9
P21-08 ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид 3–6 октомври 2001 D-r Ilija Nasov dipl.in`. Fabrika za kabli "Negotino" Negotino ANALIZA NA KARAKTERISTIKITE NA SPOJ POME\U BAKAREN I ALUMINIUMSKI SPROVODNIK DOBIEN SO ^ELNO - LADNO ZAVARUVAWE POD PRITISOK SODR@INA Vo trudot se dadeni nekoi rezultati od 20 godi{noto istra`uvawe koe ima{e za cel da se dobijat kvalitetni spoevi pome|u bakarni i aluminiumski sprovodnici . Dadeni se del od ispituvawata posle zavaruvaweto i posle eksploatacija so elektri~na energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite karakteristiki so ogled na toa deka od spojot se bara da ne bide kriti~na to~ka vo sistemot za prenos na elektri~na energija. Na krajot diskutirani se dobienite rezultati a dadeni se i zaklu~oci. ABSTRACT Results of the research on the characteristics of a junction obtained by butt sound welding under pressure of filled copper and aluminium electrical conductors are presented. With the completed tests and analyses of the results,it can be confirmed that a junction of high quality and characteristics very close to the basic materials characteristics is obtained by butt sound welding under pressure of filled copper and aluminium electrical conductors ,which means that the welded junction is not a weak place in the copper and aluminium electrical conductors. 1 VOVED Bakarot i aluminiumot, kako metali so visoka elektri~na i toplinska sprovodlivost, visoka sposobnost za obrabotka so plasti~na deformacija i visoki mehani~ki osobini, se najupotrebuvanite metali za elektri~ni sprovodnici. Vo elektrotehnikata, osven sprovodnicite koi {to imaat presudno vlijanie pri prenosot na elektri~nata energija , kriti~ni to~ki vo sistemot za prenos na elektri~na energija se spoevite na sprovodnicite koi imaat vlijanie na doverlivosta i dolgoro~nosta na elektri~nata instalacija. Zaedni~kata primena na bakarni i aluminiumski sprovodnici ~esto doveduva do potrebata od nivno me|usebno spojuvawe. Vo zavisnost od nivnata primena vo elektrotehnikata kako elektri~ni sprovodnici, ili vo ma{instvoto kako elementi od toplinski izmenuva~i ili konstruktivni elementi, se upotrebuvaat i raznovidni postapki na spojuvawe na Cu - Cu, Al - Al i Cu - Al. Izborot na postapkata za spojuvawe na elektri~nite sprovodnici se vr{i vo zavisnost od konstrukcijata na sprovodnikot i namenata na spojot. Detalno za postapkite na zavaruvawe na bakarni so aluminiumski provodnici e izneseno vo [2]. Vo raznite oblasti na eksploatacija, spoevite Cu-Cu, Al-Al i Cu-Al bez razlika kade }e se upotrebat, treba da gi zadovolat slednite barawa: postojanost na kvalitetot, visoki mehani~ki i elektri~ni osobini na

ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08

ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид 3–6 октомври 2001

D-r Ilija Nasov dipl.in`. Fabrika za kabli "Negotino" Negotino

ANALIZA NA KARAKTERISTIKITE NA SPOJ POME\U BAKAREN

I ALUMINIUMSKI SPROVODNIK DOBIEN SO ^ELNO - LADNO ZAVARUVAWE POD PRITISOK

SODR@INA Vo trudot se dadeni nekoi rezultati od 20 godinoto istra`uvawe koe imae za

cel da se dobijat kvalitetni spoevi pome|u bakarni i aluminiumski sprovodnici . Dadeni se del od ispituvawata posle zavaruvaweto i posle eksploatacija so elektri~na energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite karakteristiki so ogled na toa deka od spojot se bara da ne bide kriti~na to~ka vo sistemot za prenos na elektri~na energija. Na krajot diskutirani se dobienite rezultati a dadeni se i zaklu~oci.

