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发热电缆低温辐射供热技术具有高效、节能、环保、舒适、安全等特点,已成为国际公认的先进供暖方式,其关键技术是发热电缆线芯制造。发热电缆线芯由不等直径的铜电源引线(冷线,直径0.4~1.13 mm)与Ni基合金发热丝(热线,直径0.30.85 mm)配对连接而成,且冷线和热线高质量、高可靠连接决定了发热电缆安全性、寿命、发热质量。目前,发热电缆线芯制造的主流技术是法国Nexans公司、芬兰Ensto公司等国际著名发热电缆制造商采用的钎焊技术。为此,贵州省特色装备及制造技术重点实验室在研究发热电缆线芯深熔钎焊工艺技术及设备的基础上,深入探索Cu/Ni基合金丝深熔钎焊机理,为优化焊接工艺提供理论指导。 本研究主要内容包括:⑴深入分析Cu/Ni基合金丝深熔钎焊的焊接热源形成机制,采用分形理论方法研究静态铜电极与非金属发热体之间的微观接触行为,结合接触面积、压力和微观形貌等因素推导建立Cu/Ni基合金丝深熔钎焊的接触电阻模型,并验证模型的正确性。⑵建立集温度采集、压力测试、接触电阻测量等为一体的Cu/Ni基合金丝深熔钎焊的实验测试平台,完成不同压力、不同电极结构和不同石墨碳棒对接触电阻、焊接熔池温度场的影响因素分析研究。并在实验平台上进行普通石墨棒的烧蚀退化测试,分析普通石墨棒烧蚀退化对温度场的影响。⑶建立符合实际工况条件下焊接熔池生热过程的仿真模型,将接触电阻以实体薄单元赋予电阻率的方式,通过ANSYS Workbench的Thermal Electric模块对Cu/Ni基合金丝焊接热产生过程进行热电耦合模拟分析,综合分析接触形式、接触电阻、电压、焊接丝等主控参数对焊接热的影响,为焊接质量的实时控制研究和点焊工艺参数的优化提供理论依据。