15kV電纜焊接處出現(xiàn)氣孔會(huì)降低焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能,增加絕緣擊穿風(fēng)險(xiǎn),需及時(shí)修復(fù)。以下是分步驟的修復(fù)方案及預(yù)防措施:
一、氣孔產(chǎn)生原因分析
焊接工藝問題
焊接電流過(guò)大/過(guò)小,導(dǎo)致熔池溫度不足或過(guò)熱,氣體無(wú)法充分逸出。
焊接速度過(guò)快,熔池凝固過(guò)快,氣體被截留在焊縫中。
電極或焊材潮濕,含水分蒸發(fā)形成氣孔。
材料問題
電纜導(dǎo)體表面氧化、油污或雜質(zhì)未清理干凈。
焊材(如焊條、焊絲)質(zhì)量不合格,含氣體雜質(zhì)。
環(huán)境因素
焊接環(huán)境濕度過(guò)高,水分蒸發(fā)形成氣孔。
保護(hù)氣體(如氬氣)流量不足或純度不夠,導(dǎo)致熔池氧化。
二、修復(fù)步驟
1. 缺陷評(píng)估與標(biāo)記
目視檢查:用放大鏡或內(nèi)窺鏡觀察氣孔位置、大小及分布。
無(wú)損檢測(cè):采用X射線或超聲波檢測(cè),確認(rèn)氣孔深度及是否貫穿焊縫。
標(biāo)記缺陷:用記號(hào)筆標(biāo)記氣孔位置,便于后續(xù)處理。
2. 缺陷處理
機(jī)械去除:
使用角磨機(jī)、銼刀或砂輪機(jī)打磨氣孔區(qū)域,直至露出金屬光澤。
打磨范圍應(yīng)比氣孔直徑大3-5mm,深度超過(guò)氣孔底部2-3mm。
化學(xué)清洗:
用丙酮或酒精擦拭打磨面,去除油污和雜質(zhì)。
對(duì)氧化嚴(yán)重的導(dǎo)體,可用酸洗液(如10%鹽酸)短暫浸泡后立即中和并清洗。
3. 重新焊接
焊接參數(shù)調(diào)整:
電流:根據(jù)電纜導(dǎo)體截面積選擇合適電流(如Φ5mm導(dǎo)體約120-150A)。
速度:控制焊接速度在0.5-1mm/s,確保熔池充分形成。
電極角度:保持電極與焊縫夾角60°-70°,避免氣體滯留。
焊接方法選擇:
氬弧焊(TIG):適用于小截面電纜,氣體保護(hù)效果好,氣孔率低。
氣焊:需嚴(yán)格控制火焰溫度,避免過(guò)熱。
冷壓焊:對(duì)無(wú)氧銅導(dǎo)體,可采用冷壓工藝替代焊接,消除氣孔風(fēng)險(xiǎn)。
分層焊接:
對(duì)厚導(dǎo)體,采用多層多道焊,每層厚度不超過(guò)3mm,每道焊縫重疊50%。
每層焊接后冷卻至室溫再焊下一層,減少熱應(yīng)力。
4. 焊后處理
外觀檢查:焊縫應(yīng)均勻、無(wú)裂紋、夾渣或未熔合。
滲透檢測(cè):噴涂滲透劑,10分鐘后用顯影劑檢查是否有微小氣孔。
機(jī)械加工:用銼刀或砂紙修整焊縫余高,使其與導(dǎo)體表面平齊。
絕緣恢復(fù):
清潔焊縫表面,涂覆半導(dǎo)電層修復(fù)材料。
依次包裹絕緣帶、半導(dǎo)帶,確保與原電纜結(jié)構(gòu)一致。
加熱收縮熱縮套管,密封焊接區(qū)域。
三、預(yù)防措施
焊接前準(zhǔn)備
導(dǎo)體端頭打磨至露出金屬光澤,無(wú)氧化層或雜質(zhì)。
焊材烘干:焊條在150℃下烘干1小時(shí),焊絲存放于干燥環(huán)境中。
保護(hù)氣體:氬氣純度≥99.99%,流量控制在8-12L/min。
焊接過(guò)程控制
短弧焊接:減少電弧長(zhǎng)度,降低氣體吸入風(fēng)險(xiǎn)。
擺動(dòng)焊接:對(duì)寬焊縫,采用小幅擺動(dòng)(擺動(dòng)寬度≤3倍焊條直徑)。
層間清理:每層焊接后用鋼絲刷清理氧化膜。
環(huán)境控制
焊接環(huán)境濕度≤80%,必要時(shí)搭建防風(fēng)棚。
雨天或潮濕環(huán)境禁止露天焊接。
四、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
外觀:焊縫表面光滑,無(wú)氣孔、裂紋、夾渣。
尺寸:焊縫余高≤1.5mm,寬度不超過(guò)導(dǎo)體直徑的1.5倍。
電氣性能:
直流電阻:焊接處電阻值不超過(guò)同長(zhǎng)度導(dǎo)體電阻的1.1倍。
絕緣電阻:焊接后絕緣電阻≥500MΩ(1min)。
機(jī)械性能:拉伸強(qiáng)度不低于導(dǎo)體原強(qiáng)度的90%。
五、注意事項(xiàng)
修復(fù)過(guò)程中需佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡,避免弧光灼傷。
焊接完成后,需等待焊縫冷卻至室溫再進(jìn)行絕緣處理。
對(duì)關(guān)鍵電纜(如核電站、高壓輸電線路),修復(fù)后需進(jìn)行局部放電試驗(yàn),確認(rèn)無(wú)缺陷。
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