ABSTRACT Results of the research on the characteristics of a junction obtained by butt sound

welding under pressure of filled copper and aluminium electrical conductors are presented. With the completed tests and analyses of the results,it can be confirmed that a junction

of high quality and characteristics very close to the basic materials characteristics is obtained by butt sound welding under pressure of filled copper and aluminium electrical conductors ,which means that the welded junction is not a weak place in the copper and aluminium electrical conductors.

1 VOVED

Bakarot i aluminiumot, kako metali so visoka elektri~na i toplinska

sprovodlivost, visoka sposobnost za obrabotka so plasti~na deformacija i visoki mehani~ki osobini, se najupotrebuvanite metali za elektri~ni sprovodnici. Vo elektrotehnikata, osven sprovodnicite koi to imaat presudno vlijanie pri prenosot na elektri~nata energija , kriti~ni to~ki vo sistemot za prenos na elektri~na energija se spoevite na sprovodnicite koi imaat vlijanie na doverlivosta i dolgoro~nosta na elektri~nata instalacija. Zaedni~kata primena na bakarni i aluminiumski sprovodnici ~esto doveduva do potrebata od nivno me|usebno spojuvawe. Vo zavisnost od nivnata primena vo elektrotehnikata kako elektri~ni sprovodnici, ili vo mainstvoto kako elementi od toplinski izmenuva~i ili konstruktivni elementi, se upotrebuvaat i raznovidni postapki na spojuvawe na Cu - Cu, Al - Al i Cu - Al. Izborot na postapkata za spojuvawe na elektri~nite sprovodnici se vri vo zavisnost od konstrukcijata na sprovodnikot i namenata na spojot. Detalno za postapkite na zavaruvawe na bakarni so aluminiumski provodnici e izneseno vo [2]. Vo raznite oblasti na eksploatacija, spoevite Cu-Cu, Al-Al i Cu-Al bez razlika kade e se upotrebat, treba da gi zadovolat slednite barawa: postojanost na kvalitetot, visoki mehani~ki i elektri~ni osobini na

Page 2: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 1/9

spojot, stabilnost pri eksploatacija i toa pri: mehani~ki i elektri~ni optovaruvawa, zagrevawe i ladewe (termi~ki optovaruvawa) i stareewe (dolgovremenska eksploatacija). I pokraj nesomnenoto zna~ewe na problemot, me|usebnoto spojuvawe na elektri~nite sprovodnici od Cu so Al, vo dostapnata literatura ne e dovolno rasvetleno, a objavenite rezultati se mone skromni. Ottuka i istra`uvaweto na ovoj problem e od poseben interes, ne samo od nau~en tuku i od prakti~en tehni~ko-tehnoloki aspekt.

2 EKSPERIMENTALNI ISTRA@UVAWA Kvalitetot na spojot pome|u bakaren i aluminiumski sprovodnik dobien so ~elno ladno zavaruvawe pod pritisok e istra`en eksperimentalno.Eksperimentalnite istra`uvawa se realizirani vo povee renomirani laboratorii i instituti kaj nas i vo svetot.Programot spored koj se utvrdi kvalitetot na ~elno ladno zavareniot spoj pome|u elektri~ni sprovodnici od Cu i Al, ja sodr`i slednata sodr`ina: - Metalografski ispituvawa na strukturata na zavareniot spoj (so svetlosen i raster elektronski mikroskop); - Mikrohemiski sostav na zavareniot spoj so raster elektronski mikroskop; - Ispituvawa na mikrotvrdosta; - Mehani~ki ispituvawa: ispituvawa na zategnuvawe (kinewe) i izdol`uvawe, ispituvawa na vsukuvawe (torzija) i ispituvawa na svivawe; - Tehnoloki ispituvawa na plasti~na deformacija so izvlekuvawe; - Elektri~ni ispituvawa - Na kraj, sprema dobienite eksperimentalni podatoci napravena e obrabotka i analiza na istite.

Vrz osnova na site navedeni ispituvawa koi se detalno izneseni vo vid na pregledi i tabeli od poedina~nite ispituvawa ([1]) dobieni se golem broj nau~ni soznanija.

