銅絞線焊接時易因材料特性、工藝參數(shù)或操作不當出現(xiàn)多種缺陷,影響導電性能、機械強度及耐腐蝕性。以下是常見缺陷及針對性避免措施:
一、常見焊接缺陷及成因
1. 虛焊(假焊)
現(xiàn)象:焊點表面光亮但內部未熔合,接觸電阻高,易發(fā)熱或斷裂。
成因:
焊接溫度不足或時間過短,銅未充分熔化。
焊件表面氧化膜、油污未清除,阻礙金屬間結合。
焊劑(如硼砂)覆蓋不全,無法隔絕空氣并降低熔點。
2. 過燒(燒穿)
現(xiàn)象:焊點局部熔化過度,形成孔洞或銅絲斷裂,機械強度喪失。
成因:
焊接溫度過高或加熱時間過長,銅晶粒粗大化導致脆性增加。
焊件固定不牢,焊接時發(fā)生相對移動。
3. 氣孔與夾渣
現(xiàn)象:焊點內部存在氣泡或非金屬夾雜物,降低導電性和耐腐蝕性。
成因:
焊接環(huán)境潮濕,氫氣(H?)溶入熔池后析出形成氣孔。
焊劑未完全熔化或殘留雜質,形成夾渣。
4. 裂紋
現(xiàn)象:焊點表面或內部出現(xiàn)裂紋,可能擴展至導體斷裂。
成因:
銅的導熱性極強,焊接后快速冷卻導致熱應力集中。
焊縫中存在低熔點雜質(如鉛、鋅),形成脆性相。
5. 焊點氧化變色
現(xiàn)象:焊點表面發(fā)黑、粗糙,電阻增加。
成因:
焊接時未使用保護氣體(如氮氣、氬氣)或焊劑,銅與空氣中的氧氣反應生成氧化銅(CuO)。
6. 焊點形狀不良
現(xiàn)象:焊點過大、過小或偏移,影響機械強度和外觀。
成因:
焊接電流/電壓參數(shù)設置不當,或電極壓力不均勻。
銅絞線未對齊或固定不穩(wěn)。
二、避免缺陷的關鍵措施
1. 焊前準備
清潔表面:
用砂紙、鋼絲刷或化學清洗劑(如丙酮)去除銅絞線表面氧化膜、油污和雜質。
對鍍錫銅絞線,需確保鍍層均勻無脫落。
預處理焊劑:
使用硼砂(Na?B?O?·10H?O)或專用銅焊劑,均勻覆蓋焊縫區(qū)域以隔絕空氣并降低熔點。
固定焊件:
用夾具固定銅絞線,防止焊接時移動導致偏焊或虛焊。
2. 優(yōu)化焊接工藝參數(shù)
溫度控制:
銅的熔點為1083℃,焊接溫度需控制在1100~1200℃(略高于熔點以避免過燒)。
使用紅外測溫儀或熱電偶實時監(jiān)測溫度。
時間控制:
焊接時間根據(jù)銅絞線直徑調整(如Φ2mm銅絲約1~3秒),確保熔透但不燒穿。
電流/電壓匹配:
對電阻焊(如閃光對焊),需根據(jù)銅絞線截面積選擇電流(如16 mm2銅線約500~800A)。
對氣焊或釬焊,調整火焰為中性焰(避免氧化焰或碳化焰)。
3. 選擇合適焊接方法
電阻焊(閃光對焊/點焊):
適用于大截面銅絞線,通過電流加熱至熔化后加壓完成焊接。
優(yōu)點:效率高、焊縫致密;缺點:設備成本高。
氣焊(氧-乙炔焊):
適用于小截面銅絞線,通過火焰加熱并添加銅基焊料(如BCu92P)。
優(yōu)點:靈活性強;缺點:易氧化,需配合焊劑和保護氣體。
釬焊(硬釬焊):
使用熔點低于銅的釬料(如銀銅釬料),加熱至釬料熔化而銅未熔化。
優(yōu)點:溫度低、變形小;缺點:釬料成本高。
4. 保護與后處理
惰性氣體保護:
在焊接區(qū)域通入氮氣或氬氣,防止銅氧化。
焊后冷卻:
緩慢冷卻以減少熱應力,避免裂紋產(chǎn)生(可用石棉布包裹焊件)。
焊點檢驗:
外觀檢查:焊點應光滑、無氣孔、裂紋或偏移。
電阻測試:使用微歐計測量焊點電阻,應接近銅絞線本體電阻。
機械拉伸試驗:對焊點施加拉力,驗證是否達到母材強度的80%以上。
三、特殊場景應對策略
1. 鍍錫銅絞線焊接
問題:鍍錫層易在高溫下?lián)]發(fā),導致銅氧化。
措施:
降低焊接溫度至1050~1100℃。
使用含錫量高的焊料(如Sn-Cu焊絲)補充鍍層。
2. 細銅絲絞合線焊接
問題:細絲易燒斷或散開。
措施:
采用低溫釬焊或超聲波焊接。
焊接前用可熔性綁線固定絞合結構。
3. 戶外潮濕環(huán)境焊接
問題:氫氣孔風險增加。
措施:
焊接前對銅絞線進行100~150℃預熱驅潮。
使用去氫型焊劑(如含氟化物的硼砂)。
總結
銅絞線焊接缺陷的避免需從焊前清潔、參數(shù)優(yōu)化、方法選擇、保護措施四方面綜合控制。
- 耐油螺旋電纜:接觸液壓油是否導致膨脹老化?
- 耐冷卻液螺旋電纜:在機床冷卻液中穩(wěn)定性如何?
- 耐寒螺旋電纜:-40℃下是否保持良好彈性?
- 耐高溫螺旋電纜:長期使用最高溫度是多少?
- 中心抗拉螺旋電纜:抗拉元件通常采用什么材料?
