變壓器導(dǎo)線焊接方法類比

柯文斌

摘 要：變壓器導(dǎo)線焊接是變壓器制造過(guò)程中最重要的一道工序。導(dǎo)線焊接的質(zhì)量好壞直接影響到變壓器質(zhì)量。本文描述了導(dǎo)線焊接的幾種方法，從不同的焊接方法看現(xiàn)在導(dǎo)線焊接方法的演變。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)線 焊接 質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TM4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（b）-0126-02

不管是以前的磷銅焊接還是現(xiàn)在的高頻焊接，對(duì)導(dǎo)線焊接質(zhì)量要求都是一樣的，這主要體現(xiàn)在導(dǎo)線截面和導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度上。

從變壓器導(dǎo)線焊接的演變過(guò)程來(lái)看，可粗略分為三個(gè)階段：磷銅焊接，氣焊和高頻焊接。下面主要談?wù)劥巳N焊接的操作方法和優(yōu)缺點(diǎn)。

1 磷銅焊接

磷銅焊接主要采用的設(shè)備是磷銅焊機(jī)。磷銅焊機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，其組成有電源變壓器、箱體、控制系統(tǒng)、腳踏開(kāi)關(guān)和銅焊夾。我們使用的焊機(jī)容量一般為10 kVA。為適應(yīng)不同規(guī)格的導(dǎo)線焊接，通過(guò)改變高壓繞組匝數(shù)，調(diào)整二次繞組輸出電壓，二次電壓為4～10 V。銅焊夾子由碳精塊、銅夾、手柄等組成。

1.1 操作過(guò)程及注意事項(xiàng)

（1）扁導(dǎo)線一般采用搭接焊，搭接形式有兩種：第一種為搭頭焊；第二種為斜搭焊。

注意：搭頭焊接的導(dǎo)線厚度較小且導(dǎo)線端面不易加工成斜面，因此先搭頭焊接，然后再修整成導(dǎo)線所需要的尺寸；斜搭焊，將導(dǎo)線端先加工成斜面，再搭接焊。

（2）焊接時(shí)，將搭接好的導(dǎo)線放在碳精塊之間，握緊手柄將搭接頭夾牢。

注意：導(dǎo)線與碳精塊的接觸要良好，避免只有個(gè)別點(diǎn)接觸的現(xiàn)象，否則會(huì)因局部過(guò)熱而將導(dǎo)線燒壞，因此必須將碳精塊表面銼平。

（3）間斷點(diǎn)踩腳踏開(kāi)關(guān)，逐漸將導(dǎo)線加熱到赤紅色，然后將銀銅焊條沿整個(gè)焊縫涂抹，使焊條熔化并充滿整個(gè)焊縫。而后完全切斷電源。

注意：在切斷電源后，不能立即松開(kāi)焊夾，也不能松緩和抖動(dòng)，因?yàn)檫@時(shí)焊料尚未完全凝固，焊縫很容易開(kāi)列。有時(shí)開(kāi)列的縫隙很小，不易察覺(jué)。所以避免立即松動(dòng)焊夾。

（4）用挫刀去掉尖角、毛刺，而后用砂紙打磨，再將焊點(diǎn)附近徹底擦干凈后進(jìn)行包扎絕緣。

注意：為了加強(qiáng)焊接頭處的絕緣強(qiáng)度，要在接頭處下面放置0.2 mm的紙槽一件。若接頭的上下均有導(dǎo)線，則接頭的上下兩面均要放紙槽，然后包扎絕緣到規(guī)定的厚度。

（5）在特定情況下，多根并聯(lián)導(dǎo)線焊接時(shí)要將每層導(dǎo)線焊接點(diǎn)位置錯(cuò)開(kāi)。

1.2 磷銅焊接適用范圍

（1）在繞組的出頭處配線。（2）電纜線與扁銅線的連接。（3）繞組內(nèi)部導(dǎo)線焊接。

2 氣焊

2.1 操作過(guò)程和注意事項(xiàng)

