CN110640247A - 一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺，属于轨道交通领域，包括前期准备、剥离线束端部、涂抹钎料、压接、点焊、分段焊接、修饰焊接、焊接后处理和热缩处理等步骤，本发明将压接、点焊、分段焊接工艺结合，克服了单独压接或焊接的缺点，而且在焊接前增加导体上涂抹钎料的工艺，使线束与端子的接触牢固，导电性能更好，且使用激光焊接方式进行分段焊接，把一条焊缝分成几段，以减小一次焊接连续热输入减小应力从而减小变形和裂纹的几率，加工效率高，焊接品质稳定。加入了修饰焊接和焊接后处理等工序，可有效避免出现漏焊、多焊以及焊渣清理不完全和焊缝不合格的现象发生，不仅提高了线束和端子的焊接效率，同时也保障了焊接质量。

Description

一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种线束端子焊接工艺，尤其涉及一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺。
背景技术
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中。常见的轨道交通有传统铁路（国家铁路、城际铁路和市域铁路）、地铁、轻轨和有轨电车，新型轨道交通有磁悬浮轨道系统、单轨系统（跨座式轨道系统和悬挂式轨道系统）和旅客自动捷运系统等。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通的总称。”在轨道交通的建设过程中，经常需要用到接线端子对轨道交通用线束进行连接，接线端子种类分单孔，双孔，插口，挂钩等，从材料分，铜镀银，铜镀锌，铜，铝，铁等。它们的作用主要传递电信号或导电用。由于轨道交通建设是一项精密度很高的工程，也对设备内导线与端子的连接提出了更高的要求。
传统连接方式：压接和焊接。压接：将线束的导体插入端子的压接部，放入压力机上进行模压，多采用环形模压，如六边形，由于线束的导体松密程度不同，所使用的端子尺寸也不同，而且压力机也具有不稳定性，使得压接具有一定的变异性，出现部分导体与端子的压接松紧不一，一般使用可以，但通过大电流时会造成发热。有时还会压接过紧则使得线缆内导体断裂，通过大电流时同样会造成发热。
焊接：将线束的导体插入端子的压接部内，再使用焊锡将导体与端子焊接在一起。但是使用焊锡需要人工操作，操作复杂，效率低，由于操作人员的个体差异，焊接品质不稳定，而且焊接后不易确认内部的焊接效果，造成导电性与连接性差，发热损坏。另外现有焊接工艺复杂，且时常出现漏焊、多焊以及焊渣清理不完全和焊缝不合格的现象发生的现象，严重降低了水平端子的焊接质量。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是、
一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺，包括以下步骤，
S1、前期准备：准备需要连接的线束线束与铜铝复合端子，所述铜铝复合端子包括上半段用于进行安装的的安装段和下半段用于进行后续焊接的焊接段，所述焊接段的底部连接有端子夹持结构；
S2、剥离线束端部；剥离线束端部的绝缘层，使线束的导体裸露在外，并清理裸露导体表面异物或氧化物；
S3、涂抹钎料：将钎料涂抹在需要压接的导体表面上；
S4、压接：将涂抹纤料的导体插入到所述焊接段上，然后利用所述端子夹持结构进行压接；
S5、点焊：对压接完成后的焊接段和导体进行点焊；
S6、分段焊接：对点焊完成后的焊接段和导体进行分段焊接；
S7、修饰焊接：焊接完成后，对焊缝进行修磨，局部缺肉或缺陷处进行修饰焊接；
S8、焊接后处理：对焊接处进行焊接后处理；
S9、热缩处理：使用双层热缩管，将焊接段进行紧密包裹。
进一步的，所述S1中，所述安装段上开设有安装孔，所述安装段的材质为铜材，所述端子夹持结构包括左侧的第一夹持件和右侧的第二夹持件，所述端子夹持结构压接在待接线束外部绝缘层的外壁上，所述安装段、焊接段与端子夹持结构通过冲压成型冲压制成。
进一步的，所述铜铝复合端子为将铝箔复合在铜板表面的铜铝复合板，或将铝箔复合在铜带表面的铜铝复合带，所述安装段的表面覆盖有镀锡层。
进一步的，所述铜铝复合端子的制造工艺包括如下步骤：制备铜铝复合材料，将一定厚度、宽度的铝箔覆在定义尺寸的铜板或铜带表面并进行融合； 材料热处理，对铜铝复合材料进行热处理；冲压成型，对热处理后的铜铝复合材料进行冲压成型，成型为半成品铜铝复合端子，且半成品铜铝复合端子的上半段为带孔铜材，下半段为焊接段；电镀处理，对冲压成型后的半成品铜铝复合端子进行酸洗并镀锡处理；焊接段处理，即得到铜铝复合端子。
进一步的，所述热处理的具体过程为对铜铝复合材料进行退火处理，使其金相组织、机械性能满足使用要求；所述焊接段处理的过程为使用刮刀对焊接段的外表面进行刮削，使其铝材裸露，保证无镀锡材料残留。
进一步的，所述S3中，钎料选用膏状钎料。
进一步的，所述S5中，点焊焊接的方式采用熔化极气体保护焊MIG焊，焊接材料为直径1 .6mm的AWS A5 .7ERCu型号焊丝，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99 .996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min。
进一步的，所述S6中，分段焊接的方式采用非接触式激光焊接方式。
进一步的，所述S7中，修饰焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为直径3 .0mm的ER CuNi-7型号焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99 .996％以上高纯氦气，气体流量为10L/min～15L/min。
进一步的，所述S8中，焊接后处理主要包括以下步骤：
S81、对不美观焊缝进行打磨，并清理飞溅物；
S82、用火焰或机械校正影响质量及外观的焊接变形。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点、
本发明将压接、点焊、分段焊接工艺结合，克服了单独压接或焊接的缺点，而且在焊接前增加导体上涂抹钎料的工艺，使线束与端子的接触牢固，导电性能更好，且使用激光焊接方式进行分段焊接，把一条焊缝分成几段，以减小一次焊接连续热输入减小应力从而减小变形和裂纹的几率，加工效率高，焊接品质稳定。
本发明中的铜铝复合端子的焊接段为铝材，安装段为铜材，将铝材焊接区与线束导体进行焊接时，能够有效提高焊接效果，增强线束导体的焊接强度，保证焊接过程的稳定性。铜铝复合端子上一体成型设置有用于进行紧固的端子夹持结构，能够保证铜铝复合端子与线束连接的稳固性，进一步提高强度。
本发明中铜铝复合端子的制造工艺组合简单，借助机械设备进行生产，废品率低，有效降低铜铝复合端子的加工成本，便于后续铜铝复合端子的批量自动化生产。
本发明的端子焊接工艺，加入了修饰焊接和焊接后处理等工序，可有效避免出现漏焊、多焊以及焊渣清理不完全和焊缝不合格的现象发生，不仅提高了线束和端子的焊接效率，同时也保障了焊接质量。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明、
附图1为本发明的工艺流程图；
附图2为本发明中铜铝复合端子的结构示意图；
附图3为本发明中铜铝复合端子与线束导体压接后的结构示意图；
其中、1、铜铝复合端子；2、安装段；3、焊接段；4、安装孔；5、第一夹持件；6、第二夹持件。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如附图1-3所示的本发明所述的一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺，包括以下步骤，
S1、前期准备：准备需要连接的线束线束与铜铝复合端子1，铜铝复合端子1包括上半段用于进行安装的的安装段2和下半段用于进行后续焊接的焊接段3，焊接段3的底部连接有端子夹持结构；
S1中，安装段2上开设有安装孔4，安装段2的材质为铜材，端子夹持结构包括左侧的第一夹持件5和右侧的第二夹持件6，端子夹持结构压接在待接线束外部绝缘层的外壁上，安装段2、焊接段3与端子夹持结构通过冲压成型冲压制成。
铜铝复合端子1为将铝箔复合在铜板表面的铜铝复合板，或将铝箔复合在铜带表面的铜铝复合带，安装段2的表面覆盖有镀锡层。
本发明中的铜铝复合端子的焊接段为铝材，安装段为铜材，将铝材焊接区与线束导体进行焊接时，能够有效提高焊接效果，增强线束导体的焊接强度，保证焊接过程的稳定性。铜铝复合端子上一体成型设置有用于进行紧固的端子夹持结构，能够保证铜铝复合端子与线束连接的稳固性，进一步提高强度。
铜铝复合端子1的制造工艺包括如下步骤：制备铜铝复合材料，将一定厚度、宽度的铝箔覆在定义尺寸的铜板或铜带表面并进行融合； 材料热处理，对铜铝复合材料进行热处理；冲压成型，对热处理后的铜铝复合材料进行冲压成型，成型为半成品铜铝复合端子，且半成品铜铝复合端子的上半段为带孔铜材，下半段为焊接段3；电镀处理，对冲压成型后的半成品铜铝复合端子进行酸洗并镀锡处理；焊接段处理，即得到铜铝复合端子1。
热处理的具体过程为对铜铝复合材料进行退火处理，使其金相组织、机械性能满足使用要求；焊接段处理的过程为使用刮刀对焊接段3的外表面进行刮削，使其铝材裸露，保证无镀锡材料残留。
铜铝复合端子的制造工艺组合简单，借助机械设备进行生产，废品率低，有效降低铜铝复合端子的加工成本，便于后续铜铝复合端子的批量自动化生产。
S2、剥离线束端部：剥离线束端部的绝缘层，使线束的导体裸露在外，并清理裸露导体表面异物或氧化物；
S3、涂抹钎料：将钎料涂抹在需要压接的导体表面上；其中，钎料选用膏状钎料。
S4、压接：将涂抹纤料的导体插入到焊接段3上，然后利用端子夹持结构进行压接；
S5、点焊：对压接完成后的焊接段3和导体进行点焊；点焊焊接的方式采用熔化极气体保护焊MIG焊，焊接材料为直径1 .6mm的AWS A5 .7ERCu型号焊丝，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99 .996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min。
S6、分段焊接：对点焊完成后的焊接段3和导体进行分段焊接；分段焊接的方式采用非接触式激光焊接方式。
S7、修饰焊接：焊接完成后，对焊缝进行修磨，局部缺肉或缺陷处进行修饰焊接；修饰焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为直径3 .0mm的ER CuNi-7型号焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99 .996％以上高纯氦气，气体流量为10L/min～15L/min。
S8、焊接后处理：对焊接处进行焊接后处理；焊接后处理主要包括以下步骤：
S81、对不美观焊缝进行打磨，并清理飞溅物；
S82、用火焰或机械校正影响质量及外观的焊接变形。
S9、热缩处理：使用双层热缩管，将焊接段进行紧密包裹。
本发明将压接、点焊、分段焊接工艺结合，克服了单独压接或焊接的缺点，而且在焊接前增加导体上涂抹钎料的工艺，使线束与端子的接触牢固，导电性能更好，且使用激光焊接方式进行分段焊接，把一条焊缝分成几段，以减小一次焊接连续热输入减小应力从而减小变形和裂纹的几率，加工效率高，焊接品质稳定。
本发明的焊接工艺，加入了修饰焊接和焊接后处理等工序，可有效避免出现漏焊、多焊以及焊渣清理不完全和焊缝不合格的现象发生，不仅提高了线束和端子的焊接效率，同时也保障了焊接质量。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道交通专用线束的端子分段焊接工艺，其特征在于、包括以下步骤，
S1、前期准备：准备需要连接的线束线束与铜铝复合端子（1），所述铜铝复合端子（1）包括上半段用于进行安装的的安装段（2）和下半段用于进行后续焊接的焊接段（3），所述焊接段（3）的底部连接有端子夹持结构；
S2、剥离线束端部；剥离线束端部的绝缘层，使线束的导体裸露在外，并清理裸露导体表面异物或氧化物；
S3、涂抹钎料：将钎料涂抹在需要压接的导体表面上；
S4、压接：将涂抹纤料的导体插入到所述焊接段（3）上，然后利用所述端子夹持结构进行压接；
S5、点焊：对压接完成后的焊接段（3）和导体进行点焊；
S6、分段焊接：对点焊完成后的焊接段（3）和导体进行分段焊接；
S7、修饰焊接：焊接完成后，对焊缝进行修磨，局部缺肉或缺陷处进行修饰焊接；
S8、焊接后处理：对焊接处进行焊接后处理；
S9、热缩处理：使用双层热缩管，将焊接段进行紧密包裹。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述S1中，所述安装段（2）上开设有安装孔（4），所述安装段（2）的材质为铜材，所述端子夹持结构包括左侧的第一夹持件（5）和右侧的第二夹持件（6），所述端子夹持结构压接在待接线束外部绝缘层的外壁上，所述安装段（2）、焊接段（3）与端子夹持结构通过冲压成型冲压制成。
3.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述铜铝复合端子（1）为将铝箔复合在铜板表面的铜铝复合板，或将铝箔复合在铜带表面的铜铝复合带，所述安装段（2）的表面覆盖有镀锡层。
4.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述铜铝复合端子（1）的制造工艺包括如下步骤：制备铜铝复合材料，将一定厚度、宽度的铝箔覆在定义尺寸的铜板或铜带表面并进行融合； 材料热处理，对铜铝复合材料进行热处理；冲压成型，对热处理后的铜铝复合材料进行冲压成型，成型为半成品铜铝复合端子，且半成品铜铝复合端子的上半段为带孔铜材，下半段为焊接段（3）；电镀处理，对冲压成型后的半成品铜铝复合端子进行酸洗并镀锡处理；焊接段处理，即得到铜铝复合端子（1）。
5.根据权利要求4所述的，其特征在于、所述热处理的具体过程为对铜铝复合材料进行退火处理，使其金相组织、机械性能满足使用要求；所述焊接段处理的过程为使用刮刀对焊接段（3）的外表面进行刮削，使其铝材裸露，保证无镀锡材料残留。
6.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述S3中，钎料选用膏状钎料。
7.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述S5中，点焊焊接的方式采用熔化极气体保护焊MIG焊，焊接材料为直径1 .6mm的AWS A5 .7ERCu型号焊丝，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99 .996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min。
8.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述S6中，分段焊接的方式采用非接触式激光焊接方式。
9.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述S7中，修饰焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为直径3 .0mm的ER CuNi-7型号焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99 .996％以上高纯氦气，气体流量为10L/min～15L/min。
10.根据权利要求1所述的，其特征在于、所述S8中，焊接后处理主要包括以下步骤：
S81、对不美观焊缝进行打磨，并清理飞溅物；
S82、用火焰或机械校正影响质量及外观的焊接变形。
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