變壓器導線焊接方法類比

柯文斌

摘 要：變壓器導線焊接是變壓器制造過程中最重要的一道工序。導線焊接的質量好壞直接影響到變壓器質量。本文描述了導線焊接的幾種方法，從不同的焊接方法看現在導線焊接方法的演變。

關鍵詞：導線 焊接 質量

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0126-02

不管是以前的磷銅焊接還是現在的高頻焊接，對導線焊接質量要求都是一樣的，這主要體現在導線截面和導線抗拉強度上。

從變壓器導線焊接的演變過程來看，可粗略分為三個階段：磷銅焊接，氣焊和高頻焊接。下面主要談談此三種焊接的操作方法和優缺點。

1 磷銅焊接

磷銅焊接主要采用的設備是磷銅焊機。磷銅焊機的結構相對簡單，其組成有電源變壓器、箱體、控制系統、腳踏開關和銅焊夾。我們使用的焊機容量一般為10 kVA。為適應不同規格的導線焊接，通過改變高壓繞組匝數，調整二次繞組輸出電壓，二次電壓為4～10 V。銅焊夾子由碳精塊、銅夾、手柄等組成。

1.1 操作過程及注意事項

（1）扁導線一般采用搭接焊，搭接形式有兩種：第一種為搭頭焊；第二種為斜搭焊。

注意：搭頭焊接的導線厚度較小且導線端面不易加工成斜面，因此先搭頭焊接，然后再修整成導線所需要的尺寸；斜搭焊，將導線端先加工成斜面，再搭接焊。

（2）焊接時，將搭接好的導線放在碳精塊之間，握緊手柄將搭接頭夾牢。

注意：導線與碳精塊的接觸要良好，避免只有個別點接觸的現象，否則會因局部過熱而將導線燒壞，因此必須將碳精塊表面銼平。

（3）間斷點踩腳踏開關，逐漸將導線加熱到赤紅色，然后將銀銅焊條沿整個焊縫涂抹，使焊條熔化并充滿整個焊縫。而后完全切斷電源。

注意：在切斷電源后，不能立即松開焊夾，也不能松緩和抖動，因為這時焊料尚未完全凝固，焊縫很容易開列。有時開列的縫隙很小，不易察覺。所以避免立即松動焊夾。

（4）用挫刀去掉尖角、毛刺，而后用砂紙打磨，再將焊點附近徹底擦干凈后進行包扎絕緣。

注意：為了加強焊接頭處的絕緣強度，要在接頭處下面放置0.2 mm的紙槽一件。若接頭的上下均有導線，則接頭的上下兩面均要放紙槽，然后包扎絕緣到規定的厚度。

（5）在特定情況下，多根并聯導線焊接時要將每層導線焊接點位置錯開。

1.2 磷銅焊接適用范圍

（1）在繞組的出頭處配線。（2）電纜線與扁銅線的連接。（3）繞組內部導線焊接。

2 氣焊

2.1 操作過程和注意事項

（1）將需要焊接的裸導線的端部剪切成35°，如圖1所示。

注意：將導線端部絕緣層剝離，其剝離長度大約為100 mm。

（2）用一平銼修整導線的剪切面，使剪切面光滑平整且呈方形，再用細砂紙輕擦導線以除去導線表面的氧化物。注意：當對導線進行修整時，銼刀只能沿垂直于導線剪切面方向銼動，而不能平行于剪切面方向，以免使導線端面磨圓。

（3）導線的對接：用專用夾具將修整好的兩導線端面與端面對齊夾緊。注意：確保這兩根導線在對接時，兩根導線的水平表面、側面均對齊，相互之間的間隙應在0.4～0.5 mm之間。

