CN101557145B

CN101557145B - 电机转子导电环钎焊方法

Info

Publication number: CN101557145B
Application number: CN2008100359466A
Authority: CN
Inventors: 王岳元; 纪玫红
Original assignee: Shanghai Electric Group Shanghai Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Shanghai Electric Group Shanghai Electric Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2028-04-11
Also published as: CN101557145A

Abstract

本发明涉及一种电机转子导电环钎焊方法，该方法通过对转子导条结构改进以及采用中频感应方式分段对端环进行加热并采用两把钎炬分别辅助加热导条端头和端环外圆表面的方式实现了对大容量电机转子超厚导电环的钎焊。这种电机转子导电环钎焊方法钎焊大容量电机转子导电环具有钎焊质量好、提高电机性能和质量的优点。

Description

电机转子导电环钎焊方法

技术领域

本发明涉及大型电机，尤其涉及大型电机的电机转子导电环钎焊方法。

背景技术

目前国内能够自主研发制造的单机容量最大的四极异步电动机为25000KW 4P异步电动机，这种电机的额定电流是1588A，启动电流倍数为5.54倍，而且电机同步转速达到1500r/min。这些参数对电机转子的一个重要部分——端环与转子导条的钎焊提出了较高的技术要求。转子导条与端环之间要有可靠的电接触。接头处面积足够大，才能保证在电机启动、运行情况下流过接头处的电流不会使该处发热。钎焊质量直接影响到电机性能及可靠性。

在电机制造过程中，端环与转子导条的钎焊一般采用的是中频感应钎焊。中频感应钎焊时所需的焊机输出功率的确定，根据德国eldec公司理论，功率选用应遵循以下两个基本原则：一是与转子导条焊接面积有关，即转子导条横截面尺寸越大，导条根数越多，所需的输出功率就越大(P＝0.6KW/CM²*A)；二是与端环质量有关，端环质量越大，所需的输出功率就越大(P＝4.5KW/KG*m)。且必须在较短的时间(2分钟)内达到焊接区域才能保证良好的焊接效果，不宜长时间加热而影响铜材料机械性能，25000KW 4P异步电动机的导条规格14mm×71mm，需要115根，端环483KG。因此，现有技术的钎焊时所需中频焊机的输出功率远远大于焊机的额定功率，需要将端环分十几段与转子导条焊接，并且钎焊加热的时间比较长，长时间的加热影响了铜材料的机械性能。

因此，现有技术中的电机转子导电环钎焊方法不能适应25000KW 4P以上大容量电机转子超厚导电环的钎焊。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是提供一种电机转子导电环钎焊方法，采用这种钎焊方法钎焊大容量电机转子超厚导电环具有良好的钎焊质量，不会影响电机的性能和可靠性，以克服现有技术的不足。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种电机转子导电环钎焊方法，采用如下步骤：

a，将转子导条两端的外边角加工成倒角，并打磨清除表面氧化物和毛刺以及清洁掉油污，晾干；

b，将端环平放在转子搁架上，端环池槽内涂覆足够的糊状钎剂，将转子垂直的吊入，并用行车固定，并使导条与端环池槽配合良好，在导条钎焊面上再涂覆糊状钎剂；

c、在转子导条之间预置钎料，均布，再在钎料上放上粉状钎剂；

d、采用中频感应方式分段对端环进行加热，当端环开始发红，钎焊接头附近温度达到600℃左右时，用两把钎炬分别辅助加热导条端头和端环外圆表面；直到加热达到使钎料完全熔化并在端环与转子导条四周形成圆滑的“R”状焊缝；待钎料凝固后，转动转子到下一段端环，照本步骤方法完成下段端环和导条的焊接，直到端环和全部导条焊接完成；

e、焊后，让导电环自然冷却，降至150℃左右时用清洁剂和清洁工具清除钎剂和残渣，并擦干水迹。

f、最后金加工端环外圆。

所述钎料选用BAg40CuZnSnNi焊料(料322)。

所述预置钎料时，操作人员戴上干净的白色不起毛棉织手套。

所述采用中频感应方式对端环加热中，在感应线圈上放置云母片并调节感应线圈和端环之间保持1mm左右的间隙。

所述钎炬加热导条和端环时，钎炬应来回移动。

所述每段焊缝应一次焊透和焊完，并且相邻两段焊缝的交界处应相互重叠。

采用上述技术方案，本发明的电机转子导电环钎焊方法焊接的电子转子导电环具有钎焊质量高的优点，提高了电机的性能和质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为本发明中转子导条倒角后的结构示意图；

图2为本发明中钎缝分段示意图；

图3为采用本发明转子导条和端环的钎焊结构及焊后焊缝效果示意图。

具体实施方式

本发明的专门针对大容量电机的电机转子导电环钎焊方法采用如下步骤：

1、如图1所示，将电机转子的转子导条100两端的外边角加工成14×45°的倒角101。将导条两端的外边角倒角后，转子导条就减少了焊接面积；端环外圆直径也可以相应减少，端环质量也就相应减小，也就减少了分段焊接的段数，缩短了加热时间，并且可以减少转子鼠笼变形，和不产生大的内应力，也可以减少甚至避免发生转子导条弯曲的现象。

由于待焊零件表面，在焊前的加工和存放过程中不可避免地会覆盖着氧化物、沾上油脂和灰尘等，这些都会妨碍液态钎料在母材上铺展填缝，因此去除零件表面的油污和氧化物是十分必要的。钎料的表面也会有氧化膜和油污，也必须清除干净。