（1）將需要焊接的裸導(dǎo)線的端部剪切成35°，如圖1所示。

注意：將導(dǎo)線端部絕緣層剝離，其剝離長(zhǎng)度大約為100 mm。

（2）用一平銼修整導(dǎo)線的剪切面，使剪切面光滑平整且呈方形，再用細(xì)砂紙輕擦導(dǎo)線以除去導(dǎo)線表面的氧化物。注意：當(dāng)對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行修整時(shí)，銼刀只能沿垂直于導(dǎo)線剪切面方向銼動(dòng)，而不能平行于剪切面方向，以免使導(dǎo)線端面磨圓。

（3）導(dǎo)線的對(duì)接：用專用夾具將修整好的兩導(dǎo)線端面與端面對(duì)齊夾緊。注意：確保這兩根導(dǎo)線在對(duì)接時(shí)，兩根導(dǎo)線的水平表面、側(cè)面均對(duì)齊，相互之間的間隙應(yīng)在0.4～0.5 mm之間。

（4）檢查焊劑和焊膏是否均勻混合，如果它們已分離，必須將它們混合成均勻一致。

（5）將氧氣瓶和乙炔瓶上的閥門打開(kāi)，點(diǎn)燃加熱源并設(shè)置焊槍正確的火焰。

注：不要用過(guò)熱的火焰或過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間加熱導(dǎo)線及合金焊條，因?yàn)檫@樣會(huì)引起備焊導(dǎo)線接頭中夾雜氣泡。

（6）焊接后的處理：將焊接好的導(dǎo)線從夾具上取下，用細(xì)牙銼刀清除多余的合金及其氧化物，確保接頭處各表面光滑、平整。

注意：在使用銼刀時(shí)注意不要損傷銅導(dǎo)線的本身。

修理后的尺寸應(yīng)不得小于標(biāo)稱尺寸，且正偏差不得大于規(guī)定偏差的2倍。

（7）對(duì)導(dǎo)線接頭重新包扎絕緣，包扎絕緣厚度與原絕緣厚度相同。

2.2 氣焊適用范圍

（1）導(dǎo)線制造中的焊接。（2）線與扁銅線的連接。（3）線圈繞制中內(nèi)部導(dǎo)線焊接。

3 高頻焊接

3.1 操作程序和注意事項(xiàng)

（1）選用合適的加熱圈。

注：在使用高頻加熱圈之前，冷卻水一定要接通，同時(shí)注意冷卻水質(zhì)量。

（2）在剪切需焊接導(dǎo)線前，將此導(dǎo)線拉緊。在被夾持墊塊內(nèi)側(cè)用絕緣紙將焊接的紙包線包扎（避免紙包線上的絕緣紙松散），用長(zhǎng)嘴大力鉗夾緊上下墊塊，剝?nèi)ソ^緣紙到包扎處。用插板刀、彎管彎曲被焊接導(dǎo)線，使其達(dá)到要求弧度。

（3）銅導(dǎo)線剪切。

剪切銅導(dǎo)線的角為直角，剪切口是有方向性的，即被剪切的導(dǎo)線一端為完全直角邊、平面，其端面作為焊接端面。

注意：在剪切兩根銅導(dǎo)線時(shí)，它們都處于較緊狀態(tài)，不允許有松動(dòng)現(xiàn)象，且確保兩根被焊導(dǎo)線在焊接時(shí)，其間隔控制在1～1.5 mm。

（4）銅導(dǎo)線要分類放置便于區(qū)分，同時(shí)注意不允許有任何碎銅屑掉入線圈中，如有必要可以用紙等將非焊接區(qū)保護(hù)起來(lái)。

