电磁继电器防腐蚀技术

2020-11-16王建雄李雪松

机电元件 2020年5期

王建雄，李雪松

(贵州振华群英电器有限公司，贵州贵阳，550018)

1 引言

电磁继电器是一种用较小电流、较低电压控制较大电流、较高电压的一种自动开关，在电路中起着自动调节、转换电路等作用，通常应用于自动控制电路中。通常将负载能力在28Vdc,50A以内的电磁继电器称为电磁继电器，负载能力在28Vdc,50A以上的产品称为接触器，本文中统称为电磁继电器。

电磁继电器具有控制系统(又称电磁系统)和执行系统(又称接触系统)，军用电磁继电器一般为拍合式气密封结构、平衡旋转式或平衡力式气密封结构、高压螺管式半气密封或全气密封结构及螺管式防尘封装结构等。

2 电磁继电器耐腐蚀要求及影响

电磁继电器执行的国家军用标准主要有以下几项：

GJB 65B《有可靠性指标的电磁继电器总规范》

GJB 2888A《有失效率等级的功率型电磁继电器通用规范》

GJB 1461A《大功率电磁继电器通用规范》

上述三项标准中对继电器防腐蚀要求有盐雾或盐气(腐蚀)两种，两种考核方式选其一即可，行业内一般选用盐雾试验进行考核。盐雾试验条件如下：继电器经受按GJB 360A的方法101规定的5%盐溶液、试验条件B(48h)试验，应无腐蚀而引起对继电器的应用或性能会产生有害影响的开裂、掉片、镀涂层剥落或基体金属的裸露现象。除上述标准要求外，部分沿海、岛礁、舰载等特殊场合应用的电磁继电器产品，用户提出96h甚至192h试验时间要求。

3 电磁继电器防腐蚀技术

3.1 电磁继电器结构类型

首先对电磁继电器、接触器典型结构简介如下，其中拍合式气密封结构电磁继电器结构如图1所示，螺管式防尘封装结构电磁继电器如图2所示。

图1 拍合式气密封结构电磁继电器结构

图2 螺管式防尘封装结构电磁继电器

如图所示，电磁继电器的电磁系统一般由线圈、衔铁、转轴或传动杆、轭铁(极靴)、铁心、磁钢、复原弹簧、安装架等组成，执行系统一般由底座、触点、簧片等组成，底座一般与壳体共同组成产品的封装。

3.2 电磁继电器零件防腐蚀技术

电磁继电器零件防腐蚀一般通过设计过程中选用耐腐蚀材料、表面处理、表面喷涂等工艺技术，同时在零件生产转运、贮存过程中根据零件特性做好包装防护，具体设计要求及工艺要求见表1。

表1 电磁继电器零件防腐蚀设计及工艺要求

3.3 电磁继电器部件防腐蚀技术

在电磁继电器装配过程中，即零部件装配形成部件的过程中，一般采用焊接、铆接、螺纹连接等装配工艺，此几类工艺均会造成零部件表面镀层破坏、基体材料外露等，产生腐蚀风险。

同时，因电磁继电器为机械结构式电子元器件，磁路系统中衔铁为运动部件，执行系统中簧片为运动部件，在电磁继电器、接触器数万次至数百万次的寿命过程中，可动部件易产生磨损，造成零部件表面镀层破坏、基体材料外露等，产生腐蚀风险。

因上述原因导致的腐蚀会造成运动部件运动阻力加大甚至卡死，造成继电器性能下降或功能性失效。针对上述存在腐蚀风险的部件，防腐蚀技术及工艺要求见表2：

表2 电磁继电器部件防腐蚀设计及工艺要求

3.4 电磁继电器成品防腐蚀技术

为减少电磁继电器触点烧蚀，常采用密封结构并在密封腔体内填充氮气等惰性气体保护，该设计同时大大简化了电磁继电器防腐蚀技术要求，在保证前述零部件防腐蚀技术有效落实的基础上，做好电磁继电器外壳的防腐蚀即可保证成品的防腐蚀能力满足要求。密封结构电磁继电器外壳一般由底座和壳体组成，封装方式常采用激光封焊、电阻焊等焊接工艺或者整体环氧树脂灌封工艺。其中采用焊接工艺封装在焊接过程中会破坏表面镀层，因此在产品完成封装后，一般采用成品整体镀锡铈镍的方式，可有效防止腐蚀，镀后可在底座上涂覆三防绝缘漆，封装结构及镀覆要求如图3所示。采用环氧树脂灌封的产品不会对破坏镀层，环氧树脂自身具有良好的防腐蚀性能，因此继电器的防腐蚀性能稳定受控，其封装结构如图4所示。气密封封装电磁继电器防腐蚀能力可达到96h(按GJB 360A方法101试验条件A)以上。

图3 焊接式气密封封装

图4 灌封式气密封封装

对于大负载电磁继电器，综合考虑气密封结构带来的经济性等成本大幅增长，一般采用整体防尘封装或仅对执行系统密封等结构形式，此类电磁继电器防腐蚀主要依靠前述零部件防腐蚀技术的有效落实，同时在结构缝隙等部位增加橡胶垫、密封圈等封装措施，减少腐蚀性气体与电磁继电器内腔气体的交换速度，其封装结构如图5所示，防尘封装电磁继电器防腐蚀能力可达到48h(按GJB 360A方法101试验条件B)以上。

图5 防尘封装

3.5 电磁继电器使用防腐蚀

电磁继电器一般采用电路板安装或壳体固定、引出端接线的安装方式。安装过程中，应注意避免划伤电器继电器表面，安装完成后可刷涂三防漆或对采用密封箱体以加强防护。使用过程中应尽量减少或避免电磁继电器直接接触高温、高湿、高盐环境及腐蚀性气体或液体，对于特殊场合不可避免的，需根据电磁继电器耐腐蚀能力预测其在此环境中的使用寿命，定期检测或满寿命后更换。