Aangesien aluminiumgeleiers toenemend in motorbedradingskabels gebruik word, analiseer en organiseer hierdie artikel die verbindingstegnologie van aluminium-kragbedradingskabels, en analiseer en vergelyk die werkverrigting van verskillende verbindingsmetodes om die latere keuse van aluminium-kragbedradingskabelverbindingsmetodes te vergemaklik.
01 Oorsig
Met die bevordering van die toepassing van aluminiumgeleiers in motorbedrading, neem die gebruik van aluminiumgeleiers in plaas van tradisionele kopergeleiers geleidelik toe. In die toepassingsproses van aluminiumdrade wat koperdrade vervang, is elektrochemiese korrosie, hoëtemperatuurkruip en geleieroksidasie egter probleme wat tydens die toepassingsproses in die gesig gestaar en opgelos moet word. Terselfdertyd moet die toepassing van aluminiumdrade wat koperdrade vervang, voldoen aan die vereistes van die oorspronklike koperdrade. Elektriese en meganiese eienskappe om prestasievermindering te vermy.
Om probleme soos elektrochemiese korrosie, hoëtemperatuurkruip en geleieroksidasie tydens die aanwending van aluminiumdrade op te los, is daar tans vier hoofstroomverbindingsmetodes in die bedryf, naamlik: wrywingssweis en druksweis, wrywingssweis, ultrasoniese sweis en plasmasweis.
Die volgende is 'n analise en prestasievergelyking van die verbindingsbeginsels en -strukture van hierdie vier tipes verbindings.
02 Wrywingssweis en druksweis
Wrywingssweising en drukverbinding, gebruik eers koperstawe en aluminiumstawe vir wrywingssweising, en dan word die koperstawe gestempel om elektriese verbindings te vorm. Die aluminiumstawe word gemasjineer en gevorm om aluminium-krimp-eindstukke te vorm, en koper- en aluminium-terminale word vervaardig. Dan word die aluminiumdraad in die aluminium-krimp-eindstuk van die koper-aluminium-terminaal geplaas en hidroulies gekrimp deur tradisionele draadharnas-krimptoerusting om die verbinding tussen die aluminiumgeleier en die koper-aluminium-terminaal te voltooi, soos getoon in Figuur 1.
In vergelyking met ander verbindingsvorme, vorm wrywingsweis en druksweis 'n koper-aluminiumlegering-oorgangsone deur wrywingsweis van koperstawe en aluminiumstawe. Die sweisoppervlak is meer eenvormig en dig, wat die termiese kruipprobleem wat veroorsaak word deur verskillende termiese uitbreidingskoëffisiënte van koper en aluminium, effektief vermy. Boonop vermy die vorming van die legering-oorgangsone ook effektief elektrochemiese korrosie wat veroorsaak word deur die verskillende metaalaktiwiteite tussen koper en aluminium. Daaropvolgende verseëling met hittekrimpbuise word gebruik om soutsproei en waterdamp te isoleer, wat ook die voorkoms van elektrochemiese korrosie effektief vermy. Deur die hidrouliese krimp van die aluminiumdraad en die aluminiumkrimp-einde van die koper-aluminium-terminaal, word die monofilamentstruktuur van die aluminiumgeleier en die oksiedlaag op die binnewand van die aluminiumkrimp-einde vernietig en afgeskil, en dan word die koue tussen die enkele drade en tussen die aluminiumgeleier en die binnewand van die krimp-einde voltooi. Die sweiskombinasie verbeter die elektriese werkverrigting van die verbinding en bied die mees betroubare meganiese werkverrigting.
03 Wrywingssweising
Wrywingssweising gebruik 'n aluminiumbuis om die aluminiumgeleier te krimp en te vorm. Nadat die eindvlak afgesny is, word wrywingssweising met die koperterminaal uitgevoer. Die sweisverbinding tussen die draadgeleier en die koperterminaal word deur wrywingssweising voltooi, soos in Figuur 2 getoon.
