变压器导线焊接方法类比

柯文斌

摘 要：变压器导线焊接是变压器制造过程中最重要的一道工序。导线焊接的质量好坏直接影响到变压器质量。本文描述了导线焊接的几种方法，从不同的焊接方法看现在导线焊接方法的演变。

关键词：导线 焊接 质量

中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0126-02

不管是以前的磷铜焊接还是现在的高频焊接，对导线焊接质量要求都是一样的，这主要体现在导线截面和导线抗拉强度上。

从变压器导线焊接的演变过程来看，可粗略分为三个阶段：磷铜焊接，气焊和高频焊接。下面主要谈谈此三种焊接的操作方法和优缺点。

1 磷铜焊接

磷铜焊接主要采用的设备是磷铜焊机。磷铜焊机的结构相对简单，其组成有电源变压器、箱体、控制系统、脚踏开关和铜焊夹。我们使用的焊机容量一般为10 kVA。为适应不同规格的导线焊接，通过改变高压绕组匝数，调整二次绕组输出电压，二次电压为4～10 V。铜焊夹子由碳精块、铜夹、手柄等组成。

1.1 操作过程及注意事项

（1）扁导线一般采用搭接焊，搭接形式有两种：第一种为搭头焊；第二种为斜搭焊。

注意：搭头焊接的导线厚度较小且导线端面不易加工成斜面，因此先搭头焊接，然后再修整成导线所需要的尺寸；斜搭焊，将导线端先加工成斜面，再搭接焊。

（2）焊接时，将搭接好的导线放在碳精块之间，握紧手柄将搭接头夹牢。

注意：导线与碳精块的接触要良好，避免只有个别点接触的现象，否则会因局部过热而将导线烧坏，因此必须将碳精块表面锉平。

（3）间断点踩脚踏开关，逐渐将导线加热到赤红色，然后将银铜焊条沿整个焊缝涂抹，使焊条熔化并充满整个焊缝。而后完全切断电源。

注意：在切断电源后，不能立即松开焊夹，也不能松缓和抖动，因为这时焊料尚未完全凝固，焊缝很容易开列。有时开列的缝隙很小，不易察觉。所以避免立即松动焊夹。

（4）用挫刀去掉尖角、毛刺，而后用砂纸打磨，再将焊点附近彻底擦干净后进行包扎绝缘。

注意：为了加强焊接头处的绝缘强度，要在接头处下面放置0.2 mm的纸槽一件。若接头的上下均有导线，则接头的上下两面均要放纸槽，然后包扎绝缘到规定的厚度。

（5）在特定情况下，多根并联导线焊接时要将每层导线焊接点位置错开。

1.2 磷铜焊接适用范围

（1）在绕组的出头处配线。（2）电缆线与扁铜线的连接。（3）绕组内部导线焊接。

2 气焊

2.1 操作过程和注意事项

（1）将需要焊接的裸导线的端部剪切成35°，如图1所示。

注意：将导线端部绝缘层剥离，其剥离长度大约为100 mm。

（2）用一平锉修整导线的剪切面，使剪切面光滑平整且呈方形，再用细砂纸轻擦导线以除去导线表面的氧化物。注意：当对导线进行修整时，锉刀只能沿垂直于导线剪切面方向锉动，而不能平行于剪切面方向，以免使导线端面磨圆。

（3）导线的对接：用专用夹具将修整好的两导线端面与端面对齐夹紧。注意：确保这两根导线在对接时，两根导线的水平表面、侧面均对齐，相互之间的间隙应在0.4～0.5 mm之间。

