Пластины переходные для соединения алюминиевых и медных проводников. Типы и технологии

Электрохимическая коррозия является одним из основных процессов разрушения металлических материалов под воздействием окружающей среды. Контактное соединение меди и алюминия играет важную роль в различных отраслях промышленности, таких как электротехника, строительство и энергетика. Однако, из-за различий в их электрохимических свойствах, контактные соединения меди и алюминия подвержены электрохимической коррозии, что может привести к серьезным проблемам в работе оборудования и конструкций.  Суть электрохимической коррозии контактного соединения меди и алюминия заключается в том, что при контакте металлов и наличии влаги или других электролитических сред, возникают гальванические элементы, что приводит к возникновению анодных и катодных участков в металлическом соединении. В данном случае, алюминий, будучи более активным металлом, выступает в роли анода, а медь — в роли катода. Это приводит к тому, что алюминий подвержен более интенсивной коррозии, а медь — менее активна и защищает собой алюминий, что приводит к дополнительному ускорению коррозионного процесса.

Кроме того, в контактных соединениях меди и алюминия могут также возникать другие виды коррозии, такие как химическая коррозия вследствие химических реакций между металлами и окружающей средой, а также трещинообразование из-за различий в коэффициенте теплового расширения у данных материалов.

Для предотвращения электрохимической коррозии контактного соединения меди и алюминия необходимо применять специальные методы и материалы. Например, для уменьшения коррозии могут быть использованы различные защитные покрытия, такие как гальванические покрытия, оксидные защитные пленки, а также применение промежуточных слоев сплавов, которые уменьшают разностные потенциалы и уменьшают вероятность коррозии. Кроме того, важным аспектом предотвращения коррозии является правильное проектирование и сборка контактных соединений, чтобы минимизировать влагопроницаемость и изоляцию между медью и алюминием. Таким образом, электрохимическая коррозия контактного соединения меди и алюминия представляет собой серьезную проблему, но при правильном подходе и применении соответствующих методов защиты, можно существенно уменьшить ее влияние и обеспечить долговечность контактных соединений в различных инженерных конструкциях и устройствах. Пластины переходные для стыковки алюминиевых и медных проводников  — переходные пластины  применяются либо для присоединения алюминиевых шин к медным выводам электротехнических устройств, либо для присоединения медных шин к алюминиевым выводам электротехнических устройств, чаще всего — трансформаторам.

Пластины переходные применяются следующих видов:

1. Пластины переходные медно-алюминиевые МА — предназначены для присоединения алюминиевых шин к медным выводам электротехнических устройств и медным шинам. Соединение с алюминиевыми шинами сварное, соединение с медными выводами электротехнических устройств и медными шинами – разборное, в том числе и болтовое. Вид климатического исполнения  пластин МА – УХЛ1 и Т1 по ГОСТ 19357-81. Пластины переходные медно-алюминиевые МА изготавливаются несколькими способами:

а) Пластины переходные медно-алюминиевые МА по ГОСТ 19357-81 изготавливаются со сварным стыковым соединением между алюминиевой и медной пластинами посредством применения контактной сварки либо холодной сварки давлением*, либо ударно-стыковой сварки.  Сварные переходные  медно-алюминиевые пластины могут быть как с равновеликим сечением — обозначение МА, так и равновеликие по электропроводности — обозначение МАР. Приобретая переходные пластины данного типа, следует убедиться в том, что их поверхность не имеет никаких механических повреждений, включая трещины, наползание алюминия на медь, отслаивания металла и т.д. Подобные повреждения могут сказаться на качестве изделия и серьезно сократить срок его эксплуатации.

*Холодная сварка давлением — технологический процесс сварки давлением с пластическим деформированием соединяемых поверхностей заготовок без дополнительного нагрева внешними источниками тепла. Этот метод сварки базируется на пластической деформации металлов в месте их соединения при сжатии. Холодная сварка давлением  применяется в электротехнической промышленности для соединения алюминиевых и медных проводов, а также алюминиевых проводов с медными наконечниками.  Сварной шов при холодной сварке металла не загрязняется примесями, имеет высокую однородность и высокие показатели коррозионной стойкости и стабильности электрического сопротивления.