3 REZULTATI OD ISPITUVAWATA

Vo trudov e bidat izneseni samo del od rezultatite na metalografskite ispituvawa koi davaat detalni soznanija za vnatrenata struktura na bakar - aluminium spojot od kade zavisat site a posebno elektri~nite karakteristiki na spojot, del od ispituvawata na sposobnosta na plasti~na deformacija so izvlekuvawe na spojot i del od rezultatite na elektri~nite ispituvawa na spojot.

3.1 Metalografski ispituvawa so raster elektronski mikroskop (REM)

So REM izvreni se ispituvawa na probi po zavaruvawe i po eksploatacija od 5, 10 i 15 dena. Na slika 1 dadena e metalografska slika so rastojanie od 30 µm vo koe e prika`ana zonata na zavarot.Na slikite se gleda mikrostrukturata na spojot i jasno definiranata granica pome|u bakarot (temno )i aluminiumot(svetlo) t.e. (zonata na zavarot).

a) b)

Page 3: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 2/9

c) d) Sl.1 3.2 Mikrohemiski sostav na zavareni probi, dobieni so REM

Od prethodnata slika vizuelno mo`e da se vidi orientaciono debelinata na zavarot, no ne mo`e da se tvrdi dali vo bakarniot del ima aluminium i vo aluminiumskiot del ima bakar t.e. na koe rastojanie pome|u bakarot i aluminiumot a kako rezultat na spojuvaweto ima me|usebna difuzija na bakarot i aluminiumot.

Za taa cel izvreni se ispituvawa na mikrohemiskiot sostav so oprema koja ovozmo`uva na rastojanie od 30 µm vo 500 merni to~ki da go dade hemiskiot sostav na spojot i da avtomatski na dijagram gi nanesuva koncentraciite na bakarot i aluminiumot vo taa to~ka. Mikrohemiskata analiza so REM e sprovedena na prethodno podgotvena metalografska proba so odbrano mesto i rastojanie. Nezavisno od mestoto i rastojanieto REM vri merewa vo 500 to~ki ednakvo rasporedeni po dol`inata na komponentite koi prethodno se utvrdeni t.e. izbrani za barawe (vo slu~ajot Cu i Al i nivnite zaedni~ki soedinenija). Merewata se vreni na rastojanie od 30µm pri to zavareniot spoj e na sredinata, odnosno po 15 µm vo osnovnite materijali. Kaj prvata proba merewata se od Cu kon Al a kaj ostanatite od Al kon Cu. Istovremeno vo sekoja merna to~ka se utvrduva sodr`inata na Cu i Al i istovremeno se nanesuva vo dva dijagrami: %na Cu i %na Al. (sl.2).

a) po zavaruvawe b) po 5 dena eksploatacija

c) po 10 dena eksploatacija d) po 15 dena eksploatacija

Sl.2 Od dijagramite jasno se gleda deka do me|usebna difuzija na bakarot vo aluminium

i aluminiumot vo bakar se doa|a na rastojanie pome|u 2 do 3 µm (zona na zavarot). Ostanatoto rastojanie od spojot do kraevite na dijagramot e bakar bez koncentracija na aluminium vo nego i obratno , aluminium bez koncentracija na bakar vo nego. 3.3 Merewa na mikrotvrdost HV Od metalografskite sliki na REM e vidliva metalografijata na spojot, od mikrohemiskata analiza e vidliv mikrohemijskiot sostav na spojot izrazen preku koncentraciite na bakar i aluminium vo mernite to~ki, no od niv nemo`ee da se vidi

Page 4: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 3/9

mikrostrukturata na soedinenijata vo spojot koi se najbitni i od koi zavisat skoro site osobini na spojot:mehani~ki i elektri~ni. Za taa cel napraveni se golem broj ispituvawa na mikrotvrdosta po metodata na Vikers (HV) ,od kade vrz osnova na mikrotvrdosta na mikrokonstituentite vo i okolu spojot, koja e poznata e se zaklu~i koi mikrokonstituenti se formirani odma po zavaruvaweto, po eksploatacija so elektri~na struja ,po zagrevawe do temperaturi od 550 0 C i po dolgotrajno stareewe od 15 god.

