銀觸頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)對焊接面積的影響?

張永春，郭 婧

（天水二一三電器有限公司，甘肅天水 741001）

銀觸頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)對焊接面積的影響?

張永春，郭 婧

（天水二一三電器有限公司，甘肅天水 741001）

針對銀觸點焊接性能穩(wěn)定性差、焊接面積低的問題，以電阻釬焊AgCdO觸頭和覆銅鋼帶觸橋為研究對象，通過對不同結(jié)構(gòu)銀觸點的焊接試驗，分析其焊接性能，發(fā)現(xiàn)可用提高銀觸點焊接面平面度、潤濕度以及工藝槽的導(dǎo)通等方法來提高觸頭焊接質(zhì)量。

銀觸點；接觸電阻；觸頭；焊接

1 引 言

觸頭是交流接觸器的關(guān)鍵零部件，它對接觸器的總體結(jié)構(gòu)和外形尺寸有著重要影響，又對接觸器的主要性能（如通流能力，分?jǐn)嗄芰Γ妷勖?，動、熱穩(wěn)定性，接觸可靠性等）起關(guān)鍵性的作用［1］。筆者根據(jù)實際生產(chǎn)需求，對圓柱形銀觸點的焊接工藝進(jìn)行分析和驗證，提出提高焊接面積、保證焊接質(zhì)量的方法，并對該方法進(jìn)行驗證。

2 焊接原理

目前大多數(shù)銀觸點焊接采用加釬料電阻焊方式進(jìn)行，焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱熔化釬料，利用液態(tài)釬料填滿結(jié)合面的間隙面形成牢固接頭的焊接方法。在此只討論在焊接電流、時間、材料相同的條件下，銀觸點的機(jī)械結(jié)構(gòu)對提高焊接質(zhì)量的影響。

3 零件焊接現(xiàn)狀

在生產(chǎn)現(xiàn)場中一直存在一個問題，焊接零件的一次合格率總在70%左右，總有30%左右的零件不合格（焊接面積在70%～80%），必須通過補(bǔ)焊和重新焊接的方式才能滿足要求，該過程耗材費力，不利于規(guī)?；a(chǎn)。為保證熔核尺寸和焊點強(qiáng)度，采用大電流和短時間（硬規(guī)范）、小電流和長時間（軟規(guī)范）、調(diào)整電極壓力、改變電極形狀以及改善零件表面的裝況（去除氧化物、污漬、油污）等多種工藝方式進(jìn)行多次驗證，效果都不理想。

焊接完的零件通過視力觀察時，外觀和釬料溢出情況都符合技術(shù)要求，但通過超聲波檢測儀器發(fā)現(xiàn)，不合格零件的釬料在銀觸點零件的中心、焊接面工藝槽、接近外圈的周邊3個地方填充不好。通過分析認(rèn)為可能與零件的沖壓特性以及潤濕性不好有關(guān)。

4 銀觸點結(jié)構(gòu)分析

銀觸點的焊接工藝槽如圖1（a）所示，其作用本身為增加零件之間的潤濕面積以及增強(qiáng)焊接后零件的機(jī)械強(qiáng)度，然而通過沖壓加工后的觸點，會出現(xiàn)兩種情況：一是工藝槽深度過大；二是由于沖壓方向，零件焊接面呈W形或落料時邊緣產(chǎn)生毛刺而造成零件工藝槽邊緣封閉如圖1（b）所示。

圖1 目前銀觸點結(jié)構(gòu)

4.1 焊接面工藝槽深度

以電阻釬焊的方式焊接觸頭，焊接過程中主要以低熔點釬料熔化后填充母材（銀觸點與接觸板），達(dá)到連接母材的效果。要保證焊接質(zhì)量，就要保證釬料的填充，而釬料的填充就要盡可能利用釬料的重力作用和釬料間隙的毛細(xì)作用來促進(jìn)，同時保證釬料填充時間隙內(nèi)釬劑和氣體的排出。銀點開有凹槽，在釬料流通過程中重力已無法起到促進(jìn)填充的作用，如果凹槽過深只靠釬料良好的流動性及焊接面的潤濕性來完成焊接過程，會使得在一定時間內(nèi)釬料流通及填充凹槽的效果無法保證，造成工藝槽焊接面積偏低。