（4）檢查焊劑和焊膏是否均勻混合，如果它們已分離，必須將它們混合成均勻一致。

（5）將氧氣瓶和乙炔瓶上的閥門打開，點燃加熱源并設置焊槍正確的火焰。

注：不要用過熱的火焰或過長的時間加熱導線及合金焊條，因為這樣會引起備焊導線接頭中夾雜氣泡。

（6）焊接后的處理：將焊接好的導線從夾具上取下，用細牙銼刀清除多余的合金及其氧化物，確保接頭處各表面光滑、平整。

注意：在使用銼刀時注意不要損傷銅導線的本身。

修理后的尺寸應不得小于標稱尺寸，且正偏差不得大于規定偏差的2倍。

（7）對導線接頭重新包扎絕緣，包扎絕緣厚度與原絕緣厚度相同。

2.2 氣焊適用范圍

（1）導線制造中的焊接。（2）線與扁銅線的連接。（3）線圈繞制中內部導線焊接。

3 高頻焊接

3.1 操作程序和注意事項

（1）選用合適的加熱圈。

注：在使用高頻加熱圈之前，冷卻水一定要接通，同時注意冷卻水質量。

（2）在剪切需焊接導線前，將此導線拉緊。在被夾持墊塊內側用絕緣紙將焊接的紙包線包扎（避免紙包線上的絕緣紙松散），用長嘴大力鉗夾緊上下墊塊，剝去絕緣紙到包扎處。用插板刀、彎管彎曲被焊接導線，使其達到要求弧度。

（3）銅導線剪切。

剪切銅導線的角為直角，剪切口是有方向性的，即被剪切的導線一端為完全直角邊、平面，其端面作為焊接端面。

注意：在剪切兩根銅導線時，它們都處于較緊狀態，不允許有松動現象，且確保兩根被焊導線在焊接時，其間隔控制在1～1.5 mm。

（4）銅導線要分類放置便于區分，同時注意不允許有任何碎銅屑掉入線圈中，如有必要可以用紙等將非焊接區保護起來。

（5）濕（無水乙醇）的棉紗球放置在被焊導線的包扎部位，且盡量放置到墊塊附近。

（6）銀焊片、焊條。

注意：焊條可以直接用于導線焊接，焊片根據導線規格需剪切成如下規格：

（長×寬）：

8×3； 10×3； 2×3； 14×3； 16×3； 18×3。

在焊接時，根據不同線規選擇焊片，選擇焊片時焊片要比導線稍大。

（7）用選擇的銀焊片放置在兩導線對接縫隙中。

注意：焊片的下端盡量與導線的下側一致，多余部分放置在導線的上側，且將銀片彎曲成一定形狀放置，避免銀片脫落。endprint

（8）打開高頻焊接機器，手握感應加熱圈手柄，將加熱圈對準被焊接的導線，輕輕按下加熱圈開關，當被加熱導線變成赤紅色時，即可停止加熱，同時用焊條點焊被焊導線的上端口（注意：不要填加的太多，過多就可能在導線上堆積成焊餾）；觀察焊接處是否飽滿，如出現局部凹陷，可點動加熱圈開關，使其達到滿意的外形要求。

（9）去除棉紗球、夾持夾具等，查看焊接鄰近處是否有受損絕緣，如出現絕緣受損，對受損絕緣在加包絕緣前，要將其清除，且重新包扎到要求的絕緣尺寸。

（10）清理。

用一類似漏斗形的“防護罩”，將其放置在被焊接導線與線餅之間，并固定在合適的位置，使其充分地保護附近線餅，避免任何可疑的金屬、非金屬雜物遺失到線餅內；用中牙或細牙矬刀修磨焊接處的外側，并用砂紙將焊接處內外、上下側打磨，使其光滑無毛刺，再用棉紗清理因打磨遺留的灰塵。

（11）焊接組合導線時，先焊接里面的導線，焊接、清理、包扎完畢后，再焊接外面的導線。具體的焊接過程如上所示。

3.2 高頻焊接適用范圍

（1）導線制造時的焊接。（2）扁銅線直接焊接。（3）線圈內部導線焊接。

4 結語

此三種不同的焊接適用范圍基本一樣，各有各的優缺點。

（1）三種焊接方法按變壓器導線焊接發展方向來看，高頻焊接科技含量最高，它屬于尖端技術，焊接的可靠性最好。磷銅焊接和氣焊相對次之。

（2）從焊接質量來看，高頻焊接容易操作，可控制性比較好，焊后產品質量易于保證。焊后的導線可以通過電阻試驗和拉斷試驗來檢測其性能。磷銅焊接和氣焊的導線質量相對次之。