（4）检查焊剂和焊膏是否均匀混合，如果它们已分离，必须将它们混合成均匀一致。

（5）将氧气瓶和乙炔瓶上的阀门打开，点燃加热源并设置焊枪正确的火焰。

注：不要用过热的火焰或过长的时间加热导线及合金焊条，因为这样会引起备焊导线接头中夹杂气泡。

（6）焊接后的处理：将焊接好的导线从夹具上取下，用细牙锉刀清除多余的合金及其氧化物，确保接头处各表面光滑、平整。

注意：在使用锉刀时注意不要损伤铜导线的本身。

修理后的尺寸应不得小于标称尺寸，且正偏差不得大于规定偏差的2倍。

（7）对导线接头重新包扎绝缘，包扎绝缘厚度与原绝缘厚度相同。

2.2 气焊适用范围

（1）导线制造中的焊接。（2）线与扁铜线的连接。（3）线圈绕制中内部导线焊接。

3 高频焊接

3.1 操作程序和注意事项

（1）选用合适的加热圈。

注：在使用高频加热圈之前，冷却水一定要接通，同时注意冷却水质量。

（2）在剪切需焊接导线前，将此导线拉紧。在被夹持垫块内侧用绝缘纸将焊接的纸包线包扎（避免纸包线上的绝缘纸松散），用长嘴大力钳夹紧上下垫块，剥去绝缘纸到包扎处。用插板刀、弯管弯曲被焊接导线，使其达到要求弧度。

（3）铜导线剪切。

剪切铜导线的角为直角，剪切口是有方向性的，即被剪切的导线一端为完全直角边、平面，其端面作为焊接端面。

注意：在剪切两根铜导线时，它们都处于较紧状态，不允许有松动现象，且确保两根被焊导线在焊接时，其间隔控制在1～1.5 mm。

（4）铜导线要分类放置便于区分，同时注意不允许有任何碎铜屑掉入线圈中，如有必要可以用纸等将非焊接区保护起来。

（5）湿（无水乙醇）的棉纱球放置在被焊导线的包扎部位，且尽量放置到垫块附近。

（6）银焊片、焊条。

注意：焊条可以直接用于导线焊接，焊片根据导线规格需剪切成如下规格：

（长×宽）：

8×3； 10×3； 2×3； 14×3； 16×3； 18×3。

在焊接时，根据不同线规选择焊片，选择焊片时焊片要比导线稍大。

（7）用选择的银焊片放置在两导线对接缝隙中。

注意：焊片的下端尽量与导线的下侧一致，多余部分放置在导线的上侧，且将银片弯曲成一定形状放置，避免银片脱落。endprint

（8）打开高频焊接机器，手握感应加热圈手柄，将加热圈对准被焊接的导线，轻轻按下加热圈开关，当被加热导线变成赤红色时，即可停止加热，同时用焊条点焊被焊导线的上端口（注意：不要填加的太多，过多就可能在导线上堆积成焊馏）；观察焊接处是否饱满，如出现局部凹陷，可点动加热圈开关，使其达到满意的外形要求。

（9）去除棉纱球、夹持夹具等，查看焊接邻近处是否有受损绝缘，如出现绝缘受损，对受损绝缘在加包绝缘前，要将其清除，且重新包扎到要求的绝缘尺寸。

（10）清理。

用一类似漏斗形的“防护罩”，将其放置在被焊接导线与线饼之间，并固定在合适的位置，使其充分地保护附近线饼，避免任何可疑的金属、非金属杂物遗失到线饼内；用中牙或细牙矬刀修磨焊接处的外侧，并用砂纸将焊接处内外、上下侧打磨，使其光滑无毛刺，再用棉纱清理因打磨遗留的灰尘。

（11）焊接组合导线时，先焊接里面的导线，焊接、清理、包扎完毕后，再焊接外面的导线。具体的焊接过程如上所示。

3.2 高频焊接适用范围

（1）导线制造时的焊接。（2）扁铜线直接焊接。（3）线圈内部导线焊接。

4 结语

此三种不同的焊接适用范围基本一样，各有各的优缺点。

（1）三种焊接方法按变压器导线焊接发展方向来看，高频焊接科技含量最高，它属于尖端技术，焊接的可靠性最好。磷铜焊接和气焊相对次之。

（2）从焊接质量来看，高频焊接容易操作，可控制性比较好，焊后产品质量易于保证。焊后的导线可以通过电阻试验和拉断试验来检测其性能。磷铜焊接和气焊的导线质量相对次之。