4.2 沖制方向

銀觸點在制造過程中由于自上而下的沖壓形式，零件焊接面會形成W形，同時向下的沖壓力會產(chǎn)生一定毛刺，此時，工藝槽邊緣會由于毛刺或W形的結(jié)構(gòu)形成閉塞，而工藝槽閉塞會導(dǎo)致在焊接加工過程中，焊接產(chǎn)生的氣體無法排出、釬料流通受阻，造成焊接面積偏低。

4.3 光潔度

零件通過拋光打磨后，表面光潔度提高，但潤濕度降低，焊接過程中釬料不易與零件表面粘覆，難以填充母材間隙從而造成焊接面積偏低。

5 試驗情況

為驗證零件結(jié)構(gòu)對焊接面積的影響，以有凹槽與去除凹槽的兩種銀觸點為試驗對象，進(jìn)行對比試驗。

5.1 試驗材料與方法

試驗用觸頭材料為AgCdO12片材，觸頭尺寸為?6 mm×1.2 mm，觸板使用覆銅鋼帶材料的橋型零件，尺寸為26 mm×7 mm，所用釬料為Ag45CuZn，材料性能如表1所示，所用焊劑為QJl02。焊接設(shè)備是以石墨為電極的老式交流電阻釬焊設(shè)備，正常觸頭焊接如圖2所示［2］。

5.2 試驗結(jié)果及分析

首先對兩種銀觸點的釬著率進(jìn)行對比分析，結(jié)果如表2所列。兩種結(jié)構(gòu)采用相同的觸板材料、釬料、焊接設(shè)備和操作人員，但焊接效果差異較大。

表1 AgCdO12觸頭材料和Ag45CuZn釬料的性能［1］

表2 焊接面積對比 ／%

圖2 觸頭焊接示意圖

6 結(jié) 語

在觸頭釬焊工藝中，焊接面積一直都是重要的質(zhì)量參數(shù)。經(jīng)過試驗、分析，發(fā)現(xiàn)零部件的結(jié)構(gòu)也是影響觸頭焊接面積的一個重要因素。尤其是銀觸點焊接面的平整度及其工藝槽的結(jié)構(gòu)尤為重要，根據(jù)對不同結(jié)構(gòu)銀觸點的焊接試驗可看出，要提高觸頭焊接質(zhì)量可通過以下三點來實現(xiàn)：①提高銀觸點焊接面平整度，減小沖壓過程對銀觸點工藝槽的影響；②提高銀觸點焊接面潤濕度，外觀優(yōu)良的拋光銀觸點潤濕度有所降低；③減小觸點工藝槽深度及保證觸點焊接面工藝槽導(dǎo)通，保證焊接過程中的氣體排出，提高焊接質(zhì)量。

［1］ 孟慶龍.簡明電氣工藝手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［2］ 陳德桂.低壓電器的技術(shù)進(jìn)展［J］.低壓電器，1998（2）：3－4.

Effect of Silver Contact Mechanism on Welding Area

ZHANG Yong－chun，GUO Jing
（Tianshui 213 Electrical Apparatus Co.，Ltd，Tianshui Gansu 741001，China）

Aiming at the poor stability and small area on welding property of silver contact，taking resistance brazing AgCdO contact and copper clad steel belt as study object，by conducting Ag contact weld experiment of different structure to analyze the weld property.The study find if the flatness of Ag contact the wettability and the break over of the process tank are im?proved，then the weld property of contact could be improved.

silver contact；contacting resistance；contact；welding

TG47

A

1007－4414（2013）04－0056－02

2013－05－27

張永春（1970－），男，甘肅天水人，工程師，主要從事技術(shù)管理方面的工作。