铝漆包线在罩极电机中使用的焊接工艺探究

谢盼盼

摘 要：随着铜价的大副飙升，以及现今铜价的起伏不定，材料成本受到极大的挑战，也使各企业材料成本的承受能力到了极限，从而使铝漆包线的发展得到加速、得到关注。且我国在铜资源发掘困难时期即20世纪70年代前，均在电线电缆、电力变压器、电机等领域大批使用铝线或铝漆包线，从该角度来说，铝漆包线的使用应该是没有问题的。但是由于铝漆包线的可焊接性相较于铜漆包线差异巨大，原本铜漆包线的焊接工艺不能在铝漆包线上使用，且铝元素较铜元素活波，铝线极易在焊接的过程中或焊接后与空气中的氧气反应生成Al2O3，导致焊点氧化断裂，绕组断路，进而影响整个设备的使用，使得客户“谈铝色变”。虽然不少企业和科研机构对铝线焊接困难且易氧化的问题都进行过研究，但是在实际操作中，效率低、可靠性差，电机使用寿命短，客户认可度低，因而难以推广开来。

关键词：铝漆包线 焊接工艺 脱漆 锡焊 超声波清洗 双壁热缩管

中图分类号：TP13 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（c）-0065-02

推广铝漆包线在罩极电机中的使用，虽然它有着巨大的成本优势[3]。但如何有效提升焊接的可靠性，一直是各铝线使用厂家需要共同攻克的难题。只要能有效地解决了铝漆包线焊接的可靠性，铝漆包线在罩极电机中才会得到广泛应用。通过对比不同铝漆包线厂家漆膜材料特性，比较不同温度下脱漆粉的使用效果、脱漆时间，以及脱漆后清洗、焊接及焊接后防护，找到了有效解决铝漆包线焊接操作困难、效率低、焊接可靠性差这一难题的对策，使得“谈铝色变”不复存在。下面笔者就以焊接工序中的脱漆、清洗、锡焊、焊点防护做研究与探讨。

1 脱漆

脱漆的方法有：刀片刮漆、离心刀剥漆、磨轮磨漆、脱漆剂脱漆、高温锡烫漆、脱漆粉脱漆。总之脱漆的办法很多。由于高温锡烫漆适用于直焊型漆包线本文不做阐述。下面我们来探讨一下现在最常用的脱漆方法。

（1）刀片刮漆。是最传统、最简单的脱漆方式，对铝线表面损伤比较小。但效率太低，也仅仅适用于大直径漆包线的脱漆，细线非常容易被刮断，或被刮刀重创，韧性变差，不适合大规模作业。

（2）离心刀剥漆。这个据说最早是德国引进的一种脱漆设备，它是通过3个高速旋转的刀具，把铝漆包线的漆直接剥掉，效率不错。但这种脱漆方法和手工刮漆原理相同，也仅仅适用大直径线的脱漆。

（3）磨轮磨漆[1]。无论用的是钢丝轮还是纤维轮，在磨掉漆膜的过程中，铝线的温度会随着高速的磨擦而迅速升高，铝线表面会被迅速氧化。而且细线容易被磨断，磨过之后会变脆。

（4）脱漆剂脱漆。这个方法最开始我们也试过，但由于脱漆效率过于低下，不适合工厂内批量生产使用。

（5）脱漆粉脱漆。脱漆粉脱漆不分漆包线的耐温级别，脱漆速度快，且可以多根线一起脱漆，效率非常高，非常适合大规模作业，使用方便，而且经脱漆粉脱过的漆包线几乎没有伤害，现在使用铝漆包线的工厂大多都使用这种脱漆方式。但是由于脱漆粉具有强的腐蚀性（可调节脱漆粉温度，杜绝出现飞溅现象），必须对脱漆部分进行清洗。

2 清洗

由于脫漆粉强的腐蚀性，铝线电机若在使用一段时间后出现了断路现象，绝大多数是由于清洗不当或未清洗引起的。使得残留的脱漆粉，在有氧或者无氧的环境下都能对铝有很强的腐蚀性。所以，焊接后的清洗步骤必不可少。