（5）濕（無(wú)水乙醇）的棉紗球放置在被焊導(dǎo)線的包扎部位，且盡量放置到墊塊附近。

（6）銀焊片、焊條。

注意：焊條可以直接用于導(dǎo)線焊接，焊片根據(jù)導(dǎo)線規(guī)格需剪切成如下規(guī)格：

（長(zhǎng)×寬）：

8×3； 10×3； 2×3； 14×3； 16×3； 18×3。

在焊接時(shí)，根據(jù)不同線規(guī)選擇焊片，選擇焊片時(shí)焊片要比導(dǎo)線稍大。

（7）用選擇的銀焊片放置在兩導(dǎo)線對(duì)接縫隙中。

注意：焊片的下端盡量與導(dǎo)線的下側(cè)一致，多余部分放置在導(dǎo)線的上側(cè)，且將銀片彎曲成一定形狀放置，避免銀片脫落。endprint

（8）打開(kāi)高頻焊接機(jī)器，手握感應(yīng)加熱圈手柄，將加熱圈對(duì)準(zhǔn)被焊接的導(dǎo)線，輕輕按下加熱圈開(kāi)關(guān)，當(dāng)被加熱導(dǎo)線變成赤紅色時(shí)，即可停止加熱，同時(shí)用焊條點(diǎn)焊被焊導(dǎo)線的上端口（注意：不要填加的太多，過(guò)多就可能在導(dǎo)線上堆積成焊餾）；觀察焊接處是否飽滿，如出現(xiàn)局部凹陷，可點(diǎn)動(dòng)加熱圈開(kāi)關(guān)，使其達(dá)到滿意的外形要求。

（9）去除棉紗球、夾持夾具等，查看焊接鄰近處是否有受損絕緣，如出現(xiàn)絕緣受損，對(duì)受損絕緣在加包絕緣前，要將其清除，且重新包扎到要求的絕緣尺寸。

（10）清理。

用一類似漏斗形的“防護(hù)罩”，將其放置在被焊接導(dǎo)線與線餅之間，并固定在合適的位置，使其充分地保護(hù)附近線餅，避免任何可疑的金屬、非金屬雜物遺失到線餅內(nèi)；用中牙或細(xì)牙矬刀修磨焊接處的外側(cè)，并用砂紙將焊接處內(nèi)外、上下側(cè)打磨，使其光滑無(wú)毛刺，再用棉紗清理因打磨遺留的灰塵。

（11）焊接組合導(dǎo)線時(shí)，先焊接里面的導(dǎo)線，焊接、清理、包扎完畢后，再焊接外面的導(dǎo)線。具體的焊接過(guò)程如上所示。

3.2 高頻焊接適用范圍

（1）導(dǎo)線制造時(shí)的焊接。（2）扁銅線直接焊接。（3）線圈內(nèi)部導(dǎo)線焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

此三種不同的焊接適用范圍基本一樣，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）三種焊接方法按變壓器導(dǎo)線焊接發(fā)展方向來(lái)看，高頻焊接科技含量最高，它屬于尖端技術(shù)，焊接的可靠性最好。磷銅焊接和氣焊相對(duì)次之。

（2）從焊接質(zhì)量來(lái)看，高頻焊接容易操作，可控制性比較好，焊后產(chǎn)品質(zhì)量易于保證。焊后的導(dǎo)線可以通過(guò)電阻試驗(yàn)和拉斷試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)其性能。磷銅焊接和氣焊的導(dǎo)線質(zhì)量相對(duì)次之。

（3）焊接速度，三者屬高頻焊接最快。一般只需要幾秒鐘就能完成焊接操作。其操作較簡(jiǎn)單。磷銅焊接和氣焊的焊接速度相對(duì)慢一些。

（4）從安全角度來(lái)看，氣焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求較高；而磷銅焊和高頻焊的安全系數(shù)相當(dāng)，操作工易于操作。

（5）從職業(yè)健康和環(huán)境保護(hù)要求看三種焊接都不易掌握。此三種焊接對(duì)周圍環(huán)境都有影響。其中高頻焊對(duì)操作工身體的要求最高，它要求人體骨關(guān)節(jié)內(nèi)不能有金屬，心臟不好的人不能操作，孕婦不能操作等。而其他兩種焊接方法對(duì)人體和環(huán)境也有影響。

（6）對(duì)車間現(xiàn)場(chǎng)的要求不一樣，如氣焊占的空間最大，因?yàn)槊骰鸷蜌夤拗g以及氣罐之間都要求有一定的安全距離。而其他兩種方法要求的安全距離應(yīng)小一些。

總之，三種不同的焊接方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)變壓器制造廠來(lái)說(shuō)，可根據(jù)變壓器制造工藝選擇一種既能符合焊接質(zhì)量、速度，又能符合安全、職業(yè)健康、環(huán)保和現(xiàn)場(chǎng)要求的焊接方法是至關(guān)重要的。

參考文獻(xiàn)

[1] 天威保變電器股份有限公司.電力變壓器手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2] 王寶珊.變壓器設(shè)計(jì)手冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝[M].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)出版社，2009，11.