Wrywingssweising verbind aluminiumdrade. Eers word die aluminiumbuis deur krimping op die geleier van die aluminiumdraad geïnstalleer. Die monofilamentstruktuur van die geleier word deur krimping geplastiseer om 'n digte sirkelvormige dwarssnit te vorm. Dan word die sweisdeursnit platgemaak deur te draai om die proses te voltooi. Voorbereiding van sweisoppervlakke. Die een punt van die koperterminaal is die elektriese verbindingsstruktuur, en die ander punt is die sweisverbindingsoppervlak van die koperterminaal. Die sweisverbindingsoppervlak van die koperterminaal en die sweisoppervlak van die aluminiumdraad word deur wrywingssweising gesweis en verbind, en dan word die sweisflits gesny en gevorm om die verbindingsproses van die wrywingssweisaluminiumdraad te voltooi.
In vergelyking met ander verbindingsvorme, vorm wrywingssweiswerk 'n oorgangsverbinding tussen koper en aluminium deur wrywingssweiswerk tussen koperterminale en aluminiumdrade, wat die elektrochemiese korrosie van koper en aluminium effektief verminder. Die koper-aluminium wrywingssweis-oorgangsone word in die latere stadium met kleefkrimpkous verseël. Die sweisarea sal nie aan lug en vog blootgestel word nie, wat korrosie verder verminder. Boonop is die sweisarea waar die aluminiumdraadgeleier direk deur sweiswerk aan die koperterminale gekoppel word, wat die uittrekkrag van die verbinding effektief verhoog en die verwerkingsproses eenvoudig maak.
Die nadele bestaan egter ook in die verbinding tussen aluminiumdrade en koper-aluminium-terminale in Figuur 1. Die toepassing van wrywingsweiswerk op draadharnasvervaardigers vereis aparte spesiale wrywingsweistoerusting, wat swak veelsydigheid het en die belegging in vaste bates van draadharnasvervaardigers verhoog. Tweedens, tydens wrywingsweiswerk word die monofilamentstruktuur van die draad direk met die koperterminaal wrywingsgesweis, wat lei tot holtes in die wrywingsweisverbindingsarea. Die teenwoordigheid van stof en ander onsuiwerhede sal die finale sweiskwaliteit beïnvloed, wat onstabiliteit in die meganiese en elektriese eienskappe van die sweisverbinding veroorsaak.
04 Ultrasoniese sweiswerk
Ultrasoniese sweising van aluminiumdrade gebruik ultrasoniese sweistoerusting om aluminiumdrade en koperterminale te verbind. Deur die hoëfrekwensie-ossillasie van die sweiskop van die ultrasoniese sweistoerusting word die aluminiumdraadmonofilamente en die aluminiumdrade en koperterminale aan mekaar verbind om die aluminiumdraad te voltooi en die verbinding van koperterminale word in Figuur 3 getoon.
Ultrasoniese sweisverbinding vind plaas wanneer aluminiumdrade en koperterminale vibreer teen hoëfrekwensie-ultrasoniese golwe. Vibrasie en wrywing tussen koper en aluminium voltooi die verbinding tussen koper en aluminium. Omdat beide koper en aluminium 'n vlakgesentreerde kubieke metaalkristalstruktuur het, word die atoomvervanging in die metaalkristalstruktuur in 'n hoëfrekwensie-ossillasie-omgewing onder hierdie toestand voltooi om 'n legering-oorgangslaag te vorm, wat die voorkoms van elektrochemiese korrosie effektief vermy. Terselfdertyd word die oksiedlaag op die oppervlak van die aluminiumgeleiermonofilament tydens die ultrasoniese sweisproses afgeskil, en dan word die sweisverbinding tussen die monofilamente voltooi, wat die elektriese en meganiese eienskappe van die verbinding verbeter.
In vergelyking met ander verbindingsvorme, is ultrasoniese sweistoerusting 'n algemeen gebruikte verwerkingstoerusting vir draadharnasvervaardigers. Dit vereis nie nuwe vaste bate-beleggings nie. Terselfdertyd gebruik die terminale kopergestempelde terminale, en die terminale se koste is laer, dus het dit die beste kostevoordeel. Daar is egter ook nadele. In vergelyking met ander verbindingsvorme, het ultrasoniese sweiswerk swakker meganiese eienskappe en swak vibrasieweerstand. Daarom word die gebruik van ultrasoniese sweisverbindings nie aanbeveel in hoëfrekwensie-vibrasiegebiede nie.
