無錫伯頓起重電機2018年7月26日訊 對銅條轉子的中頻焊接設備頗感興趣。借客戶的話題,我們簡單談談轉子的焊接。焊接鼠籠轉子的端環和籠條為紫銅或銅合金時,一般不采用熔焊連接。因為銅的熔焊溫度高,焊接后鼠籠變形大,焊縫和熔合區易產生裂紋和氣孔,還由于銅熔焊的高溫往往使鐵心(特別是兩端)絕緣損壞,影響轉子的質量。今天交流釬焊工藝,也愿意各位能針對該問題發表高見。
釬焊時的溫度較低,鼠籠材料的組織和機械強度變化不大,鼠籠變形較小,接頭平整而光滑,工藝過程較簡單。針焊連接的機械強度能滿足鼠籠轉子的質量要求。因此,銅質鼠籠轉子一般都采用釬焊工藝。
釬焊過程是對基本金屬(籠條與端環)和比其熔點低的焊料同時進行加熱,焊料熔化后,在毛細管作用下潤濕并填滿端環和籠條連接處的間隙,并與基本金屬直接作用,相互擴散和溶解,凝固后形成牢固的接頭。
鼠籠轉子釬焊,按其加熱方式有氣體火焰釬焊、中頻感應釬焊等?;鹧驸F焊時,可以用乙炔氣或液化石油氣等氣體。由于火焰釬焊設備簡單,施工方便,焊接鼠籠轉子多采用這種方法。但這種釬焊方法難以準確地掌握釬焊溫度,需要相當熟練的操作技術。焊接不當時,由于熱量不均勻地分布在圓周上,產生較大的機械應力,往往導致焊縫處及端環產生裂紋。為此對焊工的技術水平進行考核十分必要。有些電機廠采用中頻感應加熱釬焊鼠籠轉子,加熱迅速而均勻,生產率和質量均比較高。
焊料是用來連接焊接頭的填充材料,不同籠條應采用不同焊料。紫銅籠條可采用銅磷焊料,它具有良好的流動性和導電性;突出的優點磷是很好的去氧劑,釬焊紫銅時不需要助焊劑,但釬焊黃銅時,因磷不能還原鋅而易生成脆性的磷化鋅,使接頭性能變壞。銅磷焊料中加入銀,可明顯地改善焊料的潤濕能力,提高其強度和塑性,降低熔點,可用它代替含銀較多的焊料。
黃銅或青銅等銅合金的起動籠條采用銀焊料釬焊,銀焊料是銀銅鋅的合金,為了改善它的工藝和機械性能,有時還加入鎘、鎳、錳等。這類焊料具有優良的工藝性能,較低的熔點,良好的潤濕和填縫能力,很高的強度、良好的塑性和導電性。
助焊劑一般用縮水硼砂或三分之一的硼砂加三分之二的四氟硼酸鉀。
以內層用紫銅籠條,外層為黃銅籠條的雙鼠籠轉子為例對該工藝過程進行簡單描述。
●準備工作
確認籠條、端環符合圖紙要求后,去除毛刺、油污、氧化皮等,使釬焊處光潔。轉子豎放。用紫銅錘或木錦頭依次將內層籠條輕輕打入轉子槽孔中,使其對稱地伸出鐵心兩端。套入內端環,按圖校正端環高度,籠條端頭至少應與端環并齊。端環與鐵心間距離不應小于3mm。
●釬焊工藝流程
(1)將端環均勻加熱至200-300℃;
(2)沿圓周對稱位置逐條焊接內層籠條。
(3)用小錘清理焊渣,檢查有無空隙、凹坑、焊不透現象,必要時從背面補焊。
(4)翻轉轉子,如前焊另一端內端環。
(5)穿入外層籠條,套入外端環,檢查并調整內、外端環距離。焊法同內層,但應使用銀焊料,并特別注意不使黃銅籠條熔化。
為防止助焊劑的腐蝕作用,釬焊后應馬上進行清洗。用10~15%檸檬酸水溶液,刷洗釬焊接頭處。較好在端環溫度約為150~200℃時進行。然后用熱水沖洗,較后用壓縮空氣吹干。
●打入籠條時,不能敲“毛”或彎曲,轉子端環和籠條的裝配間隙,一般為0.1~0.2毫米。端環和籠條配合間隙的大小,很大程度上決定了焊縫的致密性和強度。間隙過小,裝配困難,由于接觸不均勻會妨礙焊料的流入;間隙過大,則會破壞焊縫的毛細管作用,使焊料不能填滿間隙,還可能造成大量焊料流失。籠條穿入鐵心時受彎曲應力,這是造成日后斷條的一個重要原因。打入籠條時,要特別注意不使其“蹩勁”,防止強力裝配。
●銅和銅合金導熱性強,端環尺寸又都較厚大,故要選用大號焊嘴,采用中性火焰的外焰加熱,火焰應沖向導熱較強的銅端環。為保證均勻加熱,焊槍要不斷移動。
操作時應注意不使零件熔化。被焊工件加熱到500℃左右(目測為暗紅色),用灼熱的焊料頭蘸硼砂添加于被焊接處。繼續加熱到700℃以上(深櫻紅色),將焊料觸及釬焊接頭處,使焊料熔化。由于毛細管作用焊料被吸入間隙中,用火焰在下面烤工件,使焊料流滿整個間隙,下面露出焊料即移開火焰,待稍冷后再補充一些焊料,使焊縫表面光滑,上下形成飽滿的圓根。
●焊接起動繞組黃銅籠條,不能用焊槍對著黃銅桿加熱,因為黃銅由固態變為液態的時間很短,不像紫銅那樣有一個塑性過渡,稍不注意黃銅桿很容易被燒壞。黃銅中鋅的沸點低(906℃),焊接過程中極易蒸發,在空氣中生成白色煙霧狀的氧化鋅。鋅的燒損不僅降低了接頭的機械強度和抗蝕性,而且氧化鋅煙霧會引起焊工嚴重的慢性中毒。因此,焊接中切勿把黃銅桿燒熔。
●應該采取各種措施降低焊接應力,如采用多矩頭焊接,注意焊接順序,鐵心、籠條及端環進行預熱減少溫差等。焊接時應盡可能快些,不使端環過熱,以減少鼠籠變形,和不產生大的應力。否則,焊后會發生籠條向內彎曲的現象。焊接所造成的鼠籠變形和內應力,在電機的起動、運行過程中往往引起斷條。
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