[3] 變壓器制造技術(shù)叢書編審委員會(huì).變壓器裝配工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint

（8）打開(kāi)高頻焊接機(jī)器，手握感應(yīng)加熱圈手柄，將加熱圈對(duì)準(zhǔn)被焊接的導(dǎo)線，輕輕按下加熱圈開(kāi)關(guān)，當(dāng)被加熱導(dǎo)線變成赤紅色時(shí)，即可停止加熱，同時(shí)用焊條點(diǎn)焊被焊導(dǎo)線的上端口（注意：不要填加的太多，過(guò)多就可能在導(dǎo)線上堆積成焊餾）；觀察焊接處是否飽滿，如出現(xiàn)局部凹陷，可點(diǎn)動(dòng)加熱圈開(kāi)關(guān)，使其達(dá)到滿意的外形要求。

（9）去除棉紗球、夾持夾具等，查看焊接鄰近處是否有受損絕緣，如出現(xiàn)絕緣受損，對(duì)受損絕緣在加包絕緣前，要將其清除，且重新包扎到要求的絕緣尺寸。

（10）清理。

用一類似漏斗形的“防護(hù)罩”，將其放置在被焊接導(dǎo)線與線餅之間，并固定在合適的位置，使其充分地保護(hù)附近線餅，避免任何可疑的金屬、非金屬雜物遺失到線餅內(nèi)；用中牙或細(xì)牙矬刀修磨焊接處的外側(cè)，并用砂紙將焊接處內(nèi)外、上下側(cè)打磨，使其光滑無(wú)毛刺，再用棉紗清理因打磨遺留的灰塵。

（11）焊接組合導(dǎo)線時(shí)，先焊接里面的導(dǎo)線，焊接、清理、包扎完畢后，再焊接外面的導(dǎo)線。具體的焊接過(guò)程如上所示。

3.2 高頻焊接適用范圍

（1）導(dǎo)線制造時(shí)的焊接。（2）扁銅線直接焊接。（3）線圈內(nèi)部導(dǎo)線焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

此三種不同的焊接適用范圍基本一樣，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）三種焊接方法按變壓器導(dǎo)線焊接發(fā)展方向來(lái)看，高頻焊接科技含量最高，它屬于尖端技術(shù)，焊接的可靠性最好。磷銅焊接和氣焊相對(duì)次之。

（2）從焊接質(zhì)量來(lái)看，高頻焊接容易操作，可控制性比較好，焊后產(chǎn)品質(zhì)量易于保證。焊后的導(dǎo)線可以通過(guò)電阻試驗(yàn)和拉斷試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)其性能。磷銅焊接和氣焊的導(dǎo)線質(zhì)量相對(duì)次之。

（3）焊接速度，三者屬高頻焊接最快。一般只需要幾秒鐘就能完成焊接操作。其操作較簡(jiǎn)單。磷銅焊接和氣焊的焊接速度相對(duì)慢一些。

（4）從安全角度來(lái)看，氣焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求較高；而磷銅焊和高頻焊的安全系數(shù)相當(dāng)，操作工易于操作。

（5）從職業(yè)健康和環(huán)境保護(hù)要求看三種焊接都不易掌握。此三種焊接對(duì)周圍環(huán)境都有影響。其中高頻焊對(duì)操作工身體的要求最高，它要求人體骨關(guān)節(jié)內(nèi)不能有金屬，心臟不好的人不能操作，孕婦不能操作等。而其他兩種焊接方法對(duì)人體和環(huán)境也有影響。

（6）對(duì)車間現(xiàn)場(chǎng)的要求不一樣，如氣焊占的空間最大，因?yàn)槊骰鸷蜌夤拗g以及氣罐之間都要求有一定的安全距離。而其他兩種方法要求的安全距離應(yīng)小一些。

總之，三種不同的焊接方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)變壓器制造廠來(lái)說(shuō)，可根據(jù)變壓器制造工藝選擇一種既能符合焊接質(zhì)量、速度，又能符合安全、職業(yè)健康、環(huán)保和現(xiàn)場(chǎng)要求的焊接方法是至關(guān)重要的。

參考文獻(xiàn)

[1] 天威保變電器股份有限公司.電力變壓器手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2] 王寶珊.變壓器設(shè)計(jì)手冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝[M].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)出版社，2009，11.

