換位導線火焰釬焊關鍵操作要領分析

鄧小泉　方建科

摘要：變壓器制造工藝中一般用引線（將換位導線與導電桿連接的裸銅絞線或紙包圓銅線）將繞組與外部導電桿進行連接。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線漆膜、預焊接、焊接、冷卻等，其中每個過程都必須注意一些關鍵操作要領。文章主要針對引線焊接過程中必須注意的關鍵操作要領進行分析。

關鍵詞：變壓器；換位導線；火焰釬焊；操作要領；焊接 文獻標識碼：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，而且工作于高速運行的機車上，震動劇烈，這就對引線連接的電氣性能和機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、機械強度好等特點。它是利用氧炔焰產生的高溫將磷銅（銀釬）焊條熔化釬焊于導線之間，從而將兩連接體結合。本文作者將依據現場操作情況結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鍵操作要領進行分析闡述，將探索到的優異方法和待解決問題進行呈現，探討解決存在問題。

2 引線焊接前去除漆膜

2.1 去漆前對換位導線的整理

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

2.2 氧-乙炔火焰去漆

當對換位導線進行整理好后就要對其進行灼燒去漆。氧-乙炔火焰性質對去漆有很大關系，其性質及火焰大小對去漆的效果對照見表1：

生產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線的漆膜進行燒除了，其操作要領是：（1）調節好適當的火焰；（2）燒漆的時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）燒漆膜的時候因為各股導線離火焰的距離不一樣，升溫的速度就不一樣，為了導線能均勻受熱升溫，應按一定的規律移動火焰；（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，經過一段時間的測溫試驗，當導線出現暗紅轉紅亮時溫度約在700℃。

2.3 換位導線冷卻

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

2.3.2 冷卻。將準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自然滴下冷卻液為宜，當焊工把繞組出頭的換位導線灼燒紅熱（600℃～700℃）后移開火焰時，將吸取了足夠冷卻液的工業擦拭紙立即鋪蓋到導線的紅熱部分，其中要特別注意的有：（1）鋪蓋冷卻一定要及時，當火焰移開時應立即鋪蓋；（2）鋪蓋后要注意密封性，須將紅熱的導線全部用工業擦拭紙包住，當工業擦拭紙鋪上后因為導線的高溫會使冷卻液迅速氣化，產生的水氣會把里面的空氣排出，并持續有水氣排出，在導線沒有冷卻前切不可裸露在空氣當中；（3）將吸有冷卻液的工業擦拭紙鋪蓋緊實后還需要持續地擠壓工業擦拭紙，使里面的冷卻液持續地淋到導線高溫部位；（4）直到不再排出水氣后方可拿去工業擦拭紙。

2.4 冷卻后處理

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

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產生氣體等物質使焊縫產生缺陷的可能性增加。

3.1 換位導線的預焊接

由于換位導線多而且不平整，股與股之間間隙大，所以要焊接好換位導線要注意以下七點：（1）出頭換位導線根部要做好絕緣防護工作；（2）焊接前要對換位導線進行平整處理，使各股導線導盡可能貼合在一起，相互間的間隙盡可能小；（3）平整后要用工具將導線夾住，使換位導線保持貼合狀態；（4）焊接時調節火焰為中性焰；（5）焊接過程中要適時的補充絕緣防護處的冷卻水；（6）焊接好后及時冷卻（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備。

3.2 換位導線與銅排焊接

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

4 結語

焊接過程中還是有較多難以克服的問題。具體表現在：（1）焊接前換位導線去除漆膜是關鍵之一，稍有操作不慎，就會使導線表面出現難以去除的黑色物質；（2）換位導線燒除漆膜時產生的碳化物等雜質較多，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）換位導線股多，且不規則，疊加在一起后截面大且整體較厚，在與外部工件（引線）進行焊接時難度較高，極易出現空腔縫隙等缺陷；（4）在對換位導線的焊接過程中，由于各股導線較薄，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下用焊鉗去夾緊，使軟化狀態下的導線能夠盡可能貼緊，如此釬料就可以填滿導線間的間隙；（5）焊接溫度最好控制在700℃～750℃間，因此焊接時加熱時間難以控制，過短溫度不夠焊接不透，過長則溫度過高易使銅發生晶變甚至熔化。換位導線本身是由多股導線組合而成，而單股導線較薄，組合在一起又較厚，所以焊接時難以控制。

參考文獻

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（責任編輯：黃銀芳）