鋁漆包線在罩極電機(jī)中使用的焊接工藝探究

謝盼盼

摘 要：隨著銅價(jià)的大副飆升，以及現(xiàn)今銅價(jià)的起伏不定，材料成本受到極大的挑戰(zhàn)，也使各企業(yè)材料成本的承受能力到了極限，從而使鋁漆包線的發(fā)展得到加速、得到關(guān)注。且我國在銅資源發(fā)掘困難時(shí)期即20世紀(jì)70年代前，均在電線電纜、電力變壓器、電機(jī)等領(lǐng)域大批使用鋁線或鋁漆包線，從該角度來說，鋁漆包線的使用應(yīng)該是沒有問題的。但是由于鋁漆包線的可焊接性相較于銅漆包線差異巨大，原本銅漆包線的焊接工藝不能在鋁漆包線上使用，且鋁元素較銅元素活波，鋁線極易在焊接的過程中或焊接后與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Al2O3，導(dǎo)致焊點(diǎn)氧化斷裂，繞組斷路，進(jìn)而影響整個(gè)設(shè)備的使用，使得客戶“談鋁色變”。雖然不少企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)鋁線焊接困難且易氧化的問題都進(jìn)行過研究，但是在實(shí)際操作中，效率低、可靠性差，電機(jī)使用壽命短，客戶認(rèn)可度低，因而難以推廣開來。

關(guān)鍵詞：鋁漆包線 焊接工藝 脫漆 錫焊 超聲波清洗 雙壁熱縮管

中圖分類號(hào)：TP13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（c）-0065-02

推廣鋁漆包線在罩極電機(jī)中的使用，雖然它有著巨大的成本優(yōu)勢[3]。但如何有效提升焊接的可靠性，一直是各鋁線使用廠家需要共同攻克的難題。只要能有效地解決了鋁漆包線焊接的可靠性，鋁漆包線在罩極電機(jī)中才會(huì)得到廣泛應(yīng)用。通過對(duì)比不同鋁漆包線廠家漆膜材料特性，比較不同溫度下脫漆粉的使用效果、脫漆時(shí)間，以及脫漆后清洗、焊接及焊接后防護(hù)，找到了有效解決鋁漆包線焊接操作困難、效率低、焊接可靠性差這一難題的對(duì)策，使得“談鋁色變”不復(fù)存在。下面筆者就以焊接工序中的脫漆、清洗、錫焊、焊點(diǎn)防護(hù)做研究與探討。

1 脫漆

脫漆的方法有：刀片刮漆、離心刀剝漆、磨輪磨漆、脫漆劑脫漆、高溫錫燙漆、脫漆粉脫漆?？傊撈岬霓k法很多。由于高溫錫燙漆適用于直焊型漆包線本文不做闡述。下面我們來探討一下現(xiàn)在最常用的脫漆方法。

（1）刀片刮漆。是最傳統(tǒng)、最簡單的脫漆方式，對(duì)鋁線表面損傷比較小。但效率太低，也僅僅適用于大直徑漆包線的脫漆，細(xì)線非常容易被刮斷，或被刮刀重創(chuàng)，韌性變差，不適合大規(guī)模作業(yè)。

（2）離心刀剝漆。這個(gè)據(jù)說最早是德國引進(jìn)的一種脫漆設(shè)備，它是通過3個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的刀具，把鋁漆包線的漆直接剝掉，效率不錯(cuò)。但這種脫漆方法和手工刮漆原理相同，也僅僅適用大直徑線的脫漆。

（3）磨輪磨漆[1]。無論用的是鋼絲輪還是纖維輪，在磨掉漆膜的過程中，鋁線的溫度會(huì)隨著高速的磨擦而迅速升高，鋁線表面會(huì)被迅速氧化。而且細(xì)線容易被磨斷，磨過之后會(huì)變脆。

（4）脫漆劑脫漆。這個(gè)方法最開始我們也試過，但由于脫漆效率過于低下，不適合工廠內(nèi)批量生產(chǎn)使用。

（5）脫漆粉脫漆。脫漆粉脫漆不分漆包線的耐溫級(jí)別，脫漆速度快，且可以多根線一起脫漆，效率非常高，非常適合大規(guī)模作業(yè)，使用方便，而且經(jīng)脫漆粉脫過的漆包線幾乎沒有傷害，現(xiàn)在使用鋁漆包線的工廠大多都使用這種脫漆方式。但是由于脫漆粉具有強(qiáng)的腐蝕性（可調(diào)節(jié)脫漆粉溫度，杜絕出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象），必須對(duì)脫漆部分進(jìn)行清洗。

2 清洗

由于脫漆粉強(qiáng)的腐蝕性，鋁線電機(jī)若在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，絕大多數(shù)是由于清洗不當(dāng)或未清洗引起的。使得殘留的脫漆粉，在有氧或者無氧的環(huán)境下都能對(duì)鋁有很強(qiáng)的腐蝕性。所以，焊接后的清洗步驟必不可少。

（1）用清水（或者酒精）漂洗，脫漆劑是比較容易溶于水或者酒精的。但員工動(dòng)作上的差異或漂洗時(shí)間不夠，總會(huì)存在部分脫漆粉的殘留，導(dǎo)致漆包線被腐蝕斷裂，電機(jī)斷路。

