中文名稱�線束焊接 英文名稱:harness welding 定義:一組金屬線�電纜綁在一�,運(yùn)載設(shè)備之間來往的信�(hào)�電源的連接,它們通過加熱或加�,或兩者并用,也可能用填充材料,使工件�(dá)到結(jié)合的方法�
要了解線束焊�,先要了解什么是線束。所謂線�,就是指電路中連接各電器設(shè)備的接線部件,由絕緣護(hù)套、接線端�、導(dǎo)線及絕緣包扎材料等組�。線束多用在各種精密電子�(shè)�,如汽車電路,電腦主板電�,家用電器電路等。這類電線束最容易�(fā)生的故障�3種:
1)自然損壞
電線束使用超過了使用�,使電線老化,絕緣層破�,�(jī)械強(qiáng)度顯著下�,引起電線之間短路、斷路、搭鐵等,造成電線束燒�。線束端子氧�、變�,造成接觸不良�,�(huì)引起電氣�(shè)備不能正常工��
2)由于電氣�(shè)備的故障造成電線束的損壞
�(dāng)電氣�(shè)備發(fā)生過�、短�、搭鐵等故障,都可能引起電線束損壞�
3)人為故障
裝配或檢修汽車零部件�(shí),金屬物體將電線束壓傷,使電線束絕緣層破�;電線束位置不當(dāng);電氣設(shè)備的引線位置接錯(cuò);蓄電池正負(fù)極引線接�;檢修電路故障時(shí),亂接、亂剪電線束電線�,都可以引起電氣設(shè)備的不正常工�,甚至燒壞電線束�
其中�2種故障最讓工程技�(shù)人員頭疼。而焊接工藝的選擇是是�(dǎo)致這類故障最直接的原因�
傳統(tǒng)的線束焊接工藝主要有:熔�,纖焊,壓焊�
1)熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀�(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔�,形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng),冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一�。由于熔焊后,線束接面以熔接苞狀�(jié)合形成焊�,電阻大,大大降低了線束使用壽命。并且在熔焊過程�,如果大氣與高溫的熔池直接接�,大氣中的氧就會(huì)氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等�(jìn)入熔池,還會(huì)在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的�(zhì)量和性能�
2)釬焊是使用比工件熔�(diǎn)低的金屬材料作釬�,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔�(diǎn)的溫�,利用液�(tài)釬料潤濕工件,填充接口間隙并與工件實(shí)�(xiàn)原子間的相互�(kuò)散,從而實(shí)�(xiàn)焊接的方��
焊接�(shí)形成的連接兩�(gè)被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí)�(huì)受到焊接熱作�,而發(fā)生組織和性能變化,這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時(shí)因工件材料焊接材�、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能�(chǎn)生過熱、脆�、淬硬或軟化�(xiàn)�,也使焊件性能下降,惡化焊接�。這就需要調(diào)整焊接條�,焊前對(duì)焊件接口處預(yù)�、焊�(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)��
3)壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下實(shí)�(xiàn)原子間結(jié)合,又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對(duì)焊,�(dāng)電流通過兩工件的連接端時(shí),該處因電阻很大而溫度上�,當(dāng)加熱至塑性狀�(tài)�(shí),在軸向壓力作用下連接成為一體�
各種壓焊方法的共同特�(diǎn)是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多�(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元�?zé)龘p,和有害元素侵入焊縫的問�,從而簡(jiǎn)化了焊接過程,也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同�(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短,因而熱影響區(qū)�。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等�(qiáng)度的�(yōu)�(zhì)接頭�
綜上所述,壓焊必然要取代熔�、纖焊成為線束焊接的主流工藝�
線束壓焊方式有擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊、超聲波焊�
�(kuò)散焊
diffusion welding
將焊件緊密貼�,在一定溫度和壓力下保持一段時(shí)間,使接觸面之間的原子相互擴(kuò)散形成聯(lián)接的焊接方法。影響擴(kuò)散焊過程和接頭質(zhì)量的主要因素是溫度壓力擴(kuò)散時(shí)間和表面粗糙�。焊接溫度越�,原子�(kuò)散越快焊接溫度一般為材料熔點(diǎn)�0.5�0.8�。根�(jù)材料類型和對(duì)接頭�(zhì)量的要求,擴(kuò)散焊可在真空、保�(hù)氣體或溶劑下�(jìn)�,其中以真空�(kuò)散焊�(yīng)用最�。為了加速焊接過程、降低對(duì)焊接表面粗糙度的要求或防止接頭中出現(xiàn)有害的組�,常在焊接表面間添加特定成分的中間夾層材�,其厚度在0.01毫米左右。擴(kuò)散焊接壓力較�,工件不產(chǎn)生宏觀塑性變�,適合焊后不再加工的精密零件。擴(kuò)散焊可與其他熱加工工藝聯(lián)合形成組合工�,如熱�-�(kuò)散焊、粉末燒�(jié)-�(kuò)散焊和超塑性成�-�(kuò)散焊�。這些組合工藝不但能大大提高生�(chǎn)率,而且能解決單�(gè)工藝所不能解決的問�。如超音速飛�(jī)上各種鈦合金�(gòu)件就是應(yīng)用超塑性成�-�(kuò)散焊制成的擴(kuò)散焊的接頭性能可與母材相同,特別適合于焊接異種金屬材料、石墨和陶瓷等非金屬材料、彌散強(qiáng)化的高溫合金、金屬基�(fù)合材料和多孔性燒�(jié)材料�。擴(kuò)散焊已廣泛用于反�(yīng)堆燃料元�、蜂窩結(jié)�(gòu)�、靜電加速管、各種葉�、葉�、沖�、過濾管和電子元件等的制��
�(kuò)散焊是在一定溫度和壓力下將種待焊物�(zhì)的焊接表面相互接�,通過微觀塑性變形或通過焊接面產(chǎn)生微量液相而擴(kuò)大待焊表面的物理接觸,使之距離離�(dá)(1~ 5)x10-8cm以內(nèi)(這樣原子間的引力起作�,才可能形成金屬�),再�(jīng)較長�(shí)間的原子相互間的不斷�(kuò)�,相互滲�,來�(shí)�(xiàn)冶金�(jié)合的一種焊接方��
顯然,對(duì)于普通線束的焊接,使用擴(kuò)散焊成本太高�
高頻�(high-frequency welding)
高頻焊是以固體電阻熱為能�。焊接時(shí)利用高頻電流在工件內(nèi)�(chǎn)生的電阻熱使工件焊接區(qū)表層加熱到熔化或接近的塑性狀�(tài),隨即施加(或不施加)頂鍛力而實(shí)�(xiàn)金屬的結(jié)合。因此它是一種固相電阻焊方法。高頻焊根據(jù)高頻電流在工件中�(chǎn)生熱的方式可分為接觸高頻焊和感應(yīng)高頻�。接觸高頻焊�(shí),高頻電流通過與工件機(jī)械接觸而傳入工�。感�(yīng)高頻焊時(shí),高頻電流通過工件外部感應(yīng)圈的耦合作用而在工件�(nèi)�(chǎn)生感�(yīng)電流。高頻焊是化較強(qiáng)的焊接方�,要根據(jù)�(chǎn)品配備專用設(shè)備。生�(chǎn)率高,焊接速度可達(dá)30m/min。主要用于制造管子時(shí)縱縫或螺旋縫的焊��
顯然,對(duì)于細(xì)小的線束,高頻焊不適��
冷壓�
冷壓�,英文為cold pressure welding
加壓變形�(shí),工件接觸面的氧化膜被破壞并被擠�,能凈化焊接接頭。所加壓力一般要高于材料的屈服強(qiáng)�,以�(chǎn)�60�90%的變形量。加壓方式可以緩慢擠�、滾壓或加沖擊力,也可以分幾次加壓達(dá)到所需的變形量�
冷壓焊由于不需加熱、不需填料,設(shè)備簡(jiǎn)單;焊接的主要工藝參�(shù)已由模具尺寸確定,故易于操作和自�(dòng)�,焊接質(zhì)量穩(wěn)�,生�(chǎn)率高,成本低;不用焊�,接頭不�(huì)引起腐蝕;焊接時(shí)接頭溫度不升�,材料結(jié)晶狀�(tài)不變,特別適于異種金屬和熱焊法無法實(shí)�(xiàn)的一些金屬材料和�(chǎn)品的焊接。冷壓焊已成為電氣行�(yè)、鋁制品�(yè)和太空焊接領(lǐng)域中最重要的有限幾種焊接方法之一�
冷壓焊機(jī)及其模具的工作表面可能會(huì)積聚金屬碎屑,必須定期清�。如有壓縮空�,可用壓縮空氣把碎屑吹掉。如果要徹底的清除碎�,可將模具從焊機(jī)中取�,把模具的四塊模塊拆開,用放大鏡仔細(xì)每塊模塊,確保所有模塊表面的微量碎屑都被清除。拆模時(shí)必須小心,尤其小彈簧容易丟失。模具的表面不干凈將�(huì)�(dǎo)致接線時(shí)線容易在模具中打�,以至于焊接失敗。注意維修后的模具工作表面決不允許有任何油脂�
冷壓焊所需�(shè)備簡(jiǎn)單,工藝�(jiǎn)�,勞動(dòng)條件�。但冷壓焊所需擠壓力較大,在大截面工件的焊接時(shí)�(shè)備較龐大,搭接焊后工件表面有較深的壓�,因而在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍�
因此,冷壓焊�(duì)于線束焊接也不是完美的選��
多工位熱壓焊接機(jī)
多工位熱壓焊接機(jī),包括機(jī)�,轉(zhuǎn)�,對(duì)線調(diào)整機(jī)�(gòu),焊接機(jī)�(gòu),電�(jī),轉(zhuǎn)盤定� 壓焊�(jī)�(jī)�(gòu)和電氣控制部�,機(jī)架上緊固底座,轉(zhuǎn)盤位于底座上�,安裝在�(jī)架內(nèi)的電�(jī)�(qū)�(dòng)垂直穿過底座中心并由其支撐的�(zhuǎn)軸間歇轉(zhuǎn)�(dòng),從而帶�(dòng)和轉(zhuǎn)軸垂直緊固的�(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)�(dòng),在�(zhuǎn)盤上�(shè)置的工位位置開槽�,在槽孔上安裝可相對(duì)槽孔作上下移�(dòng)的浮�(dòng)裝置,轉(zhuǎn)盤上沿圓周方向可均勻地設(shè)置多�(gè)工位�
超聲波壓焊機(jī)
超聲波壓焊的原理是由超聲波發(fā)生器�(chǎn)生幾十千赫的超聲振蕩電能,通過磁致伸縮換能器產(chǎn)生超聲頻率的�(jī)械振�(dòng)。壓焊劈刀鑲在端部的適�(dāng)位置上,劈刀必然同時(shí)�(chǎn)生一種稱為交變剪切應(yīng)力的�(jī)械振�(dòng)。鋁絲和芯片鋁焊區(qū)表面的氧化膜受到破壞,同�(shí)由于摩擦,在界面上產(chǎn)生一定的熱量使焊接處的鋁絲和芯片上的鋁焊區(qū)都產(chǎn)生一定的塑性形變,使鋁原子金屬鍵緊密接觸而形成牢固的鍵合�
球焊壓焊�(jī)
球焊壓焊�(jī)以熱壓焊法和超聲波壓焊法為基�(chǔ),所用設(shè)備分別為熱壓焊機(jī)、超聲波壓焊�(jī)和球焊機(jī)。這是廣泛采用的內(nèi)引線焊接方法之一,其特點(diǎn)是:①工作溫度(200�250℃)低于熱壓焊法的工作溫�;②所用的壓焊劈刀不用加熱而由超聲振動(dòng)�(chǎn)生熱能;③采用金絲為引線,并以球焊形式�(jìn)行焊接。三種內(nèi)引線焊接法的焊接�(zhì)�,都需要用一�(gè)精密的引線抗拉強(qiáng)度測(cè)定器(拉力計(jì))�(jìn)行檢查和控制�
冷壓焊過程中可行的變形速度不會(huì)引起接頭的升溫,也不存在界面原子的相�(duì)�(kuò)�。因�,冷壓焊不會(huì)�(chǎn)生熱焊接頭常見的軟化區(qū)、熱影響區(qū)和脆性金屬中間相。經(jīng)過焊接時(shí)�(yán)重變形的冷壓焊機(jī)接頭,其�(jié)合界面均呈現(xiàn)�(fù)雜的峰谷和犬牙交�(cuò)的空間形�,其�(jié)合面面積比簡(jiǎn)單的幾何截面大。因�,在正常情況�,同各金屬的冷壓焊接頭強(qiáng)度不低于母材;異種金屬的冷壓焊接頭強(qiáng)度不低于較金屬的�(qiáng)�。由于結(jié)合界面大,又無中間相,所以接頭的�(dǎo)電�、抗腐蝕性能�(yōu)��
線束焊接�(jī)的介紹:
超聲波線束焊接是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩�(gè)需焊接的線束工件表面,在加壓的情況�,使兩�(gè)線束工件表面相互摩擦而形成分子層之間的熔�,其�(yōu)�(diǎn)在于快�、節(jié)�、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷�(tài)加工;缺�(diǎn)是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊�(diǎn)位不能太�、需要加��
1�、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特��
2�、焊接后�(dǎo)電性好,電阻系�(shù)極低或近乎零�
3)、對(duì)焊接金屬表面要求�,氧化或電鍍均可焊接�
4)、焊接時(shí)間短,不需任何助焊劑、氣�、焊��
5)、焊接無火花,環(huán)保安全