CN112643162B - 一种工业用插头插座触头组件的焊接方法 - Google Patents

一种工业用插头插座触头组件的焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于触头组件的焊接技术领域，特别涉及一种工业用插头插座触头组件的焊接方法包括以下步骤：（1）准备焊料，所述焊料为环形片状，其内径大于铆钉触头钉脚直径，且外径小于铆钉触头钉头直径；（2）准备焊接电极，所述焊接电极所采取的材质为三高石墨，所述焊接电极具有两个，两个焊接电极的端部设有两个相合后与镀镍端子外周适配的凹槽；（3）装配：将镀镍端子用焊剂浸泡，将焊料套在银合金复铜铆钉触头钉脚上，然后将银合金复铜铆钉触头钉脚插入到浸泡好焊剂的镀镍端子的定位孔中，完成触头组件的装配；（4）将装配好的触头组件放置到相合的两个焊接电极中，使焊接电极的端部离铆钉触头钉头1‑4mm，然后进行电阻钎焊，最终完成触头组件的焊接。

Description

一种工业用插头插座触头组件的焊接方法
技术领域
本发明属于触头组件的焊接技术领域，特别涉及一种工业用插头插座触头组件的焊接方法。
背景技术
工业用插头插座由于其具有插拔快捷，接线方便，电接触可靠，良好的密封性和绝缘性，防水防尘抗冲防震、使用寿命长等特点。可以应用在野外移动电站与电缆及负载之间的电气连接，广泛使用在石油、化工、国防电力和交通运输等领域，越来越受到用户的欢迎和选用。
工业用插座的质量好坏，触头部件的合理设计和加工非常重要。国际上的许多著名厂家几十年来一直致力于这方面的研究，目前常见两种触头结构：1）插接式触头，它是一种插入式的结构型式，由插销插入弹性的插套内，标准触头常采用黄铜制作，但由于其容易氧化造成接触电阻较大，且承受短路电流时易造成粘连无法分断造成事故，不被广泛使用；2）对接式触头，这种结构明显的优点是承受短路电流能力强，但触点必须是银合金触点，成本非常高，加工困难，许多厂家不愿加工。
此对接式触头，目前常采用银合金触头与端子进行高频感应焊接，再进行整体镀银，其银合金成本及其镀银成本非常高，且镀银端子的摩擦性较差容易露铜氧化，难以得到众生产厂家的运用。而采用银合金复铜铆钉触头代替银合金整体触头与镀镍端子进行焊接的对接式触头，很难加工。主要表现在其焊接工序，当采用感应焊接或火焰焊接时，由于加热区域过大其镀镍层容易起皮，且银合金复铜铆钉整体受高温加热后由于膨胀系数不同容易在复合处脱离，造成焊接成品率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种承受短路电流能力强性能好，且易加工、成本低的工业用插头插座触头组件的焊接方法。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：一种工业用插头插座触头组件的焊接方法,所述插头插座触头组件包括镀镍端子、银合金复铜铆钉触头，所述镀镍端子一端设有用于与铆钉触头焊接的定位孔，所述镀镍端子与银合金复铜铆钉触头焊接包括以下步骤：
（1）准备焊料，所述焊料为环形片状，其内径大于银合金复铜铆钉触头钉脚直径，且外径小于银合金复铜铆钉触头钉头直径；
（2）准备焊接电极，所述焊接电极所采取的材质为三高石墨，所述焊接电极具有两个，两个焊接电极的端部设有两个相合后与镀镍端子外周适配的凹槽；
（3）装配：将镀镍端子用焊剂浸泡，将步骤（1）准备的焊料套在银合金复铜铆钉触头钉脚上，然后将银合金复铜铆钉触头钉脚插入到浸泡好焊剂的镀镍端子的定位孔中，完成触头组件的装配；
（4）将步骤（3）装配好的触头组件放置到相合的两个焊接电极中，使焊接电极的端部离铆钉触头钉头1-4mm，然后进行电阻钎焊。
进一步地，所述镀镍端子上的定位孔直径比铆钉触头钉脚直径大0.1-0.2mm，深度比铆钉触头钉脚高度大0.5-3mm。
