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抓住鼠笼转子焊接的要点 稍有不慎就会出大问题!
时间:2021-07-02 08:02

客户拜访女士,对铜排转子中频焊接设备感兴趣。先按客户的题目简单说一下转子的焊接。当焊接鼠笼式转子的端环和笼条由紫铜或铜合金制成时,一般不采用熔焊。由于铜的焊接温度高,鼠笼焊接后变形大,焊缝和熔合区容易出现裂纹和气孔,而且由于铜焊接温度高,铁芯(尤其是两端)的绝缘经常损坏,影响转子的质量。女士,关于今天的钎焊技术交流,我也想请你就这个问题发表你的看法。

为什么选择钎焊?

钎焊时的温度较低,鼠笼材料的组织和机械强度变化不大,鼠笼变形较小,接头平整而光滑,工艺过程较简单。滚针焊接接头的机械强度能够满足鼠笼式转子的质量要求。所以铜鼠笼转子一般都是铜焊的。

在钎焊过程中,基本金属(笼条和端环)和熔点较低的焊料同时被加热。焊料熔化后,在毛细作用下润湿并填充端环与笼条之间的间隙,与基体金属直接相互作用,相互扩散溶解,凝固后形成牢固的接头。

鼠笼式转子钎焊包括气体火焰钎焊、中频感应钎焊等。在火焰钎焊中,可以使用乙炔气或液化石油气。由于火焰钎焊设备简单,施工方便,这种方法常用于鼠笼式转子的焊接。但是这种钎焊方法很难准确掌握钎焊温度,需要相当熟练的操作技术。当焊接不对时,热量在圆周上分布不均匀,产生较大的机械应力,往往导致焊缝和端环开裂。因此,有必要对焊工的技术水平进行评估。有些电机厂采用中频感应加热钎焊鼠笼转子,加热迅速均匀,生产率和质量高。

关于焊料和助焊剂

铜磷焊料可用于焊料是用来连接焊接头的填充材料,不同笼条应采用不同焊料。铜笼条,具有良好的流动性和导电性;突出优点磷是很好的脱氧剂,铜焊时不需要助焊剂。但钎焊黄铜时,由于磷不能还原锌,容易形成脆性磷化锌,使接头性能变差。在铜磷焊料中添加银可以明显改善焊料的润湿性,提高其强度和塑性,降低熔点。可以用来代替含银较多的焊料。

黄铜或青铜等铜合金起始笼条用银焊料钎焊,银焊料是银、铜和锌的合金。为了改善其工艺和机械性能,有时会添加镉、镍和锰。这种焊料加工性能优异,熔点低,润湿和填缝能力好,强度高,塑性和导电性好。

熔剂一般为硼砂或三分之一硼砂加三分之二四氟硼酸钾。

钎焊工艺流程

以内层为铜笼条,外层为黄铜笼条的双鼠笼转子为例,简单描述了这一过程。

准备工作

确认笼条和端环符合图纸要求后,清除毛刺、油污、氧化皮等。以使钎焊位置平滑。转子直立。依次用紫铜锤或木锦头将内笼条轻轻打入转子槽孔,使其对称伸出铁芯两端。套入内端环,根据图纸校正端环高度,笼条端部至少与端环平齐。端环和铁芯之间的距离不应小于3毫米。

钎焊工艺流程

(1)将端环均匀加热至200-300;

(2)将内笼条沿圆周对称位置逐个焊接。

(3)用小锤清理焊渣,检查有无缝隙、凹坑和焊接不透性,必要时从背面补焊。

(4)翻转转子,如先焊接另一端的内端环。

(5)穿上外笼条,盖上外端环,检查并调整内外端环之间的距离。焊接方法与内层相同,但应使用银焊料,并应特别小心 

驾驶笼条时,不允许“划伤”或弯曲。转子端环与笼条之间的装配间隙一般为0.1~0.2毫米.端环和保持架条之间配合间隙的大小在很大程度上决定了焊缝的致密性和强度。间隙太小,组装困难,接触不均匀会阻碍焊料的流入;如果间隙过大,会破坏焊缝的毛细作用,使焊料无法填充间隙,可能造成大量焊料

流失。笼条穿入铁心时受弯曲应力,这是造成日后断条的一个重要原因。打入笼条时,要特别注意不使其“蹩劲”,防止强力装配。

●铜和铜合金导热性强,端环尺寸又都较厚大,故要选用大号焊嘴,采用中性火焰的外焰加热,火焰应冲向导热较强的铜端环。为保证均匀加热,焊枪要不断移动。

操作时应注意不使零件熔化。被焊工件加热到500℃左右(目测为暗红色),用灼热的焊料头蘸硼砂添加于被焊接处。继续加热到700℃以上(深樱红色),将焊料触及钎焊接头处,使焊料熔化。由于毛细管作用焊料被吸入间隙中,用火焰在下面烤工件,使焊料流满整个间隙,下面露出焊料即移开火焰,待稍冷后再补充一些焊料,使焊缝表面光滑,上下形成饱满的圆根。

●焊接起动绕组黄铜笼条,不能用焊枪对着黄铜杆加热,因为黄铜由固态变为液态的时间很短,不像紫铜那样有一个塑性过渡,稍不注意黄铜杆很容易被烧坏。黄铜中锌的沸点低(906℃),焊接过程中极易蒸发,在空气中生成白色烟雾状的氧化锌。锌的烧损不仅降低了接头的机械强度和抗蚀性,而且氧化锌烟雾会引起焊工严重的慢性中毒。因此,焊接中切勿把黄铜杆烧熔。

●应该采取各种措施降低焊接应力,如采用多矩头焊接,注意焊接顺序,铁心、笼条及端环进行预热减少温差等。焊接时应尽可能快些,不使端环过热,以减少鼠笼变形,和不产生大的应力。否则,焊后会发生笼条向内弯曲的现象。焊接所造成的鼠笼变形和内应力,在电机的起动、运行过程中往往引起断条。

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