換位導(dǎo)線火焰釬焊關(guān)鍵操作要領(lǐng)分析

鄧小泉　方建科

摘要：變壓器制造工藝中一般用引線（將換位導(dǎo)線與導(dǎo)電桿連接的裸銅絞線或紙包圓銅線）將繞組與外部導(dǎo)電桿進(jìn)行連接。繞組出頭與引線的連接方式主要是用氧乙炔釬焊。其焊接過程有焊接前去除換位導(dǎo)線漆膜、預(yù)焊接、焊接、冷卻等，其中每個(gè)過程都必須注意一些關(guān)鍵操作要領(lǐng)。文章主要針對引線焊接過程中必須注意的關(guān)鍵操作要領(lǐng)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：變壓器；換位導(dǎo)線；火焰釬焊；操作要領(lǐng)；焊接 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號：TG454 文章編號：1009-2374（2015）03-0083-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0233

1 牽引變壓器引線焊接概述

變壓器的引線連接是指繞組出頭與引線之間的連接或繞組出頭之間的連接。長期以來，引線連接大部分都采用氧乙炔釬焊。變壓器繞組中高壓電壓高，低壓電流大，而且工作于高速運(yùn)行的機(jī)車上，震動(dòng)劇烈，這就對引線連接的電氣性能和機(jī)械性能提出了很高的要求。目前采用的引線連接方式多為氧-乙炔中性火焰焊接，具有可靠性高、機(jī)械強(qiáng)度好等特點(diǎn)。它是利用氧炔焰產(chǎn)生的高溫將磷銅（銀釬）焊條熔化釬焊于導(dǎo)線之間，從而將兩連接體結(jié)合。本文作者將依據(jù)現(xiàn)場操作情況結(jié)合火焰釬焊理論主要針對引線焊接工藝過程中必須注意的一些關(guān)鍵操作要領(lǐng)進(jìn)行分析闡述，將探索到的優(yōu)異方法和待解決問題進(jìn)行呈現(xiàn)，探討解決存在問題。

2 引線焊接前去除漆膜

2.1 去漆前對換位導(dǎo)線的整理

首先要做的就是分線，就是將換位導(dǎo)線逐根分開，彼此間間隔約8mm。如果換位導(dǎo)線是由多組并繞的，那么分線時(shí)就要注意將每股導(dǎo)線相互錯(cuò)開，從側(cè)向看相鄰兩組應(yīng)在彼此的間隙中，如此在用火焰去漆時(shí)可以讓火焰穿透各股導(dǎo)線之間的間隙，全面覆蓋導(dǎo)線表面，使導(dǎo)線升溫快速且均勻。

2.2 氧-乙炔火焰去漆

當(dāng)對換位導(dǎo)線進(jìn)行整理好后就要對其進(jìn)行灼燒去漆。氧-乙炔火焰性質(zhì)對去漆有很大關(guān)系，其性質(zhì)及火焰大小對去漆的效果對照見表1：

生產(chǎn)中選擇中性大火焰來去除漆膜較為合適。

選擇好火焰后就可以對換位導(dǎo)線的漆膜進(jìn)行燒除了，其操作要領(lǐng)是：（1）調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)幕鹧妫唬?）燒漆的時(shí)候注意火焰方向是向著繞組出頭方向，切不可對著繞組方向，否則繞組絕緣極易被損壞；（3）燒漆膜的時(shí)候因?yàn)楦鞴蓪?dǎo)線離火焰的距離不一樣，升溫的速度就不一樣，為了導(dǎo)線能均勻受熱升溫，應(yīng)按一定的規(guī)律移動(dòng)火焰；（4）要特別注意的是去漆溫度，要求加熱溫度不得超過700℃，因手工氧乙炔火焰沒有溫控裝置，只能靠人工控制，經(jīng)過一段時(shí)間的測溫試驗(yàn)，當(dāng)導(dǎo)線出現(xiàn)暗紅轉(zhuǎn)紅亮?xí)r溫度約在700℃。

2.3 換位導(dǎo)線冷卻

2.3.1 冷卻前準(zhǔn)備。在燒除絕緣漆膜前要先配置好酒精水溶液作為冷卻液，還要準(zhǔn)備好用于吸取冷卻液進(jìn)行導(dǎo)線冷卻的紙，按300×300mm2的尺寸進(jìn)行折疊到合適厚度。

2.3.2 冷卻。將準(zhǔn)備好的紙浸濕到冷卻液中，待吸取到足夠的冷卻液后拿出來稍微擰干到不會(huì)自然滴下冷卻液為宜，當(dāng)焊工把繞組出頭的換位導(dǎo)線灼燒紅熱（600℃～700℃）后移開火焰時(shí)，將吸取了足夠冷卻液的工業(yè)擦拭紙立即鋪蓋到導(dǎo)線的紅熱部分，其中要特別注意的有：（1）鋪蓋冷卻一定要及時(shí)，當(dāng)火焰移開時(shí)應(yīng)立即鋪蓋；（2）鋪蓋后要注意密封性，須將紅熱的導(dǎo)線全部用工業(yè)擦拭紙包住，當(dāng)工業(yè)擦拭紙鋪上后因?yàn)閷?dǎo)線的高溫會(huì)使冷卻液迅速氣化，產(chǎn)生的水氣會(huì)把里面的空氣排出，并持續(xù)有水氣排出，在導(dǎo)線沒有冷卻前切不可裸露在空氣當(dāng)中；（3）將吸有冷卻液的工業(yè)擦拭紙鋪蓋緊實(shí)后還需要持續(xù)地?cái)D壓工業(yè)擦拭紙，使里面的冷卻液持續(xù)地淋到導(dǎo)線高溫部位；（4）直到不再排出水氣后方可拿去工業(yè)擦拭紙。