Mikrotvrdosta e merena na zavareni probi od bakar so aluminium po zavaruvawe, po eksploatacija i po zagrevawe na temperatura do 550oC. Na slikite podole dadeni se mernite to~ki kade se mereni mikrotvrdostite ozna~eni so redni broevi, a na dijagramite se naneseni vredostite na mikrotvrdosta vo tie to~ki. Na toj na~in mo`e da se vidi mikrotvrdosta vo mernite to~ki vo i okolu spojot i mikrotvrdosta vo mernite to~ki vo osnovnite metali : bakarot i aluminiumot. Na sl. 3 dadeni se mikrotvdosta vo mernite to~ki posle zavaruvaweto.

01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 0

2 3 4 5 6 1 0 1 1 1 2 7 8 9B r o j n a o t i s o k

Tvr

dost

HV

a) b) Sl.3

Na Sl.4 dadeni se mikrotvrdosta na primeroci po eksploatacija od 5,10 i 15 dena

01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 0

1 2 3 4 5 9 1 0 6 7 8B r o j n a o t i s o k

Tvr

dost

HV

a) b)

01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 0

1 1 1 3 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0B r o j n a o t i s o k

Tvr

dost

HV

c) d)

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

1 0 1 1 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9

B r o j n a o t i s o k

Tvr

dost

HV

e) f) Sl.4

Na sl.5. dadeni se mikrotvrdosta na zavareni probi posle zagrevawe od 200 0C(a ,b) 300 0C (c , d), 350 0C (e , f ), 400 0C (g , h ) i 500 0C ( i , j ).

Page 5: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 4/9

0100200300400500600700800

1 2 3 4 8 9 5 6 7

B roj na otisok

Tvr

dost

HV

a) b)

01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 0

1 2 3 4 8 9 1 0 5 6 7

B r o j n a o t i s o kT

vrdo

st H

V

c) d)

0100200300400500600700800

1 2 3 4 9 10 11 5 6 7 8

B r o j n a o t i s o k

Tvr

dost

HV

e) f)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5 9 10 6 7 8B ro j n a oti so k

Tvr

dost

HV

g) h)

0100200300400500600700800

4 5 6 14 15 7 8 9 10 11 12 13

Broj na otisok

Tvr

dost

HV

i) j)

Sl.5

Na sl.6. dadena e mikrotvrdosta na zavareni probi posle 15 god.eksploatacija

Page 6: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 5/9

01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 0

1 2 3 4 5 9 1 0 6 7 8

B r o j n a o t i s o k

Tvr

dost

HV

a) b) Sl.6

Bideji vrednostite na mikrotvrdosta na aluminiumot (okolu 70 HV ) bakarot (okolu 100 HV) i mikrokonstituentite koi se formiraat pri legiraweto na bakar so aluminium (pome|u 200 i 800 Hv)se poznati, od ovoj dijagram mo`e da se vidi deka posle zavaruvaweto i eksploatacija so elektri~na struja koja ne doveduva do zgolemuvawe na temperaturata nad 350 oC i stareewe duri od 15 god., pome|u bakarot i aluminiumot so postapkata na ~elno ladno zavaruvawe pod pritisok ne doa|a do formirawe na mikrokonstituenti pome|u Cu i Al i spojot i okolinata na spojot se stabilni duri do temperatura od 350 0 C. Nad taa temperatura vo okolinata na spojot koja so zgolemuvawe na temperaturata i se zgolemuva ,se pojavuvaat spomenatite mikrokonstituenti, a so toa zaradi vlouvawe na mehani~kite i elektri~nite karakteristiki upotrebata na spojot nad taa temperatura ne e prepora~liva .

