一种汽轮发电机大截面铜股线的锡焊质量控制方法

摘要

本发明提供了一种汽轮发电机大截面铜股线的锡焊质量控制方法，其特征在于：铜股线原料除控制导电性能及内部缺陷外，还应控制铜线的截面形状；铜股线表面去氧化皮后应预搪锡，线棒端部接头及夹套预镀银，镀层厚度均应大于10μm；以感应线圈加热，加热功率控制在使接头3分30秒左右达到锡焊温度，且接头所有位置温差不超过50℃；三次加热后完成焊接。本发明提供的一种方法克服了现有技术的不足，能很好地控制汽轮发电机大截面铜股线焊接工艺的波动性，大幅提高锡焊合格率，极大地节省制造成本。

主权项

一种汽轮发电机大截面铜股线的锡焊质量控制方法，锡焊时，上层线棒（1）和下层线棒（2）通过铜股线（3）连接，铜股线（3）通过堆叠形成大截面股线束；定子线圈接头（4）及导电排（6）夹紧铜股线束（5）；在铜股线束（5）内部及铜股线束（5）与定子线圈接头（4）、导电排（6）的界面处采用锡焊焊合成一体，且锡焊过程使用感应线圈（7）加热，其特征在于：该方法由以下5个步骤组成：步骤1：单根铜股线（3）除保证材料的化学成份满足Cu与Ag的含量之和应不小于99.95％外，其截面的宽边应具有弧度，厚度最大位置位于宽边中点，宽边中点处厚度比线规厚度大0.01~0.04mm；步骤2：铜线落料后清理表面氧化皮至露出铜材本身金属光泽，清理完成后对铜股线（3）搪锡，锡料可使用与锡焊料相同成份的铸造锡块；搪锡炉温度控制在300±10℃，搪锡时将铜股线（3）水平夹持并轻微晃动防止表面产生气泡聚集；同时，定子线圈钎焊面镀银，导电排（6）整体搪锡，定子线圈钎焊面镀银和导电排搪锡工艺均与铜股线（3）搪锡工艺相同；步骤3：装配接头时，铜股线束（5）端部的位置低于导电排（6）的上表面至少3mm，同时铜股线束（5）端部位置应高于定子线圈接头（4）表面3mm以上；紧固后，要求定子线圈接头（4）、导电排（6）、铜股线束（5）之间的所有间隙均小于0.13mm；铜股线均在宽边中点处顶紧，锡焊间隙保证在0.02~0.08mm，锡焊间隙靠控制铜股线拉制形状保证，如达不到要求，需更换另一批次铜股线；步骤4：将感应线圈（7）从装配好的接头上部插入，感应线圈（7）导磁体数量多的一侧置于定子线圈接头（4）一侧，感应线圈（7）导磁体数量少的一侧置于导电排（6）一侧；设置焊机输出功率，以能将接头在3.5~4min达到锡焊温度，且接头所有位置温差不超过50℃为准；加热过程分3段，除第一段由室温加热至锡焊温度过程，其余两段均以钎料呈半凝固状态开始，以钎料呈完全液态结束，三次加热后完成焊接；锡焊过程中，熔化的锡料沿铜股线（3）间的小孔渗下，由铜股线（3）两侧向中心渗入填充铜股线（3）间间隙；步骤5：对锡焊接头进行超声波探伤，以定子线圈接头（4）的上下边缘为基准，在L=32mm的宽度内将除中间水管以外的部分分为四层，每层各测5个点，入射的超声波透过定子线圈接头（4）、铜股线束（5）、导电排（6）后由在导电排（6）外侧的同水平位置探头接收，如锡焊处钎合良好，则超声波波形应在声程为接头厚度的位置有明显的透射波峰显示。