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Cu/Al设备线夹是变电站及发电厂输电线路中大量使用的基础设施,其运行状态评估直接关系到整个输电线路及输配电安全。Cu/Al设备线夹长期服役于野外环境,中性盐雾腐蚀(沿海地区)和工业大气腐蚀(工业污染区)是造成Cu/Al设备线夹损伤的主要形式。此外,Cu/Al设备线夹在运行过程中,长时间的高电压、大电流作用,也易发生损伤。本文选用变电站及发电厂输电线路中常用的钎焊平面接触型Cu/Al设备线夹,模拟研究了其腐蚀行为及长期高温运行状态,为Cu/Al设备线夹的运行维护提供理论依据和科学指导。本文采用50±5g/L的NaCl溶液和O.Olmol/L NaCl+0.1mol/L NaHSO3溶液两种腐蚀介质开展盐雾腐蚀实验,模拟研究Cu/Al设备线夹在沿海地区和工业污染区环境下的腐蚀行为,通过分析Cu/Al设备线夹腐蚀产物的组成及结构、腐蚀断面形貌和电学性能变化,研究了Cu/Al设备线夹的腐蚀过程和腐蚀机理。通过对Cu/Al设备线夹进行150℃直至720h的人工时效处理,研究了Cu/Al设备线夹时效前后的界面显微组织结构、断口形貌和力学、电学性能变化,探讨了Cu/Al设备线夹的老化及失效机制。在中性盐雾腐蚀和大气腐蚀过程中,Cu/Al设备线夹的腐蚀主要以Al/Sn-Pb合金钎料界面的电化学腐蚀为主,表现为Cu/Al设备线夹Al侧断面的腐蚀层龟裂、点蚀以及Cu侧断面Sn-Pb合金钎料腐蚀。Cu/Al设备线夹的腐蚀产物组成复杂,随着腐蚀时间的增加,腐蚀程度加剧,部分线夹在Al/Sn-Pb合金钎料界面发生开裂。此外,Cu/Al设备线夹的电阻率在腐蚀初期变化不大,而在腐蚀后期上升明显,相比之下,Cu/Al设备线夹的工业大气腐蚀程度强于中性盐雾腐蚀。在150℃时效过程中,Cu/Al设备线夹Cu/Sn-Pb钎料界面形成由Cu6Sn5及Cu3Sn构成的金属间化合物(IMC)层,在其前沿的Sn-Pb钎料中还形成了富Pb层。IMC层的生长符合抛物线型的规律,为一个扩散控制的动力学过程,150℃时该IMC层的生长系数k=3.5×10-17m2/s。随着时效的进行,Cu/Al设备线夹的剪切强度持续降低,时效720h后,剪切强度下降将近20%,剪切断裂位置由焊料内部向IMC层前沿Sn-Pb钎料向富Pb层转移,断裂形式也由韧性断裂向脆性断裂转变。时效也导致Cu/Al设备线夹的电阻率明显上升。Cu/Al设备线夹老化乃至失效是IMC层、富Pb层、Kirkendall孔隙及微裂纹等显微组织结构变化共同作用的结果。