3.4 Tehnoloki ispituvawa na sposobnosta za obrabotka so plasti~na deformacija

po pat na izvlekuvawe Za da se utvrdat plasti~nite osobini na spojot upotrebena e edna od

najrigoroznite metodi: plasti~na deformacija so izvlekuvawe. Vo kolku spojot ima krti osobini, toga ute pri prvoto izvlekuvawe bi nastanal prekid vo spojot a vo kolku spojot ima visoki plasti~ni karakteristiki toga bi izdr`al tolku stepeni na izvlekuvawe kolku i osnovniot metal. Izvreni se ispituvawa so izvlekuvawe na probi od bakar i aluminium so eden zavaren spoj so dijametar φ 2,545 mm, i dijametar φ 2,245 mm.

So ispituvawata so izvlekuvawe se utvrduva: najmaliot dijametar do koj e sposoben da se izvle~e zavareniot spoj i stepenot na redukcija na napre~niot presek pri plasti~nata deformacija po pat na izvlekuvawe.So ovaa postapka na izvlekuvawe ,izvlekuvani se zavareni primeroci so po~eten dijametar φ 2,545 mm do kraen dijametar od φ 0,1257 mm. Na Sl.7 mo`e da se vidi zavareniot bakar – aluminium sprovodnik posle sekoj stepen na izvlekuvawe od 23 % redukcija na popre~niot presek, a na krajot posle 25 redukcii so 23% redukcija na sekoj stepen prekinot e nastanat vo aluminiumskiot sprovodnik a ne vo spojot.

Sl.7

3.5 Elektri~ni karakteristiki

Page 7: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 6/9

Na zavarenite primeroci od bakar i aluminium izvreni se: ispituvawa na elektri~nata otpornost i ispituvawa na ekstremni ja~ini na strui to doveduvaat do topewe.

3.5.1 Elektri~na otpornost po zavaruvawe

So ogled na ekstremno malata debelina na spojot (okolu 2-3µm ) koja e izmerena so REM, ne e mo`no direktno da se meri elektri~nata otpornost na spojot, a vo dostapnata literatura i nema objaveno nitu eden trud za izmerena vrednost na elektri~nata otpornost na spojot nitu pak metoda za merewe na istata. Za da se izmeri elektri~nata otpornost na spoevite, upotrebena e originalna metoda koja detalno e iznesena vo [1],a ovde e bidat izneseni samo osnovite na istata:

Eden par na primeroci se izrabotuva pod slednite uslovi: Prviot primerok se sostoi od bakaren sprovodnik zavaren so aluminiumski

sprovodnik. Vtoriot primerok se sostoi od 11 bakarni sprovodnici zavareni so 11 aluminiumski provodnici. I dvata primeroci imaat ista dol`ina, ista masa i ist popre~en presek. Toa zna~i deka imaat ista vkupna dol`ina na bakarniot sprovodnik, ista vkupna dol`ina na aluminiumskiot sprovodnik, isti popre~ni preseci i isti masi na bakarnite i aluminiumskite provodnici. Razlikata na elektri~nite sprovodlivosti na primerocite vo parot, podelena so 10 (razlika pome|u edinaeset spoja i eden spoj) e vsunost preodnata elekri~na sprovodlivost na spojot ili zgolemuvawe na elektri~nata sprovodlivost na sprovodnikot so eden Cu – Al spoj to e rezultat na spojot.

Na zavarenite primeroci od bakar i aluminium so eden i so edinaeset spoja izvreni se: ispituvawa na elektri~nata otpornost na primeroci po zavaruvaweto, po eksploatacija so elektri~na struja i po stareewe na sobna temperatura od 15 godini. Ispituvawata na elektri~nata otpornost po zavaruvaweto izvreni se na esnaeset para na primeroci. Sekoj par se sostoi od primerok so eden zavaren spoj i primerok so edinaeset zavareni spoja. Del od rezultatite od ispituvawata na elektri~nata otpornost i presmetanite razliki pome|u elektri~nite otpornosti na primerocite od parovite po zavaruvaweto, prika`ani se vo tabela 1.