（2）用清水（或者酒精）漂洗（選用超生波清洗機(jī)），漂洗2～3s就好，并使用干凈的抹布對(duì)清洗后的線頭，擦拭干凈。由于超聲波清洗機(jī)的使用，使得清洗效果有了質(zhì)的提升，極少出現(xiàn)焊點(diǎn)斷路的現(xiàn)象。

3 錫焊

3.1 焊錫絲焊接

（1）質(zhì)量不可靠，因?yàn)楹稿a在鋁上的擴(kuò)展性不好，流動(dòng)性差，在焊接引線的時(shí)候不能一次完全包裹住焊點(diǎn)，易造成虛焊、假焊，且助焊劑不能完全蒸發(fā)掉，存在安全隱患。

（2）效率低，部分焊點(diǎn)由于焊接質(zhì)量不高，可能要修復(fù)幾次，大大延長了焊接時(shí)間，降低效率，大量浪費(fèi)人工，且修復(fù)后的焊點(diǎn)表面尖角毛刺多，與空氣接觸面積大，易氧化。

（3）材料浪費(fèi)大，一個(gè)是焊錫絲的浪費(fèi)，一個(gè)是烙鐵的浪費(fèi)。

3.2 浸錫焊接

（1）上錫均勻，無漏焊、假焊的可能性。浸錫液液面以下的部分都會(huì)上錫，焊接質(zhì)量非常可靠，焊點(diǎn)上引線和鋁漆包線接觸面積大，電阻比回路中其他地方小得多。不會(huì)出現(xiàn)焊點(diǎn)發(fā)熱、老化的現(xiàn)象。

（2）焊接質(zhì)量好，助焊劑沒有殘留。由于錫爐的溫度相對(duì)較高，可以把鋁釬劑比較充分地蒸發(fā)掉。且在焊接完成后再用超聲波清洗劑清洗一次，使得焊點(diǎn)無任何腐蝕性物質(zhì)的殘留，完全沒有后繼被腐蝕的隱患。

（3）工作效率高，節(jié)省人工成本。浸錫焊接一個(gè)焊點(diǎn)的時(shí)間一般不超過3秒，而且可以一次浸焊多個(gè)焊點(diǎn)，可以大大提高工作效率。

4 焊點(diǎn)防護(hù)

鋁漆包線焊接完成后，一定要對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行隔絕空氣處理，避免焊點(diǎn)長期暴露在空氣中，導(dǎo)致焊點(diǎn)緩慢氧化，進(jìn)而可能引起繞組斷路不通電。現(xiàn)在工廠實(shí)際使用的主要有浸絕緣漆（凡立水）或者套熱縮管焊點(diǎn)兩種方法。

（1）浸絕緣漆（凡立水）保護(hù)焊點(diǎn)，該方法簡單方便，密封效果好，但是由于絕緣漆異味重，工作環(huán)境差，且絕緣漆干燥后，質(zhì)地硬、易脆斷，使得原本質(zhì)地偏軟的鋁漆包線，在需要焊點(diǎn)綁扎的電機(jī)中存在極大的斷路風(fēng)險(xiǎn)。

（2）套熱縮管保護(hù)焊點(diǎn)[2]，由于該方法操作簡單，密封性好，通用性強(qiáng)。適用于不同場合，不同線徑的焊點(diǎn)密封保護(hù)。且實(shí)際生產(chǎn)中選用雙壁熱縮管，雙壁熱縮管中的熱熔膠會(huì)使得密封效果更好。熱縮管套入焊點(diǎn)時(shí)，一定要把焊點(diǎn)完全包裹，使用專用的熱縮工具使熱縮管縮緊，并用手捏壓熱縮管，排除里面的空氣，使得熱熔膠更均勻的包裹焊點(diǎn)，阻斷與空氣的接觸。再把用雙壁熱宿管密封好的焊接頭，套上玻璃纖維管用扎帶固定牢，防止松動(dòng)。

5 可靠性驗(yàn)證及結(jié)論

為了驗(yàn)證新工藝的可行性及可靠性，特試樣定子繞組200個(gè)，實(shí)際操作工步如下。

脫漆粉脫漆→超聲波酒精清洗→浸錫焊接→超聲波酒精清洗→浸錫焊接→套熱縮管縮緊→綁扎焊接頭→電阻測試。

由于焊接質(zhì)量的好壞，可以直接通過測試定子繞組的通斷，判斷焊接質(zhì)量的好壞。我們對(duì)試樣的定子繞組第一次測試電阻時(shí)，全部顯示正常電阻值，故判斷無虛焊漏焊，焊接質(zhì)量好。但考慮到焊接頭可能存在的緩慢氧化或腐蝕現(xiàn)象，特把這200個(gè)繞組線包，封箱存放2個(gè)月，再次測試電阻，無異常。故得出結(jié)論，該新工藝安全可靠，效率高，工藝可行。

參考文獻(xiàn)

[1] 漆凌君.小線徑鋁漆包線電機(jī)定子工藝關(guān)鍵點(diǎn)分析[J].機(jī)電信息，2017，24（522）：101-102.

[2] 李建周，涂巖亮，馬俊.鋁漆包線電機(jī)在冰箱（冷柜）壓縮機(jī)上應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)[J].電器，2013（S1）：523-526.

[3] 張興志，顧添其，張秉芬.鋁漆包線在電機(jī)中的應(yīng)用研究[J].微特電機(jī)，2011，39（12）：71-73.