[3] 變壓器制造技術(shù)叢書編審委員會(huì).變壓器裝配工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint

（8）打開(kāi)高頻焊接機(jī)器，手握感應(yīng)加熱圈手柄，將加熱圈對(duì)準(zhǔn)被焊接的導(dǎo)線，輕輕按下加熱圈開(kāi)關(guān)，當(dāng)被加熱導(dǎo)線變成赤紅色時(shí)，即可停止加熱，同時(shí)用焊條點(diǎn)焊被焊導(dǎo)線的上端口（注意：不要填加的太多，過(guò)多就可能在導(dǎo)線上堆積成焊餾）；觀察焊接處是否飽滿，如出現(xiàn)局部凹陷，可點(diǎn)動(dòng)加熱圈開(kāi)關(guān)，使其達(dá)到滿意的外形要求。

（9）去除棉紗球、夾持夾具等，查看焊接鄰近處是否有受損絕緣，如出現(xiàn)絕緣受損，對(duì)受損絕緣在加包絕緣前，要將其清除，且重新包扎到要求的絕緣尺寸。

（10）清理。

用一類似漏斗形的“防護(hù)罩”，將其放置在被焊接導(dǎo)線與線餅之間，并固定在合適的位置，使其充分地保護(hù)附近線餅，避免任何可疑的金屬、非金屬雜物遺失到線餅內(nèi)；用中牙或細(xì)牙矬刀修磨焊接處的外側(cè)，并用砂紙將焊接處內(nèi)外、上下側(cè)打磨，使其光滑無(wú)毛刺，再用棉紗清理因打磨遺留的灰塵。

（11）焊接組合導(dǎo)線時(shí)，先焊接里面的導(dǎo)線，焊接、清理、包扎完畢后，再焊接外面的導(dǎo)線。具體的焊接過(guò)程如上所示。

3.2 高頻焊接適用范圍

（1）導(dǎo)線制造時(shí)的焊接。（2）扁銅線直接焊接。（3）線圈內(nèi)部導(dǎo)線焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

此三種不同的焊接適用范圍基本一樣，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）三種焊接方法按變壓器導(dǎo)線焊接發(fā)展方向來(lái)看，高頻焊接科技含量最高，它屬于尖端技術(shù)，焊接的可靠性最好。磷銅焊接和氣焊相對(duì)次之。

（2）從焊接質(zhì)量來(lái)看，高頻焊接容易操作，可控制性比較好，焊后產(chǎn)品質(zhì)量易于保證。焊后的導(dǎo)線可以通過(guò)電阻試驗(yàn)和拉斷試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)其性能。磷銅焊接和氣焊的導(dǎo)線質(zhì)量相對(duì)次之。

（3）焊接速度，三者屬高頻焊接最快。一般只需要幾秒鐘就能完成焊接操作。其操作較簡(jiǎn)單。磷銅焊接和氣焊的焊接速度相對(duì)慢一些。

（4）從安全角度來(lái)看，氣焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求較高；而磷銅焊和高頻焊的安全系數(shù)相當(dāng)，操作工易于操作。

（5）從職業(yè)健康和環(huán)境保護(hù)要求看三種焊接都不易掌握。此三種焊接對(duì)周圍環(huán)境都有影響。其中高頻焊對(duì)操作工身體的要求最高，它要求人體骨關(guān)節(jié)內(nèi)不能有金屬，心臟不好的人不能操作，孕婦不能操作等。而其他兩種焊接方法對(duì)人體和環(huán)境也有影響。

（6）對(duì)車間現(xiàn)場(chǎng)的要求不一樣，如氣焊占的空間最大，因?yàn)槊骰鸷蜌夤拗g以及氣罐之間都要求有一定的安全距離。而其他兩種方法要求的安全距離應(yīng)小一些。

總之，三種不同的焊接方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)變壓器制造廠來(lái)說(shuō)，可根據(jù)變壓器制造工藝選擇一種既能符合焊接質(zhì)量、速度，又能符合安全、職業(yè)健康、環(huán)保和現(xiàn)場(chǎng)要求的焊接方法是至關(guān)重要的。

參考文獻(xiàn)

[1] 天威保變電器股份有限公司.電力變壓器手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2] 王寶珊.變壓器設(shè)計(jì)手冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝[M].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)出版社，2009，11.

[3] 變壓器制造技術(shù)叢書編審委員會(huì).變壓器裝配工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint