Da aluminiumsledere i stigende grad bruges i ledningsnet til biler, analyserer og organiserer denne artikel forbindelsesteknologien for ledningsnet af aluminium og analyserer og sammenligner ydeevnen af forskellige tilslutningsmetoder for at lette senere valg af tilslutningsmetoder til ledningsnet af aluminium.
01 Oversigt
Med fremme af anvendelsen af aluminiumsledere i billedningsnet stiger brugen af aluminiumsledere i stedet for traditionelle kobberledere gradvist.I anvendelsesprocessen for aluminiumtråde, der erstatter kobbertråde, er elektrokemisk korrosion, højtemperaturkrybning og lederoxidation problemer, der skal håndteres og løses under påføringsprocessen.Samtidig skal anvendelsen af aluminiumstråde, der erstatter kobbertråde, opfylde kravene til de originale kobbertråde.Elektriske og mekaniske egenskaber for at undgå ydeevneforringelse.
For at løse problemer som elektrokemisk korrosion, højtemperaturkrybning og lederoxidation under påføring af aluminiumstråde er der i øjeblikket fire almindelige forbindelsesmetoder i industrien, nemlig: friktionssvejsning og tryksvejsning, friktionssvejsning, ultralydssvejsning og plasmasvejsning.
Det følgende er en analyse og ydelsessammenligning af forbindelsesprincipperne og strukturerne for disse fire typer forbindelser.
02 Friktionssvejsning og tryksvejsning
Friktionssvejsning og tryksammenføjning, brug først kobberstænger og aluminiumstænger til friktionssvejsning, og stem derefter kobberstængerne for at danne elektriske forbindelser.Aluminiumsstængerne er bearbejdet og formet til at danne aluminiumskrympeender, og kobber- og aluminiumsterminaler produceres.Derefter indsættes aluminiumstråden i aluminiumskrympeenden af kobber-aluminium-terminalen og hydraulisk krympes gennem traditionelt ledningsnet-krympeudstyr for at fuldføre forbindelsen mellem aluminiumslederen og kobber-aluminium-terminalen, som vist i figur 1.
Sammenlignet med andre forbindelsesformer danner friktionssvejsning og tryksvejsning en kobber-aluminiumlegering overgangszone gennem friktionssvejsning af kobberstænger og aluminiumstænger.Svejseoverfladen er mere ensartet og tæt, hvilket effektivt undgår det termiske krybningsproblem forårsaget af forskellige termiske udvidelseskoefficienter for kobber og aluminium., Derudover undgår dannelsen af legeringsovergangszonen også effektivt elektrokemisk korrosion forårsaget af de forskellige metalaktiviteter mellem kobber og aluminium.Efterfølgende forsegling med varmekrympeslanger bruges til at isolere saltspray og vanddamp, hvilket også effektivt undgår forekomsten af elektrokemisk korrosion.Gennem den hydrauliske krympning af aluminiumtråden og aluminiumskrympeenden af kobber-aluminiumsterminalen ødelægges og skrælles monofilamentstrukturen af aluminiumlederen og oxidlaget på indervæggen af aluminiumskrympeenden af, og derefter kulden afsluttes mellem de enkelte ledninger og mellem aluminiumslederlederen og indervæggen af krympeenden.Svejsekombinationen forbedrer forbindelsens elektriske ydeevne og giver den mest pålidelige mekaniske ydeevne.
03 Friktionssvejsning
Friktionssvejsning bruger et aluminiumsrør til at krympe og forme aluminiumslederen.Efter afskæring af endefladen udføres friktionssvejsning med kobberterminalen.Svejseforbindelsen mellem trådlederen og kobberterminalen fuldføres ved friktionssvejsning, som vist i figur 2.
Friktionssvejsning forbinder aluminiumstråde.Først installeres aluminiumsrøret på lederen af aluminiumtråden gennem krympning.Lederens monofilamentstruktur plastificeres gennem krympning for at danne et tæt cirkulært tværsnit.Derefter fladgøres svejsetværsnittet ved at dreje for at fuldføre processen.Forberedelse af svejseoverflader.Den ene ende af kobberterminalen er den elektriske forbindelsesstruktur, og den anden ende er kobberterminalens svejseforbindelsesflade.Svejseforbindelsesfladen på kobberterminalen og svejseoverfladen af aluminiumtråden svejses og forbindes gennem friktionssvejsning, og derefter skæres og formes svejseblinken for at fuldføre forbindelsesprocessen af friktionssvejse-aluminiumstråden.
Sammenlignet med andre forbindelsesformer danner friktionssvejsning en overgangsforbindelse mellem kobber og aluminium gennem friktionssvejsning mellem kobberterminaler og aluminiumtråde, hvilket effektivt reducerer elektrokemisk korrosion af kobber og aluminium.Kobber-aluminium-friktionssvejsningsovergangszonen forsegles med klæbende varmekrympeslange i det senere trin.Svejseområdet vil ikke blive udsat for luft og fugt, hvilket yderligere reducerer korrosion.Derudover er svejseområdet det sted, hvor aluminiumtrådslederen er direkte forbundet med kobberterminalen gennem svejsning, hvilket effektivt øger samlingens udtrækningskraft og gør bearbejdningsprocessen enkel.
Ulemperne eksisterer dog også i forbindelsen mellem aluminiumtråde og kobber-aluminiumsterminaler i figur 1. Anvendelsen af friktionssvejsning til ledningsnetproducenter kræver separat specielt friktionssvejseudstyr, som har dårlig alsidighed og øger investeringen i anlægsaktiver af ledning seleproducenter.For det andet ved friktionssvejsning Under processen bliver trådens monofilamentstruktur direkte friktionssvejset med kobberterminalen, hvilket resulterer i hulrum i friktionssvejseforbindelsesområdet.Tilstedeværelsen af støv og andre urenheder vil påvirke den endelige svejsekvalitet, hvilket forårsager ustabilitet i de mekaniske og elektriske egenskaber af svejseforbindelsen.
04 Ultralydssvejsning
Ultralydssvejsning af aluminiumstråde bruger ultralydssvejseudstyr til at forbinde aluminiumtråde og kobberterminaler.Gennem den højfrekvente svingning af svejsehovedet på ultralydssvejseudstyret forbindes aluminiumtrådmonofilamenterne og aluminiumtrådene og kobberterminalerne sammen for at fuldende aluminiumtråden og Forbindelsen af kobberterminaler er vist i figur 3.
Ultralydssvejseforbindelse er, når aluminiumtråde og kobberterminaler vibrerer ved højfrekvente ultralydsbølger.Vibration og friktion mellem kobber og aluminium fuldender forbindelsen mellem kobber og aluminium.Fordi både kobber og aluminium har en ansigtscentreret kubisk metalkrystalstruktur, i et højfrekvent oscillationsmiljø Under denne tilstand er atomudskiftningen i metalkrystalstrukturen afsluttet for at danne et legeringsovergangslag, hvilket effektivt undgår forekomsten af elektrokemisk korrosion .Samtidig, under ultralydssvejseprocessen, skrælles oxidlaget på overfladen af aluminiumsledermonofilamentet af, og derefter afsluttes svejseforbindelsen mellem monofilamenterne, hvilket forbedrer forbindelsens elektriske og mekaniske egenskaber.
Sammenlignet med andre tilslutningsformer er ultralydssvejseudstyr et almindeligt anvendt behandlingsudstyr til ledningsnetproducenter.Det kræver ikke nye anlægsaktiver.Samtidig bruger terminalerne kobberstemplede terminaler, og terminalomkostningerne er lavere, så det har den bedste omkostningsfordel.Der er dog også ulemper.Sammenlignet med andre tilslutningsformer har ultralydssvejsning svagere mekaniske egenskaber og dårlig vibrationsmodstand.Derfor anbefales brug af ultralydssvejseforbindelser ikke i højfrekvente vibrationsområder.