Tabela 1

oznaka na primerokot

temp. 0C

elektri~na otpornost mΩ

razlika na el. otpornost vo parot mΩ

zgolemuvawe na el. otpornost po eden spoj mΩ

procentualen prirast na el. otpornost od eden spoj

%

p1,P1

p1,P11 20 20

17,119 17,182

0,063

0,0063

0,0367

p2,P1

p2,P11 20 20

16,701 16,779

0,078

0,0078

0,0465

p3,P1

p3,P11 21 21

16,883 16,942

0,059

0,0059

0,0348

p4,P1

p4,P11 23 23

17,014 17,087

0,073

0,0073

0,0427

3.5.2 Elektri~na otpornost po eksploatacija so elektri~na struja

Ispituvawata na elektri~nata otpornost po eksploatacija so elektri~na struja izvreni se na osum parovi na primeroci od bakar i aluminium.

Del od rezultatite od ispituvawata na elektri~nata otpornost i presmetanite razliki pome|u elektri~nite otpornosti na primerocite od parovite, po eksploatacijata, prika`ani se vo tabela 2.

Tabela 2

Page 8: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 7/9

oznaka na primeroci

vreme na

ekspl. denovi

temperatura na merewe

0 C

izmerena elektri~na otpornost

razlika na el. otpornost vo

parot mΩ

zgolemuvawe na el, otpornost po eden spoj

procentualen prirast na el. otpornost po

eden spoj %

p2,P1

p2,P11 5 5

21 21

16,782 16,857

0,075

0,0075

0,0445

p6,P1

p6,P11 5 5

21 21

17,003 17,084

0,081

0,0081

0,0474

3.5.3 Elektri~na otpornost po stareewe

Ispituvawata na elektri~nata otpornost po stareewe izvreni se na tri para na primeroci koi se zavareni pred 15 godini i ~uvani na sobna temperatura i vlaga bez posebna zatita. Del od rezultatite od ispituvawata na elektri~nata otpornost i presmetanite razliki pome|u elektri~nite otpornosti na primerocite od parovite , po eksploatacijata prika`ani se vo tabela 3.

Tabela 3 oznaka na primeroci

temp.na merewe 0C

izmerena elektri~na otpornost mΩ

razlika na el. otpornosti vo parot mΩ

zgolemuvawe na el. otpornost po eden spoj mΩ

procentualen prirast na el. otpornost od eden

%

p17,P1

p17,P11 20 20

15,766 15,792

0,026

0,0032

0,0206

p18,P1

p18,P11 21 21

11,996 12,016

0,020

0,0033

0,0277

p19,P1

p19,P11 21 21

13,102 13,120

0,018

0,0030

0,0229

5 ZAKLU^OCI

Vrz osnova na istra`uvawata od koi del od rezultatite bea prezentirani, mo`at da se donesat slednite zaklu~oci: - Karakteristikite na spojot dobien so ~elno ladno zavaruvawe pod pritisok na

elektri~ni sprovodnici od bakar so aluminium se relativno malku nau~no istra`uvani. - Istra`uvaweto za dobivawe na kvaliteten bakar - aluminium spoj e rezultat na

potrebata od me|usebno spojuvawe na bakarni so aluminiumski sprovodnici poradi nivnata zaedni~ka upotreba, posebno vo elektrotehnikata.

- Kriteriumite i metodite so koi se konstatira kvalitetot na spojot vo doseganite objaveni istra`uvawa najmnogu se sveduva na mehani~ki ispituvawa a mnogu malku na metalografski a samo vo nekolku truda se dadeni i elektri~ni ispituvawa, koi se detalno obraboteni vo [13].

