Page 17 - 机械设计与制造技术研究

第一章 连接器设计开发及应用

事故的发生。在一些污染严重的地区，比如一些重工业城市，如果空气质量不好，
一个月可能会发生四五次抢修，所以防止铜铝过渡接头断裂和氧化已经是很多单
位需要立刻解决的问题。要从源头处找到导致氧化和断裂的原因，做好综合分析，

层层把关。
1. 焊接工艺
在进行焊接的时候，有的铜铝电极电位差非常大，而焊接温度又很高，在此
过程中就很容易引起铝的溶蚀，铝铜相互扩散，就会生成脆性物质，接头的性能

会直接大幅降低，耐腐蚀性会大受影响，直接让钢铝过渡接头的使用寿命加速缩
短，并在使用中断裂。
2. 化学反应
铝和铜这两种金属，在接触到空气中的二氧化碳以及水分或者其他杂质的时

候，都非常容易变化成电解液。一旦形成电解液，铝会成为负极，铜会成为正极，
形成一个化学电池，进而让金属铝腐化。铝和铜之间的触点电阻会大幅增加，最
后导致转接头的发热氧化。一旦不注意这种变化，放任氧化和腐蚀的积累，到了
某一个程度，焊接面就会出现断裂。

3. 膨胀系数
铝和铜的物理化学性质不一样，膨胀系数相差也特别大。铜的膨胀系数比铝
要小 36% 左右，如果过度接头发热，那么铜金属就会由于膨胀系数小的原因，
受到铝的挤压。即使冷却也不会完全恢复到原状。长此以往，铜铝接头在多次冷

热不均的变化和作用下，就会非常容易发生变动，接触面会因为这种冷热变化而
出现间隙。实际工作中，要完全杜绝冷热变化是不可能的，比如，冷热天气交替，
大负荷与小负荷交替，通电与停电交替，都会导致铜铝接头周边的温度产生变化，
从而引起接触不良的情况。接头如果发生了接触松动，那么就会有缝隙出现，这

又会进一步加大铝导线氧化，变成氧化铝，增加整体的阻值，让连接处的电阻大
大增大。这样一种恶性循环之下，连接部位非常容易发热氧化，强度大大降低。
4. 外力影响
一般来说，铜铝转接头主要受到两个方面的外力影响：第一，施工时受到的

力；第二，运行中受到的牵引力。施工的时候，铜铝过渡头有自己的常见施工方
法。铝材料端是通过压接来进行铝线的接触，铜材料端则是使用螺栓来固定。无
论是直接压接还是用螺栓固定，这里面都会有巨大的外力作用，让铜铝连接处因

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