因此，在本步骤中，在将转子导条倒角后，还要用钢丝刷或砂皮将对转子导条两端约50mm长度范围内的表面进行打磨，清除氧化物，去除毛刺并且用丙酮或清洗剂KC-E101洗净导条、端环、钎料上的油污，并晾干。

2、将端环平放在转子搁架上，端环池槽内涂覆足够的糊状钎剂，将转子垂直的吊入，并用行车固定，如图3所示，并使导条100与端环300池槽301配合良好(端环应保持与轴线同心，且端面垂直于轴，以利于转子的平衡)，在导条钎焊面上再涂覆糊状钎剂；

3、如图3所示，在转子导条100之间预置钎料400，均布，放置钎料时操作人员应戴上干净的白色不起毛棉织手套，然后再在钎料上放上粉状钎剂。钎料的使用量应按规定即钎料熔化后能够填满端环池槽。

钎焊时，工件是依靠熔化的钎料凝固后形成牢固的接头。因此，钎焊的质量在很大程度上取决于钎料。在端环与导条钎焊过程中，通常选用的是常规钎料：BAg45CuZn(料303)或BCu80AgP(料204)。而在本发明中，优选BAg40CuZnSnNi(料322)。这种钎料熔点低，具有良好的漫流性和填充接头间隙能力，钎缝表面光洁，接头强度高。而且钎料BAg40CuZnSnNi含有少量的Ni，可以提高钎料的强度、耐热性和抗腐蚀性，改善钎料的润湿性。表1介绍了这三种钎料的化学成分和性能。

表1钎料的化学成分和性能

4，在感应线圈上放云母片，升高调节螺栓，使感应线圈与端环之间保持一定间隙，1mm左右。采用分段焊接，大约可分为九或十段焊缝，接通中频电源，用中频感应方式对端环加热。当端环开始发红，钎焊接头附近温度达到600℃左右时，用一把钎炬辅助加热导条端头，以保证导条和端环同时达到钎焊温度；并且还有用另一把钎炬辅助加热端环外圆表面，以减少加热时间。加热时，钎炬应来回移动，使之均匀加热。注意：不可用火焰直接加热钎料。

达到钎焊温度时钎料逐渐熔化，在端环与导条四周慢慢形成“R”状的焊缝，根据需要，可用金属棒将钎料拨进端环池槽内。当钎料完全熔化后，且钎缝外沿形成了圆滑的钎角，此时即可切断中频电源，降低调节螺栓松开感应线圈。等钎料凝固后，逆时针转动转子到下一段端环，再重复本步骤中的上述方法完成下段端环和导条的焊接，直到端环和全部导条焊接完成；注意：每段焊缝应一次焊透和焊完，以免多次重复加热影响钎焊质量。而且相邻两段焊缝200的交界处应相互重叠，即具有重叠处201，如图2所示。

加热过程中注意控制工件温度变化，温度不能过高。钎焊温度应控制在640～740℃范围之内。

5，焊接后，让导电环自然冷却，降至150℃左右时用10％柠檬酸水溶液或KC-F105清除钎剂残渣，同时可用钢丝刷、锉刀等，直至清除干净为止，并擦干水迹。

最后，将导电环调头，按上述步骤完成导电环另一端端环和转子导条的钎焊。

6、导电环两端的转子导条100和端环300都钎焊好后，最后金加工端环外圆，露出的钎焊部位如图3所示，具有圆滑的“R”状的焊缝200。其中，

以上就是本发明的电机转子导电环钎焊方法，该方法具有如下优点：

1，钎焊过程中，可以明显观察到钎料完全熔化后均匀的流动，迅速填满钎缝间隙，并从间隙溢出沿着转子导条形成光滑均匀的钎焊圆角，且呈明显的凹下圆弧过渡。

2，工艺过程合理，加热均匀，升温迅速。焊接完成后，目视检查转子导条无歪斜，且所有钎焊处，钎缝呈光滑的“R”状如图4所示。

3，金加工端环外圆后，用放大镜检查露出的钎缝，发现无钎料未填满的地方，并且无裂纹、缩孔夹渣、气孔、未融合等钎焊缺陷。

因此，采用本发明的电机转子导电环钎焊方法焊接电子转子导电环具有钎焊质量高的优点，提高了电机的性能和质量。

但是，以上就是本发明所述的电机转子导电环钎焊结构，但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围。

Claims

1.一种电机转子导电环钎焊方法，其特征在于采用如下步骤：

e、焊后，让端环与全部导条焊接完成后构成的导电环自然冷却，降至150℃左右时用清洁剂和清洁工具清除钎剂和残渣，并擦干水迹。

f、最后金加工端环外圆。

2.根据权利要求1所述的电机转子导电环钎焊方法，其特征在于：所述钎料选用BAg40CuZnSnNi焊料。

3.根据权利要求1所述的电机转子导电环钎焊方法，其特征在于：所述预置钎料时，操作人员戴上干净的白色不起毛棉织手套。

4.根据权利要求1所述的电机转子导电环钎焊方法，其特征在于：所述采用中频感应方式对端环加热中，在感应线圈上放置云母片并调节感应线圈和端环之间保持1mm左右的间隙。

5.根据权利要求1所述的电机转子导电环钎焊方法，其特征在于：所述钎炬加热导条和端环时，钎炬应来回移动。

6.根据权利要求1所述的电机转子导电环钎焊方法，其特征在于：所述每段焊缝应一次焊透和焊完，并且相邻两段焊缝的交界处应相互重叠。