（3）焊接速度，三者属高频焊接最快。一般只需要几秒钟就能完成焊接操作。其操作较简单。磷铜焊接和气焊的焊接速度相对慢一些。

（4）从安全角度来看，气焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求较高；而磷铜焊和高频焊的安全系数相当，操作工易于操作。

（5）从职业健康和环境保护要求看三种焊接都不易掌握。此三种焊接对周围环境都有影响。其中高频焊对操作工身体的要求最高，它要求人体骨关节内不能有金属，心脏不好的人不能操作，孕妇不能操作等。而其他两种焊接方法对人体和环境也有影响。

（6）对车间现场的要求不一样，如气焊占的空间最大，因为明火和气罐之间以及气罐之间都要求有一定的安全距离。而其他两种方法要求的安全距离应小一些。

总之，三种不同的焊接方法各有优缺点，对变压器制造厂来说，可根据变压器制造工艺选择一种既能符合焊接质量、速度，又能符合安全、职业健康、环保和现场要求的焊接方法是至关重要的。

参考文献

[1] 天威保变电器股份有限公司.电力变压器手册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2] 王宝珊.变压器设计手册结构设计及工艺[M].沈阳：沈阳出版社，2009，11.

[3] 变压器制造技术丛书编审委员会.变压器装配工艺[M].北京：机械工业出版社，2010.endprint

（8）打开高频焊接机器，手握感应加热圈手柄，将加热圈对准被焊接的导线，轻轻按下加热圈开关，当被加热导线变成赤红色时，即可停止加热，同时用焊条点焊被焊导线的上端口（注意：不要填加的太多，过多就可能在导线上堆积成焊馏）；观察焊接处是否饱满，如出现局部凹陷，可点动加热圈开关，使其达到满意的外形要求。

（9）去除棉纱球、夹持夹具等，查看焊接邻近处是否有受损绝缘，如出现绝缘受损，对受损绝缘在加包绝缘前，要将其清除，且重新包扎到要求的绝缘尺寸。

（10）清理。

用一类似漏斗形的“防护罩”，将其放置在被焊接导线与线饼之间，并固定在合适的位置，使其充分地保护附近线饼，避免任何可疑的金属、非金属杂物遗失到线饼内；用中牙或细牙矬刀修磨焊接处的外侧，并用砂纸将焊接处内外、上下侧打磨，使其光滑无毛刺，再用棉纱清理因打磨遗留的灰尘。

（11）焊接组合导线时，先焊接里面的导线，焊接、清理、包扎完毕后，再焊接外面的导线。具体的焊接过程如上所示。

3.2 高频焊接适用范围

（1）导线制造时的焊接。（2）扁铜线直接焊接。（3）线圈内部导线焊接。

4 结语

此三种不同的焊接适用范围基本一样，各有各的优缺点。

（1）三种焊接方法按变压器导线焊接发展方向来看，高频焊接科技含量最高，它属于尖端技术，焊接的可靠性最好。磷铜焊接和气焊相对次之。

（2）从焊接质量来看，高频焊接容易操作，可控制性比较好，焊后产品质量易于保证。焊后的导线可以通过电阻试验和拉断试验来检测其性能。磷铜焊接和气焊的导线质量相对次之。

（3）焊接速度，三者属高频焊接最快。一般只需要几秒钟就能完成焊接操作。其操作较简单。磷铜焊接和气焊的焊接速度相对慢一些。

（4）从安全角度来看，气焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求较高；而磷铜焊和高频焊的安全系数相当，操作工易于操作。

（5）从职业健康和环境保护要求看三种焊接都不易掌握。此三种焊接对周围环境都有影响。其中高频焊对操作工身体的要求最高，它要求人体骨关节内不能有金属，心脏不好的人不能操作，孕妇不能操作等。而其他两种焊接方法对人体和环境也有影响。

（6）对车间现场的要求不一样，如气焊占的空间最大，因为明火和气罐之间以及气罐之间都要求有一定的安全距离。而其他两种方法要求的安全距离应小一些。

总之，三种不同的焊接方法各有优缺点，对变压器制造厂来说，可根据变压器制造工艺选择一种既能符合焊接质量、速度，又能符合安全、职业健康、环保和现场要求的焊接方法是至关重要的。

参考文献

[1] 天威保变电器股份有限公司.电力变压器手册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2] 王宝珊.变压器设计手册结构设计及工艺[M].沈阳：沈阳出版社，2009，11.