进一步地，步骤（1）中，所述焊料的内径比预焊接铆钉触头钉脚直径大0.05-0.2mm，外径比预焊接铆钉触头钉头直径小0.1-0.5mm，厚度为0.05-0.10mm。
进一步地，所述焊料为银基钎料。
进一步地，步骤（2），所述电极上宽下窄整体呈“Y”字形，其具有两个倾斜的切削面，两个倾斜的切削面之间的夹角小于90°，下端包裹在镀镍端子外的部分为相同厚度，且厚度在2-7mm。
进一步地，步骤（3）中，所述焊剂为银焊剂，焊剂与水的体积比为3:2。
进一步地，步骤（4）中，电阻钎焊采用交流点焊机，设备功率在5-35kW。
进一步地，步骤（4）中，电阻钎焊时，铆钉触头钉头部抵接挡块。
进一步地，所述挡块材质为陶瓷，挡块背部有用于挡块收缩的弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
本发明采用石墨电极电阻焊接，加热方式柔和稳定。采用加工仿形包裹并贴合端子表面的电极，使端子不会由于局部发热过大造成镀层破坏。焊接电极加热处与银合金复合铆钉触头距离一定的距离，使银合金复铜铆钉不会因为整体受高温加热后由于膨胀系数不同造成在复合处脱离。
进一步地，其电极侧边采用“Y”字形形状增加了产品焊接时端子受热的稳定性。
插头插座触头组件中的镀镍端子、银合金复铜铆钉触头采用本发明的焊接方式连接，可进行大批量生产成本低，避免了感应焊接、火焰焊接、激光焊接时，由于加热过高或不均匀导致的镀镍层破坏、铆钉触头分层、焊接强度不合格等缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明一种工业用插头插座触头组件的组成示意图；
图2为本发明一种工业用插头插座触头组件焊接前组装示意图；
图3为本发明一种工业用插头插座触头组件焊接过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
本发明提供一种工业用插头插座触头组件的焊接方法,所述插头插座触头组件包括镀镍端子、银合金复铜铆钉触头，所述镀镍端子一端设有用于与铆钉触头焊接的定位孔，所述镀镍端子与银合金复铜铆钉触头焊接包括以下步骤：
（1）准备焊料，所述焊料为环形片状，其内径大于银合金复铜铆钉触头钉脚直径，且外径小于银合金复铜铆钉触头钉头直径；
（2）准备焊接电极，所述焊接电极所采取的材质为三高石墨，所述焊接电极具有两个，两个焊接电极的端部设有两个相合后与镀镍端子外周适配的凹槽；
（3）装配：将镀镍端子用焊剂浸泡，将步骤（1）准备的焊料套在银合金复铜铆钉触头钉脚上，然后将银合金复铜铆钉触头钉脚插入到浸泡好焊剂的镀镍端子的定位孔中，完成触头组件的装配；
（4）将步骤（3）装配好的触头组件放置到相合的两个焊接电极中，使焊接电极的端部离铆钉触头钉头1-4mm，然后进行电阻钎焊。
其中，所述的铆钉触头为银合金复铜铆钉，所述的银合金材质为AgNi、AgSnO2、AgCdO等电接触材料。所述的镀镍端子材质为铅黄铜，镀镍层的厚度为2μm-15μm。
通过上述方法，由于采用石墨电极电阻焊接，加热方式柔和稳定。采用加工仿形包裹并贴合端子表面的电极，使端子不会由于局部发热过大造成镀层破坏。焊接电极加热处与银合金复合铆钉触头距离一定的距离，使银合金复铜铆钉不会因为整体受高温加热后由于膨胀系数不同造成在复合处脱离。
进一步地，所述镀镍端子上的定位孔直径比铆钉触头钉脚直径大0.1-0.2mm，深度比铆钉触头钉脚高度大0.5-3mm。在镀镍端子与铆钉触头钉脚形成适宜空间量的缝隙供焊料渗入。
进一步地，步骤（1）中，所述焊料的内径比预焊接铆钉触头钉脚直径大0.05-0.2mm，外径比预焊接铆钉触头钉头直径小0.1-0.5mm，厚度为0.05-0.10mm。
进一步地，所述焊料为银基钎料，常见的如AgCuZn、AgCuZnSn等银基钎料。
