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摘要
目前，电磁焊接技术在电缆接头制作中的可行性和优越性已经得到国内外诸多学者的证实，然而关于电缆接头电磁焊接的焊接条件却鲜有研究。鉴于此，该文通过对70 mm2铝绞线铜中间连接管电磁焊接进行了仿真模拟和实验研究。研究结果表明，集磁器中轴线上磁场大致呈“钟型”分布，工作区位置磁场最大，远离工作区的位置，磁场迅速减小，集磁器工作区径向不同位置，磁场分布较为均匀。对外管的形变过程进行了仿真、测量及理论推导，理论推导所得外管加速阶段速度曲线与仿真以及实测速度波形相近，理论计算碰撞速度与实测值偏差在10%以内，并且外管的碰撞速度与充电电压近似呈线性关系。电缆接头电阻随着充电电压的提升而减小，当充电电压为12 kV时，接头电阻为25.2μΩ，仅为要求值的60.8%；电缆接头强度随着充电电压的提升而提高，当充电电压大于12 kV时，铝绞线本体发生断裂，说明电磁焊接接头强度大于母材的强度。当充电电压为12 kV时，焊接接头切面观察到连续的波状界面，波峰约20μm，波长约70μm，已经达到焊接效果，此时实测碰撞速度为128.9 m/s，理论推导计算出的碰撞速度为134.7 m/s，与下限碰撞速度之间的偏差分别为5.6%和10.3%，因此可以较好地预测两种材料达到焊接条件所需的能量值，为今后的电磁焊接装置设计提供有效的参考。
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单位电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学
