CN113410078A - 一种大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于触头组件的焊接技术领域，具体涉及一种大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，该触头组件包括异型材母排、触点及不锈钢零件（2件）等三个不同材质的零件，采用高频感应钎焊焊接工艺，加热效率高，可一次完成异型材母排、触点及不锈钢零件等三种不同材质零件的高质量焊接工作，解决分步焊接时后道焊点焊接对前一个焊点强度的影响，既提高了焊接质量又提升了焊接效率，可进行大批量稳定生产，操作方便，成本低廉，焊接效率高且焊接质量一致性好。
Description
技术领域
本发明属于焊接式电触头元件加工领域，具体涉及一种大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法。
背景技术
双电源转换开关Automatic transfer Switching equipment的英文缩写，国家标准中文全称为自动转换开关电器，俗称双电源自动转换开关。
ATS也称ATSE，是ATS产品的国标标准定义为由一个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成，用于检测电源电路，并将一个或多个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器. ATS与UPS、EPS在名称上比较容易混淆。EPS是Emergency Power Supply的英文缩写，中文名为应急电源装置。UPS是Uninterruptible Power Supply的英文缩写，中文名为不间断电源。ATS(ATS)是Automatic Transfer Switching Equipment的英文缩写，中文名为自动转换开关电器。 ATS适合应用于建筑领域消防等关键负荷的双电源供应，EPS适合应用于EPS是以解决应急照明、事故照明、消防设施等一级负荷供电设备为主要目标，提供一种符合消防规范的具有独立回路的应急供电系统。UPS主要是为IT行业设备提供用电，提供纯净、不间断的后备电源。柴油发电机供电方式适合应用于在需要长时间后备电源的供电场所与ATS、EPS、UPS配合使用。
双电源，是集开关与逻辑控制于一体，无需外加控制器，真正实现机电一体化的自动转换开关，具有电压检测、频率检测、通讯接口、电气、机械互锁等功能，可实现自动、电动远程、紧急手动控制。操作是由逻辑控制板以各种逻辑命令来管理电机、变速箱的操作运行来实现电机带动开关弹簧蓄能，瞬时释放的加速机构，快速接通分断电路或进行电路转换，通过明显可见状态实现安全隔离，极大的提高了项电气性能与机械性能。开关适用于供电系统的主电源与备用电源的自动转换或两台负载设备的自动转换及安全隔离等。转换开关主要是用于交流50Hz，额定电压440V，直流额定电压220V，额定电流16至4000A的配电或电动机网络中一主一备或互为备用电源切换系统及市电和发电机组的负荷切换。同时可用于不频繁接通与分断电路及线路的隔离之用。产品广泛应用于消防、医院、银行、高层建筑等不允许断电的重要供电场所的输、配电系统及自动化系统。
触头元件是双电源转换开发最关键的电接触零部件，触头组件的焊接质量很大程度上决定着开关的使用寿命，因此解决触头组件的焊接质量是首要解决的问题，而该触头组件是多个异种材料零件的焊接而成，常见的触点规格为76.2x12.7x1.58mm，一般来讲，触点大规格越大，产品结构越复杂，焊接难度就越大，因此复杂触头组件焊接方法的设计很大程度上决定着产品的焊接质量和焊接效率。
发明内容
为解决现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，可一次完成异型材母排、触点及不锈钢零件等三种不同材质零件的高质量焊接工作，触头组件产品的焊接钎着率一致性好，通常可达到90%。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其包括以下步骤：
一、准备焊料，所述焊料为长条片状银基钎料，钎料长宽规格与触点长宽规格一致；
二、待焊工件的装配，所述装配就是把需要焊接的各个子零件通过焊接工装装配起来，所采用的焊接工装包括底座、固定在底座上的若干定位陶瓷棒、感应线圈、不锈钢仿形定位块，不锈钢仿形定位块的形状与不锈钢零件的形状相对应，具体顺序如下：