05 Plasmasvejsning
Plasmasvejsning bruger kobberterminaler og aluminiumstråde til krympeforbindelse, og ved at tilføje loddemateriale bruges plasmabuen til at bestråle og opvarme området, der skal svejses, smelte loddemetal, fylde svejseområdet og fuldføre aluminiumtrådforbindelsen, som vist i figur 4.
Plasmasvejsning af aluminiumsledere bruger først plasmasvejsning af kobberterminaler, og krympningen og fastgørelsen af aluminiumslederne afsluttes ved crimpning.Plasmasvejseterminalerne danner en tøndeformet struktur efter krympning, og derefter fyldes terminalsvejseområdet med zinkholdigt loddemiddel, og den krympede ende er Tilføj zinkholdigt loddemiddel.Under bestråling af plasmabue opvarmes og smeltes det zinkholdige loddemiddel og kommer derefter ind i trådgabet i krympeområdet gennem kapillærvirkning for at fuldføre forbindelsesprocessen af kobberterminaler og aluminiumstråde.
Plasmasvejsning af aluminiumstråde fuldender den hurtige forbindelse mellem aluminiumstrådene og kobberterminalerne gennem krympning, hvilket giver pålidelige mekaniske egenskaber.Samtidig, under krympningsprocessen, gennem et kompressionsforhold på 70% til 80%, fuldføres ødelæggelsen og afskalningen af oxidlaget af lederen, effektivt forbedre den elektriske ydeevne, reducere kontaktmodstanden af forbindelsespunkterne og forhindre opvarmning af tilslutningspunkter.Tilføj derefter zinkholdigt loddemiddel til enden af krympeområdet, og brug en plasmastråle til at bestråle og opvarme svejseområdet.Det zinkholdige loddemiddel opvarmes og smeltes, og loddet fylder hullet i krympeområdet gennem kapillærvirkning og opnår saltsprøjtevand i krympeområdet.Dampisolering undgår forekomsten af elektrokemisk korrosion.På samme tid, fordi loddet er isoleret og bufferet, dannes en overgangszone, som effektivt undgår forekomsten af termisk krybning og mindsker risikoen for øget forbindelsesmodstand under varme og kolde stød.Gennem plasmasvejsning af forbindelsesområdet forbedres forbindelsesområdets elektriske ydeevne effektivt, og forbindelsesområdets mekaniske egenskaber forbedres også yderligere.
Sammenlignet med andre tilslutningsformer isolerer plasmasvejsning kobberterminaler og aluminiumsledere gennem overgangssvejselaget og det styrkede svejselag, hvilket effektivt reducerer den elektrokemiske korrosion af kobber og aluminium.Og det forstærkede svejselag omslutter endefladen af aluminiumslederen, så kobberterminalerne og lederkernen ikke kommer i kontakt med luft og fugt, hvilket yderligere reducerer korrosion.Derudover binder overgangssvejselaget og det forstærkede svejselag stramt kobberterminalerne og aluminiumtrådssamlingerne, hvilket effektivt øger udtrækningskraften af leddene og gør forarbejdningsprocessen enkel.Der er dog også ulemper.Anvendelsen af plasmasvejsning til ledningsnetproducenter kræver separat dedikeret plasmasvejseudstyr, som har ringe alsidighed og øger ledningsnetproducenternes investering i anlægsaktiver.For det andet, i plasmasvejseprocessen, fuldføres loddet ved kapillærvirkning.Spalteudfyldningsprocessen i krympeområdet er ukontrollerbar, hvilket resulterer i ustabil endelig svejsekvalitet i plasmasvejseforbindelsesområdet, hvilket resulterer i store afvigelser i elektrisk og mekanisk ydeevne.
Indlægstid: 19-feb-2024