[3] 变压器制造技术丛书编审委员会.变压器装配工艺[M].北京：机械工业出版社，2010.endprint

（8）打开高频焊接机器，手握感应加热圈手柄，将加热圈对准被焊接的导线，轻轻按下加热圈开关，当被加热导线变成赤红色时，即可停止加热，同时用焊条点焊被焊导线的上端口（注意：不要填加的太多，过多就可能在导线上堆积成焊馏）；观察焊接处是否饱满，如出现局部凹陷，可点动加热圈开关，使其达到满意的外形要求。

（9）去除棉纱球、夹持夹具等，查看焊接邻近处是否有受损绝缘，如出现绝缘受损，对受损绝缘在加包绝缘前，要将其清除，且重新包扎到要求的绝缘尺寸。

（10）清理。

用一类似漏斗形的“防护罩”，将其放置在被焊接导线与线饼之间，并固定在合适的位置，使其充分地保护附近线饼，避免任何可疑的金属、非金属杂物遗失到线饼内；用中牙或细牙矬刀修磨焊接处的外侧，并用砂纸将焊接处内外、上下侧打磨，使其光滑无毛刺，再用棉纱清理因打磨遗留的灰尘。

（11）焊接组合导线时，先焊接里面的导线，焊接、清理、包扎完毕后，再焊接外面的导线。具体的焊接过程如上所示。

3.2 高频焊接适用范围

（1）导线制造时的焊接。（2）扁铜线直接焊接。（3）线圈内部导线焊接。

4 结语

此三种不同的焊接适用范围基本一样，各有各的优缺点。

（1）三种焊接方法按变压器导线焊接发展方向来看，高频焊接科技含量最高，它属于尖端技术，焊接的可靠性最好。磷铜焊接和气焊相对次之。

（2）从焊接质量来看，高频焊接容易操作，可控制性比较好，焊后产品质量易于保证。焊后的导线可以通过电阻试验和拉断试验来检测其性能。磷铜焊接和气焊的导线质量相对次之。

（3）焊接速度，三者属高频焊接最快。一般只需要几秒钟就能完成焊接操作。其操作较简单。磷铜焊接和气焊的焊接速度相对慢一些。

（4）从安全角度来看，气焊最不易操作，操作工控制火焰的能力要求较高；而磷铜焊和高频焊的安全系数相当，操作工易于操作。

（5）从职业健康和环境保护要求看三种焊接都不易掌握。此三种焊接对周围环境都有影响。其中高频焊对操作工身体的要求最高，它要求人体骨关节内不能有金属，心脏不好的人不能操作，孕妇不能操作等。而其他两种焊接方法对人体和环境也有影响。

（6）对车间现场的要求不一样，如气焊占的空间最大，因为明火和气罐之间以及气罐之间都要求有一定的安全距离。而其他两种方法要求的安全距离应小一些。

总之，三种不同的焊接方法各有优缺点，对变压器制造厂来说，可根据变压器制造工艺选择一种既能符合焊接质量、速度，又能符合安全、职业健康、环保和现场要求的焊接方法是至关重要的。

参考文献

[1] 天威保变电器股份有限公司.电力变压器手册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2] 王宝珊.变压器设计手册结构设计及工艺[M].沈阳：沈阳出版社，2009，11.

[3] 变压器制造技术丛书编审委员会.变压器装配工艺[M].北京：机械工业出版社，2010.endprint