[发明专利]鼠笼转子感应钎焊工艺验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鼠笼转子感应钎焊工艺验证方法，属于铜合金感应钎焊工艺验证技术领域。

背景技术

较大功率交流牵引电机是指额定功率为300KW-2000KW的交流牵引电机，较大功率交流牵引电机的鼠笼转子是电机的心脏，其焊接接头的性能关系到机车牵引电机的牵引性能。6000马力HXN5内燃机车是从美国GE公司技术引进产品，在引进鼠笼转子焊接制造技术时，引进的是手工火焰钎焊技术，对工人操作技术要求很高，不容易掌握，更不容易控制焊接质量，浪费大量的人财物。

为此，尝试采用感应钎焊技术。可是，感应钎焊工艺如何制定，工艺制定后如何验证其工艺性，这是两大难点。

通过分析，首先考虑到产品焊接接头本身装配不当、焊后消除应力不当，将会引起较大的残余应力存在；同时考虑到该转子处于电机内部高速旋转的特点，转子产生离心力；在电机加载牵引力的作用下，转子产生温度升高，这些问题对转子提出了较高的质量要求，尤其是焊接接头质量的好坏直接影响产品质量。

因此，急需提出一种鼠笼转子感应钎焊工艺的验证方法，以实现对鼠笼转子焊接质量的验证。

发明内容

本发明的目的在于：为了验证内燃机车交流牵引电机鼠笼转子铜合金（CuCr1与CuCr1Zr）感应钎焊工艺，提供一种鼠笼转子感应钎焊工艺验证方法，对鼠笼转子进行装配应力测试、拉力测试、硬度测试以及焊缝失效测试等破坏性工艺验证，解决目前对感应钎焊工艺无法进行验证的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种鼠笼转子感应钎焊工艺验证方法，交流牵引电机鼠笼转子主要由CuCr1材料制成的导条、CuCr1Zr材料制成的端环以及硅钢片制成的冲片组成，数根导条装配于冲片上后，再通过感应钎焊工艺在导条两端分别焊接端环，该感应钎焊接头处的工艺验证包括如下测试方法：

一、装配应力测试：在转子装配过程中，测试端环和导条感应焊接处的残余应力；

1）、在端环和导条的焊接接头上安装两个应变片，一个横向安装在靠近焊缝2.5-3.0mm处的端环内测，一个纵向安装在离端环30-35mm处的导条外侧；

2）、位于导条外侧处的安装点用单数标记，位于端环内侧的安装点用双数标记，将安装点连接到应变仪上，并将应变仪清零；

3）、将转子从离端部150mm处切开，取下冲片，记录此时应变仪上导条的应变值；

4）、将端环沿直径对称切开，记录此时应变仪上端环的应变值；

二、硬度测试：测试布氏硬度在焊接接头周围四个点位置上的读数变化；

1）获取布氏硬度的四个点位，分别为：位于迈过焊缝5mm导条本体上的一个点位，以及位于焊缝截面处，三个导条棱角线的中部的三个点位；

2）用布氏硬度测试仪对四个点位进行测试，并且记录该四个点位的布氏硬度；

三、拉力测试：测试焊接接头强度；

1）、取样大小以不破坏焊缝接头，及拉伸试验机空间高度为准；在离焊缝5mm以外、空间高度为75mm以上的焊接接头上取样；

2）、取样后，在拉伸试验机上对焊接接头进行拉伸试验，直至样件失效，记录此时拉力大小和失效的位置；

3）、查看失效位置为转子导条或者焊接接头处；

四、焊缝失效分析测试：分析鼠笼转子感应焊接的质量，满足低于焊接处的合金焊接失效的比例；

1）、沿着鼠笼转子的径向剖切导条端环焊接接头，再进行抛光、腐蚀处理；

2）、测量并记录此时焊接材料的失效百分比：焊缝失效=焊缝失效长度÷焊缝总长度×100%。

作为一种优选方式，经过上述装配应力、硬度、拉力和焊缝失效分析测试后，满足以下要求即合格：

装配应力：满足导条所测的应变力小于690μE；端环所测的应变力小于852μE；

硬度测试：满足样件四个位置的布氏硬度大于58.5；

拉力测试：满足平均拉力大于57.8KN，最小拉力大于53.3KN，焊接接头失效小于拉力测试样件的1%；

失效分析：满足所有数据点的数据在焊接材料的20%以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果：经过本发明所述鼠笼转子感应钎焊工艺验证方法，可以达到对感应钎焊的有效验证，杜绝焊接后的转子因为接头装配应力大、接头硬度低、接头强度不够、接头焊缝有效面积或者有效长度不够等造成的转子变形，提高鼠笼式高速旋转电机的使用寿命。

附图说明

图1是电机转子的示意图；