tig焊接在大型电机引线端子连接上的应用

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TIG焊接在大型电机引线端子连接上的应用-工程论文TIG焊接在大型电机引线端子连接上的应用耿慧宇GENGHui-yu（大唐安阳发电厂，安阳455000）（DatangAnyangPowerGenerationPlant，Anyang455000，China）摘要：通过TIG（钨极氩弧焊）焊接在大型电机引线端子连接上的焊接工艺革新，避免了老的焊接方法（钎焊）引起的电缆发热损坏的现象，保证了重要辅机的安全运行。Abstract:ThetechnologyinnovationofTIG(GTAW)weldinginlargemotorleadterminalsconnectionavoidsthephenomenonofcableheatdamagecausedbyoldsolderingmethods(soldering)andensuresthesafeoperationoftheimportantauxiliary.关键词：电机引线端子；紫铜；焊接性；焊接方法Keywords:motorleadterminals；redcopper；welding；weldingmethods中图分类号：TM3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）30-0125-020引言 随着电力安全生产的发展，对发电厂重要辅机的运行要求越来越严。如汽机循环水泵、给水泵、锅炉引风机等。大唐安阳发电厂循环水泵发生过因电机引线端子发热损坏电缆造成的设备停运，直接影响了机组的安全、经济运行。在对引线端子观察发现其采用的是钎焊焊接，易造成发热现象。通过研究分析决定采用新工艺钨极氩弧焊焊接。1紫铜的焊接性分析1.1机引线端子和电机引线材料同为紫铜（我们俗称红铜）导热性比钢好得多，铜的导热系数是钢的7倍，温度越高，导热系数越大，母材越难以熔化。红铜在300℃高温环境中会快速氧化，其氧化能力最强的时候是外界温度接近其熔点之时，氧化后会生成氧化亚铜。焊缝金属结晶时，氧化亚铜和铜形成低熔点（1064℃）的共晶，分布在铜的晶界上，极易对焊接接头的机械性能造成不利影响。1.2与钢材相比，导热性能较好的铜更容易产生气孔由于铜易导热，焊接熔池凝固速度快，液态熔池中上浮的气体无法快速逸出，所以最终形成气孔。从本质上讲，气孔出现的原因实际是随着温度的降低，气体溶解度快速下降，在化学反应下生成了气体。通常来讲，铜的气孔主要分为水蒸气造成的反应气孔以及氢造成的扩散气孔两个类型，铜的液态金属能溶解氢，与温度成正比。但远胜于钢中溶解度下降的幅度。也就是说，焊缝凝固前会逸出大量氢气，但是由于铜焊缝会快速凝固，氢气还未逸出就被封死，最终形成扩散气孔。铜与氧在高温条件下发生氧化反应生成氧化铜，当温度降低到1200℃以下时，便与游离出来与氢反应生成不溶于液态铜的水蒸气，如果水蒸气未完全逸出焊缝早已凝固，就会形成反应气孔。1.3热裂纹紫铜焊接时焊缝及熔合区易产生热裂纹。形成热裂纹的原因主要有以下几个方面： ①熔池结晶过程中，在晶界易形成低熔点共晶物。②凝固金属中的过饱和氢向金属的显微缺陷中的扩散。③母材中的低熔点杂质在晶界上形成偏析。④铜的线膨胀系数比低碳钢大50%以上，由液态转变到固态时收缩率也比较大，焊接时有可能产生内应力。2引线端子的焊接方法2.1钎焊钎焊是将焊件和钎料（即银焊丝）加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。原来的焊接方法为钎焊，选用的是银基焊材（俗称银焊丝）。钎焊时选用的热源是氧—乙炔焰。钎焊的缺点是：①钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化，造成接头强度低。②耐热性差。③选用的氧—乙炔焰热源温度低，易形成热裂纹等缺陷。④钎料（即银焊丝）价格较贵。2.2钨极氩弧焊钨极氩弧焊是采用钨棒作为电极，利用氩气作为保护气体进行焊接的一种气体保护焊方法。钨极氩弧焊与钎焊焊接方法相比的优点：①保护效果好，焊缝质量高，氩气不与金属发生反应，也不溶于金属，焊接过程能获得高质量的焊缝。 ②焊接变形和应力小。③易观察、易操作，由于是明弧焊，所以适用于全位置焊接。④易控制熔池尺寸。⑤可焊的材料范围广。焊丝采用同类型电缆线中的6平方的单股铜线，这样可以保证母材和焊材同材质，避免了因焊材中有铅、铋等有害杂质引起的热裂纹现象。同时，节约了购买焊材的费用。（表1）综上所述，针对紫铜的焊接性分析和钎焊的缺点，采用钨极氩弧焊可以很好地避免各种缺陷的产生，得到高质量的焊接接头。这是因为氩气对熔池的保护作用好，空气中的氧和氢不易进入熔池；并且氩弧焊的电弧温度高，热量集中，焊缝的热影响区小，焊缝的强度高。最重要的一点是氩弧焊是熔化焊，母材和焊材同时熔化，使两者达到完全熔合，避免了因结合不好引起的发热问题。3结论 经过对两种焊接方法的研究分析，再通过对#9机#1、2循环水泵引线端子采用钨极氩弧焊焊接的实际应用，经过焊后一个多月的观察，没有发现有发热现象。对比了前后钎焊和钨极氩弧焊两种焊接方法，证明用钨极氩弧焊替代钎焊是可行的，为以后TIG焊接在大型电机引线端子连接上的应用提供了范例，保证了机组的安全运行。参考文献：[1]ISBN7—80125—395—7/TK·110，焊接工艺及原理[S].[2]ISBN7—5045—3819—1/TH·300，焊工[S].[3]ISBN7—5045—1907—3/TM·115，电焊工[S].[4]ISBN7—5083—0417—9/TK·71，火力发电厂金属材料手册[S].