（3）焊接速度，三者屬高頻焊接最快。一般只需要幾秒鐘就能完成焊接操作。其操作較簡單。磷銅焊接和氣焊的焊接速度相對慢一些。

（4）從安全角度來看，氣焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求較高；而磷銅焊和高頻焊的安全系數相當，操作工易于操作。

（5）從職業健康和環境保護要求看三種焊接都不易掌握。此三種焊接對周圍環境都有影響。其中高頻焊對操作工身體的要求最高，它要求人體骨關節內不能有金屬，心臟不好的人不能操作，孕婦不能操作等。而其他兩種焊接方法對人體和環境也有影響。

（6）對車間現場的要求不一樣，如氣焊占的空間最大，因為明火和氣罐之間以及氣罐之間都要求有一定的安全距離。而其他兩種方法要求的安全距離應小一些。

總之，三種不同的焊接方法各有優缺點，對變壓器制造廠來說，可根據變壓器制造工藝選擇一種既能符合焊接質量、速度，又能符合安全、職業健康、環保和現場要求的焊接方法是至關重要的。

參考文獻

[1] 天威保變電器股份有限公司.電力變壓器手冊[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2] 王寶珊.變壓器設計手冊結構設計及工藝[M].沈陽：沈陽出版社，2009，11.

[3] 變壓器制造技術叢書編審委員會.變壓器裝配工藝[M].北京：機械工業出版社，2010.endprint

（8）打開高頻焊接機器，手握感應加熱圈手柄，將加熱圈對準被焊接的導線，輕輕按下加熱圈開關，當被加熱導線變成赤紅色時，即可停止加熱，同時用焊條點焊被焊導線的上端口（注意：不要填加的太多，過多就可能在導線上堆積成焊餾）；觀察焊接處是否飽滿，如出現局部凹陷，可點動加熱圈開關，使其達到滿意的外形要求。

（9）去除棉紗球、夾持夾具等，查看焊接鄰近處是否有受損絕緣，如出現絕緣受損，對受損絕緣在加包絕緣前，要將其清除，且重新包扎到要求的絕緣尺寸。

（10）清理。

用一類似漏斗形的“防護罩”，將其放置在被焊接導線與線餅之間，并固定在合適的位置，使其充分地保護附近線餅，避免任何可疑的金屬、非金屬雜物遺失到線餅內；用中牙或細牙矬刀修磨焊接處的外側，并用砂紙將焊接處內外、上下側打磨，使其光滑無毛刺，再用棉紗清理因打磨遺留的灰塵。

（11）焊接組合導線時，先焊接里面的導線，焊接、清理、包扎完畢后，再焊接外面的導線。具體的焊接過程如上所示。

3.2 高頻焊接適用范圍

（1）導線制造時的焊接。（2）扁銅線直接焊接。（3）線圈內部導線焊接。

4 結語

此三種不同的焊接適用范圍基本一樣，各有各的優缺點。

（1）三種焊接方法按變壓器導線焊接發展方向來看，高頻焊接科技含量最高，它屬于尖端技術，焊接的可靠性最好。磷銅焊接和氣焊相對次之。

（2）從焊接質量來看，高頻焊接容易操作，可控制性比較好，焊后產品質量易于保證。焊后的導線可以通過電阻試驗和拉斷試驗來檢測其性能。磷銅焊接和氣焊的導線質量相對次之。

（3）焊接速度，三者屬高頻焊接最快。一般只需要幾秒鐘就能完成焊接操作。其操作較簡單。磷銅焊接和氣焊的焊接速度相對慢一些。

（4）從安全角度來看，氣焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求較高；而磷銅焊和高頻焊的安全系數相當，操作工易于操作。

（5）從職業健康和環境保護要求看三種焊接都不易掌握。此三種焊接對周圍環境都有影響。其中高頻焊對操作工身體的要求最高，它要求人體骨關節內不能有金屬，心臟不好的人不能操作，孕婦不能操作等。而其他兩種焊接方法對人體和環境也有影響。