б) Пластины переходные медно-алюминиевые МА по ГОСТ 19357-81 изготавливаются методом сварки трением с перемешиванием, и в отличие от первого типа пластин МА имеют более высокие качественные характеристики. Технология сварки трением с перемешиванием разработана в Великобритании в 1991 г. и отличается высоким качеством соединения с мелкой зернистостью и отсутствием пор и усадочных трещин. В РФ производителей пластин по этой технологии мало.

в) Пластины переходные медно-алюминиевые МА изготавливаются методом нанесения меди на алюминиевую заготовку по различным ТУ и технологиям. Из-за отсутствия сварного шва переходная пластина  МА меньше греется, в отличие от сварных пластин, но довольно часты случаи осыпания слоя нанесенного металла.  В отличие от пластин МА, изготовленных по ГОСТ 19357-81, пластины переходные МА с нанесением слоя меди на алюминий не могут использоваться в установках с сильной вибрацией.

г) Пластины переходные биметаллические алюмомедные МАП по ГОСТ 19357-81 — алюминиевые пластины, плакированные медью с одной стороны  либо с двух сторон по различным технологиям.

2. Пластины переходные биметаллические алюмомедные ПБ производятся  методом газодинамического напыления слоя меди на алюминиевую заготовку. Пластины переходные биметаллические алюмомедные  ПБ применяются в качестве прокладки между медной и алюминиевой поверхностями для исключения контактной коррозии из-за разности потенциалов. Для сборки болтового соединения с использованием биметаллических пластин марки ПБ применяется оцинкованный крепеж.

3. Пластины переходные медные луженые ПМЛ — современное решение.  Пластины изготавливаются из листовой меди толщиной 1мм. Покрытие оловом выполняется в соответствии с ГОСТ 9.305-84 по технологии гальванического оловянирования (лужения) либо методом горячего лужения припоем. Пластины переходные медные луженые применяются в качестве прокладки между медной и алюминиевой поверхностями для исключения контактной коррозии -например, для подключения шин медных М1т, М1М, шин медных твердых изолированных ШМТИ и шин медных гибких изолированных ШМГИ к  алюминиевым выводам трансформаторов. Для сборки соединений  с применением пластин переходных медных луженых применяется оцинкованный крепеж.

Пластины переходные медные луженые применяются в качестве оптимальной замены пластин  МА, БП и АП. Преимуществом пластин медных переходных луженых  является большой размерный ряд,  позволяющий подобрать оптимальное решение и малые сроки производства.

4. Пластины переходные алюминиевые АП производят по ТУ 36-931-82 из алюминиевого сплава АД31Т с никелированием части поверхности пластины. Они предназначены для присоединения алюминиевых шин к медным выводам электротехнических устройств, а также к медным шинам в атмосфере типов I и II по ГОСТ 15150-69. Вид климатического исполнения пластин АП — УХЛ1. В последнее время широкое распространение получили пластины АП без никелевого покрытия, что является компромиссным вариантом. Технического обоснования исключения никелевого покрытиия пластин АП нет, единственное оправдание производства и применения таких пластин — их низкая стоимость. Следует отметить, что пластины АП без никелевого покрытия не выполняют основную задачу их применения — не исключают элекрохимическую коррозию соединения медь-алюминий. НТЦ ЭНЕРГО-РЕСУРС пластины АП не поставляет.

По теме

Пластины переходные медные луженые

Пластины переходные биметаллические алюмомедные БП

Пластины переходные медно-алюминиевые МА ГОСТ 19357-81

Лужение, никелирование и серебрение медных шин и деталей

Технология холодной сварки давлением

Газодинамическое напыление меди