電阻焊工藝介紹

        由于漆包線的表面覆有一層絕緣薄膜，故沒辦法直接采用電阻焊焊接的方式。漆包線電阻熱壓焊需要將端子設計成特殊的形狀來導通電流，從而獲得焦耳熱來 熔化絕緣漆層，在無需預先去除絕緣漆層的情況下實現漆包線和端子的可靠 連接。常用電阻熱壓焊端子結構如圖 2 所示。

                                                                                            2a掛鉤型                               2b襯套型   

        掛鉤型端子結構將端子彎成U型，包裹住漆包線（通常是單芯）進行焊接。焊接樣品如圖 3 所示。焊接過程可以分為3個階段：（1）開始時通過電極對端子進行加熱，電流只在端子內通過；（2）端子溫度持續升高，此時，由于端子發熱使漆包線的絕緣漆層氣化被剝離，使芯線露出；（3）電流一部分從掛鉤流過，一部分從導線流過，然后，電流經過端子、芯線、端子的順序流動，隨著電極的加壓力，使端子與芯線加壓定型，完成焊接。焊接過程如圖 4 所示。

        掛鉤型熱壓焊容易出現的問題有以下 3 種情況：① 通電初期電流主要通過端子流動，如果電流上升過快可能會導致端子斷裂；② 初始電流過小，產生的熱量不足以使漆包線絕緣漆層剝離氣化，造成焊接部位“夾生”，致使導通不良；③ 有可能出現焊接壓力過大，導致掛鉤變形量太大漆包線被壓的過扁，使焊接后拉拔力不足，沖擊振動時容易造成斷線。

                                                                                                        圖 3 掛鉤型端子熱壓焊樣品

        為了避免問題①和問題②，我們一般把焊接電流設置為兩段（或兩段以上） 焊接，并使用熔深控制掛鉤的變形量：第一段采用較小電流，使端子軟化并產生熱量使漆包線絕緣漆層氣化，然后第二段加大電流進行加壓定型，完成焊接。掛鉤型電阻熱壓焊焊接規范設定如圖 5 所示。

                                                                                                   圖 5 掛鉤型電阻熱壓焊焊接規范設定

        為了解決問題③，我們采用在焊接電極上安裝位移傳感器，使用焊接電源的中斷功能來處理：在開始放電前，通過位置傳感器采集上電極的位置 P1；然后在放電過程中，實時采集上電極的位置 P2；循環比較實時熔深量（P1-P2）與設定熔深量，當實時熔深量達到設定熔深量時，焊接電源斷流器開始工作，停止通電，結束焊接過程。這個功能可以有效的解決掛鉤型熱壓焊的過壓問題。焊接電源中斷功能示意圖如圖 6 所示。

                                                                                                         圖 6 焊接電源中斷功能示意圖

        掛鉤型端子結構設計建議：（1）當漆包線直徑較粗時，由于繞線張力較大， 采用全自動繞線機端子掛線比較困難，端子可采用雙掛鉤方式，根部掛鉤用于固定漆包線始末端，上部掛鉤用于焊接，結構如圖 7 所示；（2）端子鍍錫會提高焊接強度。錫的熔點比銅低，錫鍍層熔化后可以跟漆包線和端子進一步潤濕，大大增加了接觸面積，可以提高焊接的可靠性；（3）對于較細的漆包線線圈，可以將漆包線先進行絞并，再進行焊接，以提高焊接強度。絞合樣品圖片如圖 8 所示。

                                                                         圖 7 雙掛鉤結構示意圖 /漆包線絞合焊接樣品/掛鉤型端子結構熱壓焊金相圖

        襯套型端子結構焊接過程如圖10 所示，跟上面介紹的掛線鉤端子結構類似， 電流初始時只通過端子套管的外壁，產生的電阻熱使絕緣漆層氣化剝離，隨著焊接過程的進行，在上下電極的壓力作用下，漆包線與端子套筒直接焊接為一體。焊接樣品剖面如圖 11 所示。

                                                                                                      圖 11 襯套型端子熱壓焊樣品剖面

        圖 12 為襯套型端子熱壓焊樣品金相圖，圖片從左到右依次展示了熱壓焊各個階段的金相圖。從左邊的圖片可以明顯的看到漆包線的絕緣漆層（深褐色區域）；經過第二階段的熱壓焊后，絕緣漆層氣化剝離，芯線和芯線之間形成氣孔（黑色 區域），如中間的圖片所示；在連續多段電流和加壓力的同時作用下，端子內部空間進一步壓縮，氣孔消失，端子和芯線焊接為一體。

                                                                                                圖 12 襯套型端子熱壓焊樣品剖面

        對于一些結構比較不適合使用掛鉤型端子的線圈，比如針式的引出端，可以采用銅管或銅帽包覆焊接方式，如下圖 13 所示，同樣可以使用電阻熱壓焊的方式焊接。

                                                                                             圖 13 針式引出端子銅管熱壓焊樣品

        對于大型馬達繞組引接線（漆包線）與外部導線的連接，可以直接將繞組引接線和外部導線使用襯套包覆，直接采用電阻熱壓焊的方式進行焊接。焊接樣品圖片如圖 14 所示。

                                                                                    圖 14 大型馬達繞組引接線與外部導線電阻熱壓焊樣品

        通常襯套型端子結構的焊接截面積較大，推薦使用多脈沖焊接模式進行焊接，通過在脈沖與脈沖之間設置冷卻時間，以促進漆包線氣化后煙塵的排出。焊接規范設定示意圖如圖 15 所示。

                                                                                                       圖 15 襯套型電阻熱壓焊焊接規范設定

 作者：極客焊匠 https://www.bilibili.com/read/cv11790800 出處：bilibili

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