專(zhuān)利名稱(chēng)：接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層及其噴涂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層及其噴涂方法，具體是涉及一種電力系統(tǒng)接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層及其噴涂方法。
(二)
背景技術(shù)：
接地網(wǎng)是發(fā)電、變電和輸電系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障之一。目前接地網(wǎng)存在的主要問(wèn)題是接地電阻值超標(biāo)、接地電阻值不穩(wěn)定和接地體的腐蝕，且前兩個(gè)問(wèn)題往往與后一問(wèn)題有很大關(guān)系。接地網(wǎng)被埋在地下，由于土壤
成分及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，接地網(wǎng)極易腐蝕， 一般接地網(wǎng)IO年腐爛，快的3 4年已腐爛。接地網(wǎng)腐蝕導(dǎo)致接地電阻升高，不能滿足接地網(wǎng)設(shè)計(jì)要求，在遭受雷電或短路時(shí)引起事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于地網(wǎng)工程的隱蔽性，原則上對(duì)于接地網(wǎng)設(shè)計(jì)一般變電所年限不應(yīng)小于30年，重要樞紐變電站的地網(wǎng)壽命應(yīng)按50年考慮。因此研究接地網(wǎng)的腐蝕與防護(hù)技術(shù)成為國(guó)際學(xué)術(shù)界十分活躍的課題。
目前國(guó)內(nèi)常用的接地材料一般是熱鍍鋅鋼和銅。其中熱鍍鋅鋼由于鍍鋅層厚度有限，耐蝕性不是很好， 一般運(yùn)行8 10年就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕；并且熱鍍鋅容易產(chǎn)生ZnOx塵霧，影響工人的健康。而銅雖是良好的接地導(dǎo)電材料，耐土壤腐蝕能力強(qiáng)，銅接地網(wǎng)的壽命能保證可靠運(yùn)行25 30年；但銅屬于重金屬，易污染土壤，我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995中規(guī)定土壤中銅的最高含量要低于400mg/kg，而且銅的價(jià)格高，其接地網(wǎng)造價(jià)是鍍鋅鋼的5 6倍。此外，加大接地體截面是解決接地網(wǎng)腐蝕的有效手段之一，但加大接地體截面增加了鋼材的消耗量，并且增加了施工難度。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供了一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層及其噴涂方法，使電力系統(tǒng)接地網(wǎng)導(dǎo)電性能和防腐蝕性能較好，且成本較低。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，即一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層，該涂層由銅和鋁兩種有色金屬均勻噴涂而成，且兩這種金屬的含量(重量)銅為14°/。-21%，余量為鋁，且涂層厚度為100um 300um涂層。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面， 一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層的方法，其包括以下步驟
a) 清潔并粗化待噴涂碳鋼表面；
b) 然后把鋁絲和銅包鋁絲作為電弧的兩極使用電弧噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂，至噴涂表面形成100um 300um涂層，該涂層含量(重量)銅為14%-21%，余量為鋁。
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，由于鋁在土壤中易氧化生成三氧化二鋁氧化膜，氧化膜具有很好的耐腐蝕性。而銅在土壤中具有良好的導(dǎo)電性和耐土壤腐蝕性，原因是銅在土壤中生成銅的水合氧化物和硫酸鹽具有較好的導(dǎo)電性，同時(shí)具有較慢的生長(zhǎng)速率，對(duì)基體有保護(hù)作用。鋁的氧化物不導(dǎo)電，少量銅元素的加入增加了涂層的導(dǎo)電性，能保證電力系統(tǒng)可靠接地，并能滿足GB15618-1995中對(duì)銅含量的要求。采用電弧噴涂的方法獲得的鋁銅偽合金涂層具有很好的熱穩(wěn)定性，且金相結(jié)構(gòu)均勻。
本發(fā)明的鋁銅偽合金涂層在高溫、高速下與基體結(jié)合為一體，可以滿足接地網(wǎng)耐腐蝕、導(dǎo)電和熱穩(wěn)定性的要求，工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，降低了電力系統(tǒng)接地網(wǎng)的成本。并經(jīng)檢驗(yàn)，噴鋁銅偽合金涂層的材料耐腐蝕性和導(dǎo)電性均好于鍍鋅鋼。
上述接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層的方法，采用噴砂預(yù)處理工藝清潔并粗化待噴涂碳鋼表面。
在所述噴涂過(guò)程中，需將熔化的金屬霧加速到超音速，噴向工件而形成涂層。具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作示例性說(shuō)明
實(shí)施例l: Cu 14%,余量為A1 (重量百分比)。
按照實(shí)施例設(shè)計(jì)的組份配比，將O2.05銅包鋁絲與cD3鋁絲配合，采用TLAS-III型高性能電弧噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂。①2.05銅包鋁絲和①3鋁絲作為電弧噴涂的兩極均勻送進(jìn)絲材，引弧后，均勻送進(jìn)的絲材在電弧作用下熔化，壓縮空氣經(jīng)拉伐爾噴嘴加速后把熔化的金屬霧化，并將霧化的熔滴加速到超音速，噴向經(jīng)噴砂處理過(guò)的碳鋼表面形成厚度為100um 300Pm涂層。這里的噴涂厚度為允許公差范圍，在該范圍內(nèi)，可以有效起到防腐蝕作用，并節(jié)約成本。
采用上述制備方法，制備出Cul4。/。，余量為A1 (重量百分比)的鋁銅偽合金涂層試樣。將噴鋁銅偽合金試樣與鍍鋅試樣放在土壤加速腐蝕試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行加速試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)289小時(shí)的高溫、高含水量加速試驗(yàn)，觀察試樣的表面，鍍鋅試樣己腐蝕起皮，并有大面積脫落，鋁銅偽合金涂層試樣局部有輕微腐蝕斑點(diǎn)，耐腐蝕性明顯好于鍍鋅試樣。試驗(yàn)中，同時(shí)對(duì)兩種試樣與土壤的接觸電阻進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。噴鋁銅偽合金涂層的試樣與土壤的接觸電阻始終低于鍍鋅試樣的接觸電阻，阻值穩(wěn)定。在腐蝕時(shí)間為289小時(shí)，土壤溫度為51.3°C， 土壤含水量為10%時(shí)，鍍鋅試樣與土壤的接觸電阻為173. 2 Q ，鋁銅偽合金涂層試樣與土壤的接觸電阻為120. 9 Q 。實(shí)施例2
Cu 21%，余量為A1 (重量百分比)。
按照實(shí)施例設(shè)計(jì)的組份配比，將①2.05銅包鋁絲與O2鋁絲配合，采用TLAS-m型高性能電弧噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂。0 2. 05銅包鋁絲和0 2鋁絲作為電弧噴涂的兩極均勻送進(jìn)絲材，引弧后，均勻送進(jìn)的絲材在電弧作用下熔化，壓縮空氣經(jīng)拉伐爾噴嘴加速后把熔化的金屬霧化，并將霧化的熔滴加速到超音速，噴向經(jīng)噴砂處理的碳鋼形成厚度為100um 300um涂層。
采用上述制備方法，制備出Cu21。/。，余量為A1 (重量百分比)的鋁銅偽合金涂層試樣。將噴鋁銅偽合金的試樣與鍍鋅試樣放在土壤加速腐蝕試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行加速試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)289小時(shí)的高溫、高含水量加速試驗(yàn)，觀察試樣表面，鍍鋅試樣己腐蝕起皮，并有大面積脫落，鋁銅偽合金涂層試樣局部有輕微腐蝕斑點(diǎn)，耐腐蝕性明顯好于鍍鋅試樣。試驗(yàn)中，同時(shí)對(duì)2種試樣與土壤的接觸電阻進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。噴鋁銅偽合金涂層的試樣與土壤的接觸電阻始終低于鍍鋅試樣的接觸電阻，阻值穩(wěn)定。在腐蝕時(shí)間為289小時(shí)，土壤溫度為51.3°C， 土壤含水量為10%時(shí)，鍍鋅試樣與土壤的接觸電阻為173. 2Q，鋁銅偽合金涂層試樣與土壤的接觸電阻為118. 8Q。
權(quán)利要求
1.一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層，該涂層由銅和鋁兩種有色金屬均勻噴涂而成，且兩這種金屬的含量(重量)銅為14％-21％，余量為鋁，且涂層厚度為100μm～300μm涂層。
2. —種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層的方法，其包括以下步驟a) 清潔并粗化待噴涂碳鋼表面；b) 然后把鋁絲和銅包鋁絲作為電弧的兩極使用電弧噴涂設(shè)備進(jìn) 行噴涂，至噴涂表面形成100um 300um涂層，該涂層含量(重 量)銅為14°/。-21%，余量為鋁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層的方法，其 特征在于采用噴砂預(yù)處理工藝清潔并粗化待噴涂碳鋼表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層的方法，其 特征在于在所述噴涂過(guò)程中，需將熔化的金屬霧加速到超音速， 噴向工件而形成涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層及其噴涂方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述涂層由銅和鋁兩種有色金屬均勻噴涂而成，且兩這種金屬的含量(重量)銅為14％-21％，余量為鋁，且涂層厚度為100μm～300μm涂層。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述以下步驟清潔并粗化待噴涂碳鋼表面；然后把鋁絲和銅包鋁絲作為電弧的兩極使用電弧噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂，至噴涂表面形成100μm～300μm涂層，該涂層含量(重量)銅為14％-21％，余量為鋁。本發(fā)明提供了一種接地網(wǎng)鋁銅偽合金防腐蝕涂層及其噴涂方法，使電力系統(tǒng)接地網(wǎng)導(dǎo)電性能和防腐蝕性能較好，且成本較低。
文檔編號(hào)C23C4/08GK101593878SQ200910016099
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者民 劉, 姚金霞, 李辛庚, 閆風(fēng)潔 申請(qǐng)人:山東電力研究院