悬索桥主缆缠丝焊接丸

悬索桥主缆缠丝化学焊接剂的开发

一、  简介

鉴于悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力*大，是当今跨度超过1000米的**桥式，受到国内设计建设者的青睐。主缆是悬索桥的重要受力构件，为使主缆在桥梁设计营运年限内的使用安全和保持美观外形，采用在主缆上密匝缠绕一层镀锌钢丝对主缆进行防护。

主缆缠丝是用专用的缠丝设备以一定的张力使镀锌软钢丝（圆形或特制的S形软钢丝）密匝牢固地缠绕在主缆上的作业。然而相邻的缠绕钢丝的焊接成为困扰我国桥梁工程的困难之一，国内对其进行了一系列的研究：

1）铜焊。属于气焊，采用可燃气体与氧气混合燃烧所产生的高温，熔化锡黄铜焊丝+四硼酸纳焊接。为减少或消除（理论上）己缠钢丝拉力，采用专用卡箍夹紧主缆，在卡箍预留窗口中进行焊接，很难掌握焊接焊温度和时间，成功率极低，可操作性差。

2）铝热铜焊。日本技术，成本较高。具体操作：将含有铝粉和氧化铜的坩埚放入专用石墨模具，一并置于主缆已缠钢丝待焊处，用点火炝点燃药粉，铝粉燃烧时的高热将氧化铜熔化并还原成铜，利用熔融铜的熔合才使钢丝并固。此法方便，安全、简化了操作过程。单产品控制在日本手中，国内曾有焊接产品不到货而停工待料的实例

二、产品开发

化学焊接剂是一种简单、高效率、高质量的金属连接工艺，它利用金属化合物化学反应热作为热源，通过过热的（被还原）熔融金属，在特制的石墨模具的型腔中形成一定形状、尺寸，符合工程需求的熔焊接头。

　　化学焊接剂由二战中德军研制的铝热炸弹演化而来，二战后日本等公司将其开发改良，用于悬索桥主缆钢丝的焊接，现在我国的主缆钢丝焊接全靠进口，且主要目的的为日本，价格高昂。

二、工艺路线

3CuO + 2Al -->3Cu

+ Al2O3 (4865°C) +1152 kj

利用该化学反应所产生的反应热，将待焊接的材料融化，冷却后形成铜合金。

三、先进性和创新性

本项目靠化学反应进行放热，将待焊接的金属在3秒内融化，冷却后在特制的模具内形成一体。由于反应温度高达3000℃，先融化钢铜等常用金属，然后按要求固化几何接头，达到焊接的目的。另外无需电力和氧气，也特别适合在极端艰苦的环境下操作。

先进性：现场操作方便，无需电源和气源。由于采用高温融化的方式，解决了虚焊、假焊的隐患，同时较好的解决了异性金属的焊接问题。

创新性：本产品可靠的解决了焊接过程中的熔渣分离问题，焊接过后，焊渣自动脱离焊接点。本产品利用了熔融过程中脱气技术，因此在焊接点中残留的气孔率小于1%，在国内还没有相关的报导，属于首创。

四、应用领域

产品能广泛应用悬索桥主缆缠绕钢丝上，**的珠港澳大桥、润扬大桥，青岛跨海大桥、宁波杭州湾跨海大桥、舟山西堠门大桥均采用此焊接。

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