Vrz osnova na : metalografskite ispituvawa, posebno ispituvawata na mikrohemiskiot sostav i mikrotvrdosta, zavisnosta na mikrotvrdosta od temperaturata, od stareeweto, elektri~nite karakteristiki na spojot i zavisnosta na elektri~nata otpornost od temperaturata, eksploatacijata so elektri~na struja i dolgovremenskoto stareewe - a posebno ispituvawata na plasti~na deformacija so izvlekuvawe se doa|a do sl..nau~ni soznanija : 5.1. Karakteristiki na spojot po zavaruvaweto

- Debelinata na bakar-aluminium spoj (spored mikrohemiskata analiza merena so najsovremen REM) iznesuva pribli`no 2-3 µm;

- Spojot vo bakar-aluminium sprovodnik so l=1m i φ 1,31mm ja zgolemuva elektri~nata otpornost za 0,003 mΩ do 0,008 mΩ t.e. za 0.0167% - 0,05%;

Page 9: ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ - МАКО CIGRE · energija, zagrevawe do 550 0 C i posle stareewe na sobna temperatura od 15 god. Poseben akcent e daden na rezultatite od elektri~nite

P21-08 8/9

- Mikrotvrdosta na bakar - aluminium spoj po zavaruvawe iznesuva pome|u 50 i 80 Hv i e pome|u mikrotvrdosta na bakarot i aluminiumot i e bez prisustvo na mikrokonstituenti od binarniot dijagram pome|u Cu i Al;

- Silata na prekin, izdol`uvaweto, torzijata i svivaweto doveduvaat do prekin na provodnikot so bakar - aluminium spoj sekoga vo aluminiumskiot provodnik a ne vo spojot;

- So plasti~na deformacija so izvlekuvawe, sprovodnikot so bakar - aluminium spoj so φ 2,545 mm ima sposobnost na izvlekuvawe do φ 0,1257 mm, pri to prekinot se slu~uva vo aluminiumskiot sprovodnik, a ne vo spojot.

5.2 Karakteristiki na spojot po eksploatacija so elektri~na struja so ja~ina 20 A za vreme od 15 dena - Ne doa|a do promena na goleminata na preodnata elektri~na otpornost na spojot,

to zna~i deka pri eksploatacija so ovaa ja~ina na struja vo tekot na vremeto spojot e stabilen;

-Temperaturata na spojot, kako rezultat na zagrevaweto na sprovodnikot od protekuvaweto na elektri~na struja, e poniska od temperaturata na aluminiumskiot sprovodnik;

- Debelinata na zonata na spojot bakar - aluminium ne se zgolemuva; - Mikrotvrdosta na spojot ne se menuva.

5.3 Karakteristiki na spojot po stareewe od 15 godini - Elektri~nata otpornost ne se menuva; - Debelinata na zonata na spojot ne se zgolemuva; - Mikrotvrdosta na zonata na spojot ne se menuva;

5.4 Karakteristiki na spojot po zagrevawe - So zagrevawe na temperaturi do 250oS debelinata, mikrotvrdosta i mehani~kite

karakteristiki do`ivuvaat nezna~itelni promeni; - So zagrevawe na temperatura od 250 oS do 550 oS, debelinata, mikrotvrdosta i

mehani~kite karakteristiki zabele`itelno se menuvaat; - Na temperatura od 550 oS vee se javuvaat izraziti krti intermetalni fazi, se

zgolemuva debelinata na spojot, a kako rezultat na pojavata na krtite mikrokonstituenti, mehani~kite i elektri~nite osobini ~uvstvitelno opa|aat.

Opto, mo`e da se zaklu~i deka so ~elnoto ladno zavaruvawe pod pritisok se dobiva spoj pome|u bakar i aluminium so pogolem kvalitet vo odnos na metodite so topewe, posebno poradi: kompletnoto isfrlawe na Al2O3 od zonata na spojot i neobrazuvawe na mikrokonstituenti pome|u bakar i aluminium od binarniot dijagram na sostojbata i spojot (bakar/aluminium). dobien so ~elno ladno zavaruvawe pod pritisok, ne pretstavuva kriti~na to~ka vo sistemot na prenos na elektri~na struja .

LITERATURA

[1] Ilija Nasov: Analiza na bakar - aluminium spoj dobien so ~elno ladno zavaruvawe pod pritisok ,doktorska disertacija, Mainski fakultet Skopje 1998 god. [2] Ilija Nasov :Metodi za dobivawe na spoj pome|u bakarni i aluminiumski provodnici, referat od Treto sovetuvawe na Mako Sigre