2.4 冷卻后處理

如果冷卻得好，換位導(dǎo)線表面被燒漆時(shí)產(chǎn)生的氧化物全部會(huì)變成灰狀物而脫落，如果冷卻得不好，則導(dǎo)線表面有一層黑色的氧化銅難以去除。要冷卻效果好，其關(guān)鍵在于冷卻液里面的酒精是否在導(dǎo)線高溫時(shí)與導(dǎo)線被灼燒產(chǎn)生的氧化物起反應(yīng)，如果反應(yīng)徹底，則全部變成灰狀物而易打磨干凈，否則就會(huì)留下黑色物質(zhì)。

3 引線焊接

選擇磷銅（銀磷銅）釬料來焊接。焊接前要對銅排表面進(jìn)行清潔工作，將表面的污漬油酯等雜物清理干凈，以增加釬料的濕潤性和防止焊接時(shí)產(chǎn)生氣體等物質(zhì)使焊縫產(chǎn)生缺陷的可能性增加。

3.1 換位導(dǎo)線的預(yù)焊接

由于換位導(dǎo)線多而且不平整，股與股之間間隙大，所以要焊接好換位導(dǎo)線要注意以下七點(diǎn)：（1）出頭換位導(dǎo)線根部要做好絕緣防護(hù)工作；（2）焊接前要對換位導(dǎo)線進(jìn)行平整處理，使各股導(dǎo)線導(dǎo)盡可能貼合在一起，相互間的間隙盡可能小；（3）平整后要用工具將導(dǎo)線夾住，使換位導(dǎo)線保持貼合狀態(tài)；（4）焊接時(shí)調(diào)節(jié)火焰為中性焰；（5）焊接過程中要適時(shí)的補(bǔ)充絕緣防護(hù)處的冷卻水；（6）焊接好后及時(shí)冷卻（按2.3.2操作）；（7）待冷卻后用鋼絲刷將表面的雜物刷除干凈，為接下來的引線焊接做準(zhǔn)備。

3.2 換位導(dǎo)線與銅排焊接

操作要領(lǐng)如下：（1）火焰調(diào)節(jié)為中性火焰；（2）先對銅排進(jìn)行預(yù)熱，均勻加熱到銅排表面呈暗紅色；（3）預(yù)熱好后迅速將銅排與處理好的換位導(dǎo)線裝夾在一起（注意裝夾時(shí)的位置應(yīng)符合工藝要求）；（4）裝夾好后立即進(jìn)行焊接，先整體均勻加熱至表面呈暗紅，然后選定一個(gè)方向進(jìn)行連續(xù)焊接，待搭接四周焊縫飽滿后即可，若此時(shí)間內(nèi)沒有完成焊接作業(yè)，要把火焰移開等導(dǎo)線溫度降至500℃，再重復(fù)操作一遍，切不可持續(xù)加熱焊接，以免導(dǎo)線被熔化；（5）焊接過程中要適時(shí)地補(bǔ)充絕緣防護(hù)處的冷卻水；（6）焊接好后及時(shí)冷卻（按2.3.2操作）；（7）目測焊縫，焊縫應(yīng)符合要求；（8）用工具對焊縫進(jìn)行打磨。

4 結(jié)語

焊接過程中還是有較多難以克服的問題。具體表現(xiàn)在：（1）焊接前換位導(dǎo)線去除漆膜是關(guān)鍵之一，稍有操作不慎，就會(huì)使導(dǎo)線表面出現(xiàn)難以去除的黑色物質(zhì)；（2）換位導(dǎo)線燒除漆膜時(shí)產(chǎn)生的碳化物等雜質(zhì)較多，受火焰氣壓的影響到處飄飛，對油浸式繞組的清潔造成很大困難；（3）換位導(dǎo)線股多，且不規(guī)則，疊加在一起后截面大且整體較厚，在與外部工件（引線）進(jìn)行焊接時(shí)難度較高，極易出現(xiàn)空腔縫隙等缺陷；（4）在對換位導(dǎo)線的焊接過程中，由于各股導(dǎo)線較薄，且股與股之間間隙大，釬料張力不足以將較大的間隙填滿，本文中對此的解決方法是趁釬料處在熔融狀態(tài)下用焊鉗去夾緊，使軟化狀態(tài)下的導(dǎo)線能夠盡可能貼緊，如此釬料就可以填滿導(dǎo)線間的間隙；（5）焊接溫度最好控制在700℃～750℃間，因此焊接時(shí)加熱時(shí)間難以控制，過短溫度不夠焊接不透，過長則溫度過高易使銅發(fā)生晶變甚至熔化。換位導(dǎo)線本身是由多股導(dǎo)線組合而成，而單股導(dǎo)線較薄，組合在一起又較厚，所以焊接時(shí)難以控制。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）