（1）用清水（或者酒精）漂洗，脱漆剂是比较容易溶于水或者酒精的。但员工动作上的差异或漂洗时间不够，总会存在部分脱漆粉的残留，导致漆包线被腐蚀断裂，电机断路。

（2）用清水（或者酒精）漂洗（选用超生波清洗机），漂洗2～3s就好，并使用干净的抹布对清洗后的线头，擦拭干净。由于超声波清洗机的使用，使得清洗效果有了质的提升，极少出现焊点断路的现象。

3 锡焊

3.1 焊锡丝焊接

（1）质量不可靠，因为焊锡在铝上的扩展性不好，流动性差，在焊接引线的时候不能一次完全包裹住焊点，易造成虚焊、假焊，且助焊剂不能完全蒸发掉，存在安全隐患。

（2）效率低，部分焊点由于焊接质量不高，可能要修复几次，大大延长了焊接时间，降低效率，大量浪费人工，且修复后的焊点表面尖角毛刺多，与空气接触面积大，易氧化。

（3）材料浪费大，一个是焊锡丝的浪费，一个是烙铁的浪费。

3.2 浸锡焊接

（1）上锡均匀，无漏焊、假焊的可能性。浸锡液液面以下的部分都会上锡，焊接质量非常可靠，焊点上引线和铝漆包线接触面积大，电阻比回路中其他地方小得多。不会出现焊点发热、老化的现象。

（2）焊接质量好，助焊剂没有残留。由于锡炉的温度相对较高，可以把铝钎剂比较充分地蒸发掉。且在焊接完成后再用超声波清洗剂清洗一次，使得焊点无任何腐蚀性物质的残留，完全没有后继被腐蚀的隐患。

（3）工作效率高，节省人工成本。浸锡焊接一个焊点的时间一般不超过3秒，而且可以一次浸焊多个焊点，可以大大提高工作效率。

4 焊点防护

铝漆包线焊接完成后，一定要对焊点进行隔绝空气处理，避免焊点长期暴露在空气中，导致焊点缓慢氧化，进而可能引起绕组断路不通电。现在工厂实际使用的主要有浸绝缘漆（凡立水）或者套热缩管焊点两种方法。

（1）浸绝缘漆（凡立水）保护焊点，该方法简单方便，密封效果好，但是由于绝缘漆异味重，工作环境差，且绝缘漆干燥后，质地硬、易脆断，使得原本质地偏软的铝漆包线，在需要焊点绑扎的电机中存在极大的断路风险。

（2）套热缩管保护焊点[2]，由于该方法操作简单，密封性好，通用性强。适用于不同场合，不同线径的焊点密封保护。且实际生产中选用双壁热缩管，双壁热缩管中的热熔胶会使得密封效果更好。热缩管套入焊点时，一定要把焊点完全包裹，使用专用的热缩工具使热缩管缩紧，并用手捏压热缩管，排除里面的空气，使得热熔胶更均匀的包裹焊点，阻断与空气的接触。再把用双壁热宿管密封好的焊接头，套上玻璃纤维管用扎带固定牢，防止松动。

5 可靠性验证及结论

为了验证新工艺的可行性及可靠性，特试样定子绕组200个，实际操作工步如下。

脱漆粉脱漆→超声波酒精清洗→浸锡焊接→超声波酒精清洗→浸锡焊接→套热缩管缩紧→绑扎焊接头→电阻测试。

由于焊接质量的好坏，可以直接通过测试定子绕组的通断，判断焊接质量的好坏。我们对试样的定子绕组第一次测试电阻时，全部显示正常电阻值，故判断无虚焊漏焊，焊接质量好。但考虑到焊接头可能存在的缓慢氧化或腐蚀现象，特把这200个绕组线包，封箱存放2个月，再次测试电阻，无异常。故得出结论，该新工艺安全可靠，效率高，工艺可行。

参考文献

[1] 漆凌君.小线径铝漆包线电机定子工艺关键点分析[J].机电信息，2017，24（522）：101-102.

[2] 李建周，涂岩亮，马俊.铝漆包线电机在冰箱（冷柜）压缩机上应用的关键技术[J].电器，2013（S1）：523-526.

[3] 张兴志，顾添其，张秉芬.铝漆包线在电机中的应用研究[J].微特电机，2011，39（12）：71-73.