沖擊發電機定子引線火焰釬焊工藝研究

杜金程

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沖擊發電機定子引線火焰釬焊工藝研究

杜金程

（哈爾濱電機廠有限責任公司，哈爾濱150040)

本文系統介紹了沖擊發電機定子引線現場火焰釬焊工藝過程，包括工藝參數的選擇、釬焊工藝方法和檢驗過程等，現場工程結果表明采用錫鉛釬焊后的接頭安全可靠，完全滿足設計和設備的運行要求。

沖擊發電機；火焰釬焊；異種材料

0 前言

釬焊工藝是指采用比母材熔點低的金屬作為釬料，加熱時使母材金屬不熔化，而使填充金屬熔化后填充間隙，并與母材金屬發生擴散和溶解等現象的金屬焊接方法，適用于異種金屬間的焊接。釬焊的特點是焊接工件的變形量小，現場操作簡便，設備簡易等。火焰釬焊很適合施工現場復雜、狹窄、多變的操作環境，采用火焰的外焰對引線接頭進行均勻加熱，并嚴格控制加熱時間，以保護絕緣防止燒損[1-6]。

本文介紹了哈爾濱電機廠有限責任公司為西安高壓設備研究院生產的一臺沖擊發電機的定子引線現場火焰釬焊工藝過程。

1 試驗方法與結果

沖擊發電機定子引線共有6根，每根分為3節進行現場掛裝連接。按照傳統工藝方法，每兩節引線之間的連接采用鍍銀后螺栓把合的方式，由于轉子額定轉速高達3000~3600 r/min，發電機運行過程中會產生較強烈的振動，為防止引線振動導致螺栓松動，在螺栓把合的基礎上，對引線接頭進行現場釬焊。經過釬焊的引線接頭，不僅可以使螺栓與引線接頭牢固焊接在一起，降低螺栓松動的概率，還可以增大兩節引線的接觸面積，提高導電性。由于每節引線出廠時均已包裹了絕緣，為防止燒損絕緣，需選擇適當的加熱方式和釬料以保證較低的釬焊溫度。螺栓把合后，較復雜的引線接頭結構對釬焊工藝過程和操作技術也提出了較高的要求。

試驗中采用錫鉛釬料HL603（H1SnPb58-2），其熔化溫度范圍為183~235℃，釬焊溫度通常選為高于釬料液相線溫度25~60℃，故此種釬料釬焊溫度低于300℃。

為了增強釬料對母材的潤濕能力，在釬焊之前，須在引線接頭釬焊面鍍覆一層錫鉛金屬層，俗稱搪錫。需要的工具及材料有銼刀、砂紙、酒精、石棉帶、石棉紙、氧氣、乙炔、焊炬、釬料（HL603錫鉛焊料）、釬劑（ZnCl2水溶液）、白布等。首先用銼刀和砂紙清除搪錫面的灰塵、氧化物和油污，使其表面呈光亮程度，然后用酒精擦凈。表面的清潔度將對錫鉛釬料的潤濕性有很大的影響，然后用浸濕的石棉紙和石棉帶包覆纏繞搪錫面根部絕緣部分，保護絕緣免受灼燒。在加熱的過程中對其進行噴水，以保證良好的冷卻效果。在釬焊前向搪錫面均勻噴涂ZnCl2水溶液。ZnCl2水溶液起到釬劑的作用，可以去除金屬表面的氧化物。同時提高釬料的潤濕性，如果現場不具備的情況下也可以用松香代替。調節焊炬火焰，用外焰對搪錫面進行均勻加熱。外焰加熱面積大，溫度相對較低，可以很好地控制加熱溫度。

當加熱至釬料熔化溫度后，調小焊炬火焰，保持引線接頭恒溫，將HL603錫鉛釬料均勻熔凃在搪錫面上。搪錫后的瞬間，迅速用白布將搪錫表面擦光。因為錫鉛釬料的熔點較低，不會在停止加熱后立即凝固，同時溫度相對低，所以不會在瞬間燒損白布。焊后用白布將搪錫部位包裹保護，防止氧化。定子引線火焰釬焊工藝實施步驟如圖1所示。

圖1 定子引線火焰釬焊工藝實施步驟

按照圖紙要求，將引線掛裝、找正、把合后，進行釬焊操作。把合時須保證引線接頭間的間隙盡量小，以確保釬料通過毛細作用填滿焊縫。需用的工具及材料包括石棉帶、石棉紙、氧氣、乙炔、焊炬、釬料（HL603錫鉛焊料）、釬劑（ZnCl2水溶液）、銼刀、扁鏟、拋光輪等首先用浸濕的石棉紙和石棉帶包覆纏繞引線接頭根部的絕緣部分，保護絕緣免受灼燒。然后向引線接頭焊縫處噴涂ZnCl2水溶液。調節焊炬火焰，用外焰對待焊接頭進行加熱。將火焰在接頭表面來回移動，使其均勻升溫。當加熱至釬料熔化溫度后，調小焊炬火焰，保持引線接頭恒溫，手持釬料向焊縫處填料，直至焊縫周圍釬料填滿為止。確定所有焊縫填滿焊料后，停止加熱，完成釬焊。焊后觀察焊縫表面有較大焊瘤時，用扁鏟剔除，并用銼刀和拋光輪清理焊縫表面。焊后進行外觀檢查和導電性檢查，通過外觀檢查確認所有釬焊縫不存在夾渣、氣孔、縫隙等缺陷，個別處存在缺陷的部位進行補焊，焊后徹底清理干凈。外觀檢查后對整根引線的導電性進行測試，測試結果顯示引線導電性良好，表明引線接頭釬焊質量良好。

2 結論

沖擊發電機是發電機企業生產較少的一類產品，因此在設計、生產制造和現場安裝等環節上的經驗都還非常有限。本論文的引線現場釬焊工藝綜合考慮了加熱方式、釬焊材料和工藝過程的影響，積累了這類產品引線現場安裝的經驗。采用螺栓把合后用錫釬料釬焊可以大大提高接頭的可靠性，同時還可以通過加熱后很方便地拆卸下來，為今后這類產品在設計、制造上的改進優化提供了參考。

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Research on Flame Brazing Process of Impact Stator Leaders

DU Jincheng

(Harbin Electric Machinery Company Limited, Harbin 150040, China)

This dissertation introduced flame brazing process of impact generator leaders including selection of process parameters, brazing technique, inspection process and so on. The results indicate that tin-lead brazing joint is safe and reliable, which fully meet the requirements of design and equipment operation.

impact generator; frame brazing;dissimilar materials

TG111.7

A

1000-3983(2014)02-0026-02

2013-08-17

杜金程（1960-），1982年畢業于蘭州理工大學水利機械專業，1997年獲得哈爾濱工業大學工程管理碩士學位，碩士，現負責技術改造、工藝管理、工藝研究和工藝技術工作，高級工程師。

審稿人：王 波