电阻焊工艺介绍

        由于漆包线的表面覆有一层绝缘薄膜，故没办法直接采用电阻焊焊接的方式。漆包线电阻热压焊需要将端子设计成特殊的形状来导通电流，从而获得焦耳热来 熔化绝缘漆层，在无需预先去除绝缘漆层的情况下实现漆包线和端子的可靠 连接。常用电阻热压焊端子结构如图 2 所示。

                                                                                            2a挂钩型                               2b衬套型   

        挂钩型端子结构将端子弯成U型，包裹住漆包线（通常是单芯）进行焊接。焊接样品如图 3 所示。焊接过程可以分为3个阶段：（1）开始时通过电极对端子进行加热，电流只在端子内通过；（2）端子温度持续升高，此时，由于端子发热使漆包线的绝缘漆层气化被剥离，使芯线露出；（3）电流一部分从挂钩流过，一部分从导线流过，然后，电流经过端子、芯线、端子的顺序流动，随着电极的加压力，使端子与芯线加压定型，完成焊接。焊接过程如图 4 所示。

        挂钩型热压焊容易出现的问题有以下 3 种情况：① 通电初期电流主要通过端子流动，如果电流上升过快可能会导致端子断裂；② 初始电流过小，产生的热量不足以使漆包线绝缘漆层剥离气化，造成焊接部位“夹生”，致使导通不良；③ 有可能出现焊接压力过大，导致挂钩变形量太大漆包线被压的过扁，使焊接后拉拔力不足，冲击振动时容易造成断线。

                                                                                                        图 3 挂钩型端子热压焊样品

        为了避免问题①和问题②，我们一般把焊接电流设置为两段（或两段以上） 焊接，并使用熔深控制挂钩的变形量：第一段采用较小电流，使端子软化并产生热量使漆包线绝缘漆层气化，然后第二段加大电流进行加压定型，完成焊接。挂钩型电阻热压焊焊接规范设定如图 5 所示。

                                                                                                   图 5 挂钩型电阻热压焊焊接规范设定

        为了解决问题③，我们采用在焊接电极上安装位移传感器，使用焊接电源的中断功能来处理：在开始放电前，通过位置传感器采集上电极的位置 P1；然后在放电过程中，实时采集上电极的位置 P2；循环比较实时熔深量（P1-P2）与设定熔深量，当实时熔深量达到设定熔深量时，焊接电源断流器开始工作，停止通电，结束焊接过程。这个功能可以有效的解决挂钩型热压焊的过压问题。焊接电源中断功能示意图如图 6 所示。

                                                                                                         图 6 焊接电源中断功能示意图

        挂钩型端子结构设计建议：（1）当漆包线直径较粗时，由于绕线张力较大， 采用全自动绕线机端子挂线比较困难，端子可采用双挂钩方式，根部挂钩用于固定漆包线始末端，上部挂钩用于焊接，结构如图 7 所示；（2）端子镀锡会提高焊接强度。锡的熔点比铜低，锡镀层熔化后可以跟漆包线和端子进一步润湿，大大增加了接触面积，可以提高焊接的可靠性；（3）对于较细的漆包线线圈，可以将漆包线先进行绞并，再进行焊接，以提高焊接强度。绞合样品图片如图 8 所示。

                                                                         图 7 双挂钩结构示意图 /漆包线绞合焊接样品/挂钩型端子结构热压焊金相图

        衬套型端子结构焊接过程如图10 所示，跟上面介绍的挂线钩端子结构类似， 电流初始时只通过端子套管的外壁，产生的电阻热使绝缘漆层气化剥离，随着焊接过程的进行，在上下电极的压力作用下，漆包线与端子套筒直接焊接为一体。焊接样品剖面如图 11 所示。

                                                                                                      图 11 衬套型端子热压焊样品剖面

        图 12 为衬套型端子热压焊样品金相图，图片从左到右依次展示了热压焊各个阶段的金相图。从左边的图片可以明显的看到漆包线的绝缘漆层（深褐色区域）；经过第二阶段的热压焊后，绝缘漆层气化剥离，芯线和芯线之间形成气孔（黑色 区域），如中间的图片所示；在连续多段电流和加压力的同时作用下，端子内部空间进一步压缩，气孔消失，端子和芯线焊接为一体。

                                                                                                图 12 衬套型端子热压焊样品剖面

        对于一些结构比较不适合使用挂钩型端子的线圈，比如针式的引出端，可以采用铜管或铜帽包覆焊接方式，如下图 13 所示，同样可以使用电阻热压焊的方式焊接。

                                                                                             图 13 针式引出端子铜管热压焊样品

        对于大型马达绕组引接线（漆包线）与外部导线的连接，可以直接将绕组引接线和外部导线使用衬套包覆，直接采用电阻热压焊的方式进行焊接。焊接样品图片如图 14 所示。

                                                                                    图 14 大型马达绕组引接线与外部导线电阻热压焊样品

        通常衬套型端子结构的焊接截面积较大，推荐使用多脉冲焊接模式进行焊接，通过在脉冲与脉冲之间设置冷却时间，以促进漆包线气化后烟尘的排出。焊接规范设定示意图如图 15 所示。

                                                                                                       图 15 衬套型电阻热压焊焊接规范设定

 作者：极客焊匠 https://www.bilibili.com/read/cv11790800 出处：bilibili

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