进一步地，步骤（2），所述电极上宽下窄整体呈“Y”字形，其具有两个倾斜的切削面，两个倾斜的切削面之间的夹角小于90°，下端包裹在镀镍端子外的部分为相同厚度，且厚度在2-7mm。采用“Y”字形形状增加了产品焊接时端子受热的稳定性。
进一步地，步骤（3）中，所述焊剂为银焊剂，焊剂与水的体积比为3:2，具体可以采用牌号为QJ101、QJ102的市售焊剂。
进一步地，步骤（4）中，电阻钎焊采用交流点焊机，设备功率在5-35kW。
进一步地，步骤（4）中，电阻钎焊时，铆钉触头钉头部抵接挡块。
进一步地，所述挡块材质为陶瓷，挡块背部有用于挡块收缩的弹簧。挡块的设置用于防止加热时铆钉发生位移。
以下为采取本发明的一些具体实施例：
实施例1：
如图1至图3所示，本发明的一种工业用插头插座触头组件的焊接方法，该插头插座触头组件包括镀镍端子1、银合金复铜铆钉触头；镀镍端子1为镀镍层2微米的铅黄铜材质的端子，端子直径为10mm；银合金复铜铆钉触头为AgSnO2复铜铆钉触头，包括钉脚3和钉头4，铆钉触头规格为：R9.6X3+6X6，钉脚3直径公差为6-0.1mm该镀镍端子定位孔孔径为6.1mm。
准备环形焊料2，内径6.05mm，外径9.4mm，厚度在0.10mm，材质为BAg56CuZnSn。
准备焊接三高石墨材质的第一电极7、第二电极8，第一电极7、第二电极8结构一样，只是一个装配在焊接设备上端，一个反向装配在焊接设备下端，电极材质为三高石墨，电极进行加工为半圆形，直径为10mm；其“Y”字形窄边厚度为3mm，长度为7mm，宽度为即电极直径为15,mm，“Y”上端角度为30°，将第一电极7、第二电极8，一个装配在焊接设备上端，一个反向装配在焊接设备下端，电极平面对齐，圆弧对中，所用设备为交流电阻焊接设备，设备功率为10kW。
如图1所示，准备好的环形焊料2套在铆钉触头钉脚3上，再将套好环形焊料2的铆钉触头钉脚3，插入预先浸泡过焊剂的镀镍端子1焊接定位孔内，完成触头组件装配体5，焊剂牌号为QJ102，配置焊剂与水的体积比为3:2。
如图2所示，将完成触头组件装配体5预焊接的一端，横向放入准备好的第一电极7、第二电极8圆弧中，第一电极7、第二电极8包裹端子根部离铆钉触头钉头4边界2.5mm，然后进行电阻钎焊，钎焊时铆钉触头钉头部有防止加热时铆钉发生位移的挡块9。挡块9材质为陶瓷，后部有不锈钢材质的压缩弹簧10。踩下焊接电源脚踏板开关，开始加热，目视环形焊料2融化填补铆钉触头与镀镍端子1缝隙一圈后松下焊接电源脚踏板开关完成触头组件的焊接。
通过本实施例实现的焊接的工业用插头插座触头组件焊接成品率为100%。
实施例2：
如图1至图3所示，本发明的一种工业用插头插座触头组件的焊接方法，该插头插座触头组件包括镀镍端子1、银合金复铜铆钉触头；镀镍端子1为镀镍层2微米的铅黄铜材质的端子，端子直径为5mm；银合金复铜铆钉触头为AgCdO复铜铆钉触头，包括钉脚3和钉头4，铆钉触头规格为：R4.8X2+3X3，钉脚3直径公差为3-0.1mm该镀镍端子定位孔孔径为3.1mm。
准备环形焊料2，内径3.05mm，外径4.4mm，厚度在0.05mm，材质为BAg45CuZn。
准备焊接三高石墨材质的第一电极7、第二电极8，第一电极7、第二电极8结构一样，只是一个装配在焊接设备上端，一个反向装配在焊接设备下端，电极材质为三高石墨，电极进行加工为半圆形，直径为5mm；其“Y”字形窄边厚度为2mm，长度为3mm，宽度为即电极直径为10,mm，“Y”上端角度为45°，将第一电极7、第二电极8，一个装配在焊接设备上端，一个反向装配在焊接设备下端，电极平面对齐，圆弧对中，所用设备为交流电阻焊接设备，设备功率为5kW。
如图1所示，准备好的环形焊料2套在铆钉触头钉脚3上，再将套好环形焊料2的铆钉触头钉脚3，插入预先浸泡过焊剂的镀镍端子焊接定位孔内，完成触头组件装配体5，焊剂牌号为QJ102，配置焊剂与水的体积比为3:2；
如图2所示，将完成触头组件装配体5预焊接的一端，横向放入准备好的第一电极7、第二电极8，圆弧中，第一电极7、第二电极8包裹端子根部离铆钉触头钉头2mm，然后进行电阻钎焊，钎焊时铆钉触头钉头部有防止加热时铆钉发生位移的挡块9。挡块9材质为陶瓷，后部有不锈钢材质的压缩弹簧10。踩下焊接电源脚踏板开关，开始加热，目视环形焊料2融化填补铆钉触头3与端子1缝隙一圈后松下焊接电源脚踏板开关完成触头组件的焊接。
通过本实施例实现的焊接的工业用插头插座触头组件焊接成品率为100%。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种工业用插头插座触头组件的焊接方法,所述插头插座触头组件包括镀镍端子、银合金复铜铆钉触头，所述镀镍端子一端设有用于与铆钉触头焊接的定位孔，其特征在于，所述镀镍端子与银合金复铜铆钉触头焊接包括以下步骤：
（1）准备焊料，所述焊料为环形片状，其内径大于银合金复铜铆钉触头钉脚直径，且外径小于银合金复铜铆钉触头钉头直径；
（2）准备焊接电极，所述焊接电极所采取的材质为三高石墨，所述焊接电极具有两个，每个焊接电极的端部设有凹槽，两个凹槽相合后与镀镍端子外周适配；
（3）装配：将镀镍端子用焊剂浸泡，将步骤（1）准备的焊料套在银合金复铜铆钉触头钉脚上，然后将银合金复铜铆钉触头钉脚插入到浸泡好焊剂的镀镍端子的定位孔中，完成触头组件的装配；
（4）将步骤（3）装配好的触头组件放置到相合的两个焊接电极中，使焊接电极的端部离铆钉触头钉头1-4mm，然后进行电阻钎焊。
2. 根据权利要求1所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于： 所述镀镍端子上的定位孔直径比铆钉触头钉脚直径大0.1-0.2mm，深度比铆钉触头钉脚高度大0.5-3mm。
3.根据权利要求2所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：步骤（1）中，所述焊料的内径比预焊接的铆钉触头钉脚直径大0.05-0.2mm，外径比预焊接铆钉触头钉头直径小0.1-0.5mm，厚度为0.05-0.10mm。
4.根据权利要求1或3所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：所述焊料为银基钎料。
5.根据权利要求1所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：步骤（2），所述电极上宽下窄整体呈“Y”字形，其具有两个倾斜的切削面，两个倾斜的切削面之间的夹角小于90°，下端包裹在镀镍端子外的部分为相同厚度，且厚度在2-7mm。
6.根据权利要求1所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：步骤（3）中，所述焊剂为银焊剂，焊剂与水的体积比为3:2。
7.根据权利要求1所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：步骤（4）中，电阻钎焊采用交流点焊机，设备功率在5-35kW。
8.根据权利要求1或7所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：步骤（4）中，电阻钎焊时，铆钉触头钉头部抵接挡块。
9.根据权利要求8所述的工业用插头插座触头组件的焊接方法,其特征在于：所述挡块材质为陶瓷，挡块背部有用于挡块收缩的弹簧。
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