（6）對車間現場的要求不一樣，如氣焊占的空間最大，因為明火和氣罐之間以及氣罐之間都要求有一定的安全距離。而其他兩種方法要求的安全距離應小一些。

總之，三種不同的焊接方法各有優缺點，對變壓器制造廠來說，可根據變壓器制造工藝選擇一種既能符合焊接質量、速度，又能符合安全、職業健康、環保和現場要求的焊接方法是至關重要的。

參考文獻

[1] 天威保變電器股份有限公司.電力變壓器手冊[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2] 王寶珊.變壓器設計手冊結構設計及工藝[M].沈陽：沈陽出版社，2009，11.

[3] 變壓器制造技術叢書編審委員會.變壓器裝配工藝[M].北京：機械工業出版社，2010.endprint

（8）打開高頻焊接機器，手握感應加熱圈手柄，將加熱圈對準被焊接的導線，輕輕按下加熱圈開關，當被加熱導線變成赤紅色時，即可停止加熱，同時用焊條點焊被焊導線的上端口（注意：不要填加的太多，過多就可能在導線上堆積成焊餾）；觀察焊接處是否飽滿，如出現局部凹陷，可點動加熱圈開關，使其達到滿意的外形要求。

（9）去除棉紗球、夾持夾具等，查看焊接鄰近處是否有受損絕緣，如出現絕緣受損，對受損絕緣在加包絕緣前，要將其清除，且重新包扎到要求的絕緣尺寸。

（10）清理。

用一類似漏斗形的“防護罩”，將其放置在被焊接導線與線餅之間，并固定在合適的位置，使其充分地保護附近線餅，避免任何可疑的金屬、非金屬雜物遺失到線餅內；用中牙或細牙矬刀修磨焊接處的外側，并用砂紙將焊接處內外、上下側打磨，使其光滑無毛刺，再用棉紗清理因打磨遺留的灰塵。

（11）焊接組合導線時，先焊接里面的導線，焊接、清理、包扎完畢后，再焊接外面的導線。具體的焊接過程如上所示。

3.2 高頻焊接適用范圍

（1）導線制造時的焊接。（2）扁銅線直接焊接。（3）線圈內部導線焊接。

4 結語

此三種不同的焊接適用范圍基本一樣，各有各的優缺點。

（1）三種焊接方法按變壓器導線焊接發展方向來看，高頻焊接科技含量最高，它屬于尖端技術，焊接的可靠性最好。磷銅焊接和氣焊相對次之。

（2）從焊接質量來看，高頻焊接容易操作，可控制性比較好，焊后產品質量易于保證。焊后的導線可以通過電阻試驗和拉斷試驗來檢測其性能。磷銅焊接和氣焊的導線質量相對次之。

（3）焊接速度，三者屬高頻焊接最快。一般只需要幾秒鐘就能完成焊接操作。其操作較簡單。磷銅焊接和氣焊的焊接速度相對慢一些。

（4）從安全角度來看，氣焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求較高；而磷銅焊和高頻焊的安全系數相當，操作工易于操作。

（5）從職業健康和環境保護要求看三種焊接都不易掌握。此三種焊接對周圍環境都有影響。其中高頻焊對操作工身體的要求最高，它要求人體骨關節內不能有金屬，心臟不好的人不能操作，孕婦不能操作等。而其他兩種焊接方法對人體和環境也有影響。

（6）對車間現場的要求不一樣，如氣焊占的空間最大，因為明火和氣罐之間以及氣罐之間都要求有一定的安全距離。而其他兩種方法要求的安全距離應小一些。

總之，三種不同的焊接方法各有優缺點，對變壓器制造廠來說，可根據變壓器制造工藝選擇一種既能符合焊接質量、速度，又能符合安全、職業健康、環保和現場要求的焊接方法是至關重要的。

參考文獻

[1] 天威保變電器股份有限公司.電力變壓器手冊[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2] 王寶珊.變壓器設計手冊結構設計及工藝[M].沈陽：沈陽出版社，2009，11.

[3] 變壓器制造技術叢書編審委員會.變壓器裝配工藝[M].北京：機械工業出版社，2010.endprint