔，满足不同接头的成型需求。放热焊接模具定制优化模具表面质量，减少产品表面缺陷率。

2.1与放热焊接工艺的协同机制放热焊接的**是“铝热反应”，即铝粉与金属氧化物（如氧化铜、氧化铁）在点火剂触发下发生氧化还原反应，反应式为：3CuO+2Al→3Cu+Al₂O₃+1531kJ（以铜基焊接为例）。该反应释放的高温将生成的金属铜（或铁）熔化为液态，同时产生的氧化铝熔渣因密度较小浮于表面，而放热焊接模具则通过以下机制实现高效焊接：型腔定位：模具内预设的“母材卡槽”与“熔池型腔”精细固定待焊接件（如铜排与铜缆、钢棒与镀锌扁钢），确保对接间隙符合工艺要求（通常≤0.5mm），避免错位导致的接头缺陷；热量约束：模具材质（如石墨）具有低导热性，可减少反应热量的散失，维持熔池温度在熔点以上（铜的熔点为1083℃），确保金属充分熔融；防氧化保护：模具闭合后形成密闭型腔，隔绝空气与水汽，避免液态金属与氧气反应生成氧化物（如CuO、Cu₂O），同时熔渣浮于表面进一步隔绝空气，保证接头纯度；成型控制：型腔的形状（如圆柱形、扁形）决定了焊接接头的外观与截面尺寸，确保接头与母材过渡平滑，减少应力集中。

放热焊接模具的应用场景与行业案例5.1**应用领域放热焊接模具的应用场景集中在“需要低电阻、高可靠性金属连接”的领域，主要包括：（1）电力工程：接地系统的**连接电力系统（变电站、输电线路、风电场）的接地网对电阻要求极高（通常要求接地电阻≤10Ω，变电站≤0.5Ω），放热焊接模具用于以下关键连接：变电站接地网：水平接地体（铜排/扁钢）与垂直接地极（铜棒/钢棒）的T型连接，接地网节点的十字型连接，采用铜**模具，确保接地网电阻均匀，避免因接头电阻过大导致雷击时电位差超标；输电线路杆塔接地：杆塔接地极（镀锌钢棒）的对接与分支连接，采用钢用或镀锌钢**模具，配合防腐铝热剂，适应户外潮湿、多腐蚀环境；风电场接地：风机基础接地网与塔筒接地端子的端接，采用铜钢过渡模具（基础接地网多为钢，塔筒端子为铜），确保风电设备在雷击时的安全泄流。耐高温：在高压电缆生产的高温环境下，能保持形状和性能的稳定。

鉴于高压线缆焊接时会产生高温，模具材料需具备优良的耐高温、耐化学腐蚀性能。高纯石墨是常用的模具材料，其具有诸多优势：耐高温性能优越：高纯石墨熔点极高，能承受铝热反应产生的2500-3000℃高温，在焊接过程中，相较于普通金属材质或低纯度石墨材质的模具，更不容易熔化和变形，可确保模具在多次高温焊接中维持基本形状和尺寸精度，进而保证焊接质量的稳定性。化学稳定性强：在放热焊接的高温环境下，高纯石墨化学性质稳定，不易与高温金属液、熔渣以及周围化学物质发生化学反应。这一特性使其不会因化学腐蚀而损坏，与易被腐蚀的金属模具相比，能维持良好性能，实现多次重复使用，降低使用成本。优化的流道设计：使材料在模具内流动均匀，保证产品质量。放热焊接模具生产厂家

提高生产安全性：结构设计合理，减少了生产过程中的安全隐患。四川铜绞线焊接模具定制厂家

模具的结构设计不仅影响其使用功能，还与耐腐蚀性密切相关。首先，应尽量避免设计直角、尖角和缝隙结构。直角和尖角处容易产生应力集中，在腐蚀介质的作用下可能引发应力腐蚀开裂；而缝隙则会导致缝隙腐蚀，因为缝隙内的介质流动不畅，易形成局部缺氧环境，产生电化学反应。因此，在设计时应采用圆角过渡，对于需要拼接的部位，可采用焊接或整体锻造工艺，减少缝隙的产生。模具的排水和排液设计要合理。在焊接过程中，可能会有冷却液、焊接飞溅物或腐蚀介质残留，若模具结构不利于积液排出，会加速局部腐蚀。因此，应在模具的低洼处设置排水孔，确保积液能够及时排出，保持模具表面干燥。四川铜绞线焊接模具定制厂家