05 Plasma-sweiswerk
Plasmasweiswerk gebruik koperterminale en aluminiumdrade vir krimpverbinding, en dan, deur soldeer by te voeg, word die plasmaboog gebruik om die area wat gesweis moet word, te bestraal en te verhit, die soldeer te smelt, die sweisarea te vul en die aluminiumdraadverbinding te voltooi, soos in Figuur 4 getoon.
Plasmasweis van aluminiumgeleiers gebruik eers plasmasweis van koperterminale, en die krimp en bevestiging van die aluminiumgeleiers word voltooi deur krimp. Die plasmasweisterminale vorm 'n vatvormige struktuur na krimping, en dan word die terminale sweisarea gevul met sinkbevattende soldeer, en die gekrimpte punt word sinkbevattende soldeer bygevoeg. Onder die bestraling van 'n plasmaboog word die sinkbevattende soldeer verhit en gesmelt, en gaan dan deur kapillêre werking die draadgaping in die krimparea binne om die verbindingsproses van koperterminale en aluminiumdrade te voltooi.
Plasma-sweising van aluminiumdrade voltooi die vinnige verbinding tussen die aluminiumdrade en die koperterminale deur middel van krimping, wat betroubare meganiese eienskappe bied. Terselfdertyd, tydens die krimpproses, word die vernietiging en afskilfering van die oksiedlaag van die geleier deur 'n kompressieverhouding van 70% tot 80% voltooi, wat die elektriese werkverrigting effektief verbeter, die kontakweerstand van die verbindingspunte verminder en die verhitting van die verbindingspunte voorkom. Voeg dan sinkbevattende soldeer by die einde van die krimparea en gebruik 'n plasmastraal om die sweisarea te bestraal en te verhit. Die sinkbevattende soldeer word verhit en gesmelt, en die soldeer vul die gaping in die krimparea deur kapillêre werking, wat soutspuitwater in die krimparea verkry. Damp-isolasie vermy die voorkoms van elektrochemiese korrosie. Terselfdertyd, omdat die soldeer geïsoleer en gebuffer is, word 'n oorgangsone gevorm, wat die voorkoms van termiese kruip effektief vermy en die risiko van verhoogde verbindingsweerstand onder warm en koue skokke verminder. Deur plasma-sweising van die verbindingsarea word die elektriese werkverrigting van die verbindingsarea effektief verbeter, en die meganiese eienskappe van die verbindingsarea word ook verder verbeter.
In vergelyking met ander verbindingsvorme, isoleer plasmasweising koperterminale en aluminiumgeleiers deur die oorgangsweislaag en versterkte sweislaag, wat die elektrochemiese korrosie van koper en aluminium effektief verminder. En die versterkte sweislaag vou die eindvlak van die aluminiumgeleier toe sodat die koperterminale en die geleierkern nie in aanraking kom met lug en vog nie, wat korrosie verder verminder. Boonop maak die oorgangsweislaag en die versterkte sweislaag die koperterminale en aluminiumdraadverbindings styf vas, wat die uittrekkrag van die verbindings effektief verhoog en die verwerkingsproses eenvoudig maak. Daar is egter ook nadele. Die toepassing van plasmasweising op draadharnsvervaardigers vereis aparte toegewyde plasmasweistoerusting, wat swak veelsydigheid het en die belegging in vaste bates van draadharnsvervaardigers verhoog. Tweedens, in die plasmasweisproses word die soldeersel deur kapillêre werking voltooi. Die gapingvulproses in die krimparea is onbeheerbaar, wat lei tot onstabiele finale sweiskwaliteit in die plasmasweisverbindingsarea, wat lei tot groot afwykings in elektriese en meganiese werkverrigting.
Plasingstyd: 19 Februarie 2024