[其他]起动机电枢的喷涂重熔电阻钎焊工艺

说明书

本发明是起动机电枢电阻钎焊新工艺。用于汽车、拖拉机的起动电机电枢焊接。采用粉末状钎料喷涂在工件焊接面上，加热使钎料重熔后达到电阻钎焊的目的。本发明避免了箔状钎焊的缺点和电枢使用过程中的甩锡现象。焊接性能好，省工省料，节约能耗，有利于自动化。

本发明涉及用浸入熔融焊料的方式进行金属钎焊方法，特别适用于汽车、拖拉机上起动用的直流电机电枢焊接。

目前国内外大都采用铜片夹持电枢绕组与换向器、浸锡焊接工艺。这种浸锡焊接工艺的缺点是用铜、锡料多、耗电能大，易产生焊接砂眼，加工性能差，污染周围环境，产品质量不能满足使用要求。经浸锡焊的电枢当持续起动时间过长时，电枢就会发生甩锡现象（锡的熔点在231℃左右，电枢制动时，电流最大，有时瞬时电流可达1千安培，温升达400℃左右，此时锡达熔化状态，而转子尚高速旋转，产生甩锡），造成起动困难，甚至烧毁电枢。

据国外资料报导，西德、日本采用箔带状钎料电阻钎焊工艺，箔带状钎料电阻钎焊要将钎料加工成箔带后再用专用机械摆片，焊后要清理工件。电枢的钎焊间隙仅0.06～0.1毫米，且要求绝缘良好，只有钎料制成箔带状才能实现电阻钎焊。由于钎料表面张力小，流动性强，难以成形，用一般的方法难以加工成箔带状，需要一套特殊的专用设备。日本通常采用这一方法把含Ag15%Cu80%、P5%的钎料，经加工成箔带状后再摆片焊接。箔带状钎料电阻钎焊，除了存在上述工艺上的缺点外，钎焊时还易逃片，难以保证产品质量。

本发明的目的是创造一种新的涂布钎料的方法，钎料不需事前经过复杂的加工制造过程，且与被焊金属之间又有一定的结合能力，不需要专用的摆片机械，从而克服上述箔带状钎料电阻钎焊工艺所存在的缺点。

为此，对钎料的制作和化学成分进行了研究，发现采用R207钎料，其成份为Ag5%，Sn10%，P5%，其余为铜，能很好满足使用要求，经试验也可以用高磷铜粉或中温钎料。先将钎料制成150～200目粉末状，用O₂-C₂H₂喷枪将粉末状钎料低温溶化喷涂于工件焊接面上，喷涂厚度为0.05～0.1毫米，使粉末钎料在压力作用下，均匀完整地充填、涂布在钎焊金属表面上。然后将工件加热至750℃～1100℃，使粉末钎料重熔，钎料对工件的结合由喷涂时的物理状转变为化学状。（即粉末钎料的复盖的物理状态，经过重熔电阻钎焊后使钎料和焊接面产生原子间的结合的化学状态）。

对工件加热采用的热源可以用O₂-C₂H₂火焰、煤气，也可用电加热或高频感应加热，均可达到使粉末钎料重熔的目的。

本钎焊工艺具有良好的经济效果，不但钎料的含银量从15%下降至5%，而且采用本工艺焊一只起动电机电枢可节省人民币一元以上，按焊接十万台电枢计算，可节省锡2.2吨、铜6.15吨、电33000千瓦·小时，原材料和能源节约幅度很大。

采用本发明加工的电枢质量高，电枢钎焊接头强度为250.06957兆帕;钎焊接头电阻率近似于0.00266欧姆·平方毫米/米，和锡的电阻率基本相同。以本工艺钎焊的电枢过载能力提高很大，已有技术中，为了防止甩锡，额定起动时间为0.2分钟，采用本发明后持续起动可达3分钟，提高起动时间15倍，可保证蓄电瓶放电终了电枢也不损坏。

本发明的最佳实施例：将R207钎料用1＃或2＃氧-乙炔枪，氧气压力控制在49帕～59帕乙炔气压控制在2.94帕～4.90帕，将钎料低温熔化喷涂在欲焊接表面上。而电枢线平放在框形架上排列，並用专用输送装置进行传动，实现连续自动喷涂，喷涂厚度0.05～0.1毫米。喷涂好后紧接着完成电枢制作工艺：电枢一次成型、串拼头（转子线的串入铁芯和转子线弯头拼合）、换向器入轴。完成后利用夹具固定上下排线，采用上海一西雅基焊机，焊接电流视不同截面而不同，ST60电枢截面为2.65×5.6×20毫米（长），其电流控制在6500A;焊接电压也视不同截面而异，ST60电枢焊接电压控制在2.4V;焊接时间为0.36秒/件;焊接压力0.20帕，同时应开通冷却水，通过焊机加热重熔进行电阻钎焊，逐一焊接，直至结束，最后进行检验。