（a）将待焊工件—异型材母排放置于感应线圈中，异型材铜件底部与焊接定位工装贴紧，所述感应线圈是用于组件产品焊接热量的源头；
（b）将待焊工件—不锈钢零件放置于定位工装的不锈钢仿形定位块中，不锈钢零件前端与异型材母排装配在一起；
（c）将助焊剂均匀的涂抹在工件—异型材母排的触点焊接位置；
（d）将助焊剂均匀的涂抹在工件—触点的焊接面上，然后将长条状的焊料放置于触点焊接面上；
三、 完成步骤二的各零件装配后，启动感应加工设备焊接电源，待异型材铜件加热至通红后，再将触点放置于异型材铜件的焊接位置，其中焊料设置于触点与异型材母排之间，使用两根陶瓷棒轻轻滑动触点，待焊料完全熔化后切断焊接电源，停止加热，最终完成触头组件的焊接。
进一步地，步骤二所述的焊接工装包括设置在底座上的滑座、固定在滑座上的快速夹，所述不锈钢仿形定位块设置在滑座上，还包括用于调节滑座位置的调节杆。
进一步地，步骤二中，定位陶瓷棒用于支撑异型材母排，每个定位陶瓷棒的具体高度设置对应异型材母排的形状，以稳定支撑异型材母排。
进一步地，所述焊料为银基钎料。
进一步地，步骤二中，所述焊剂为银焊剂，焊剂与水的体积比为3:2。
进一步地，步骤三中，感应钎焊设备采用高精度高频感应钎焊设备，设备功率在60-80kW。
进一步地，步骤二中，待焊工件—异型材母排焊接触点和不锈钢零件的位置开了一个贯穿异型材母排厚度方向的矩形槽，所述的矩形槽用于不锈钢零件的装配，同时焊接触点时焊料熔化后可沿着矩形槽上端面向端面流淌，实现不锈钢零件与异型材母排的焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
本发明采用高频感应钎焊焊接工艺，加热效率高，可同时实现多个零件的焊接，解决分步焊接时后道焊点焊接对前一个焊点强度的影响，既提高了焊接质量又提升了焊接效率；同时感应线圈设计合理，产品加热效率高，热量均匀，很好地保证了产品的焊接质量，钎着率可达到90%以上。双电源转换开关触头组件中的触点、异型材母排及不锈钢零件采用本发明的焊接工艺方式进行连接，可进行大批量稳定生产，操作方便，成本低廉，焊接效率高且焊接质量一致性好。
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为双电源转换开关触头组件的爆炸视图（a）和立体视图；
图2为焊接工装的结构示意图；
图3为焊接工装焊接双电源转换开关触头组件的立体视图；
图4为焊接工装焊接双电源转换开关触头组件的主视图；
图5为本发明一种实施例焊接得到的双电源转换开关触头组件的焊接效果；
图中，1，不锈钢零件；2，异型材母排；3，触点；4，底座；5，定位陶瓷棒；6，感应线圈；7，滑座；8，不锈钢仿形定位块；9，快速夹；10，调节杆。
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。
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。
如图1所示，本实施例所焊接的双电源转换开关触头组件包括不锈钢零件1、异型材母排2、触点3。
如图2所示，本实施例才采用的焊接工装包括底座4、固定在底座4上的若干定位陶瓷棒5、感应线圈6、设置在底座4上的滑座7、固定在滑座7上的不锈钢仿形定位块8、固定在滑座7上的快速夹9，用于调节滑座7位置的调节杆10。其中，定位陶瓷棒5用于支撑异型材母排2，每个定位陶瓷棒5的具体高度设置对应异型材母排2的形状，以稳定支撑异型材母排2。其中不锈钢仿形定位块8的形状与不锈钢零件2的形状相对应，以对不锈钢零件2形成定位作用。
为焊接形成如图1所示的双电源转换开关触头组件，本实施例采用以下方法，具体步骤如下：
（1）准备焊料，所述焊料为长条片状银基钎料，钎料长宽规格与触点长宽规格一致，厚度0.1mm，焊料为银基钎料；使用的焊料成分为Ag56CuZn，异型材母排为T2，触点材料为AgSnO2，触点规格为76.2x12.7x1.58mm；
（2）待焊工件的装配，如图3-4所示，所述装配就是把需要焊接的各个子零件在一定的顺序装配起来，具体顺序如下：
（a）将待焊工件—异型材母排2放置于感应线圈6中，异型材母排2底部与若干定位陶瓷棒5贴紧，所述感应线圈6是用于组件产品焊接热量的源头；所述的定位工装是有通水冷却孔及多个定位孔的不锈钢材质的固定块；
（b）将待焊工件—不锈钢元件1放置于定位工装的不锈钢仿形定位块8中，不锈钢元件1与异型材铜件凹槽装配在一起；
（c）将助焊剂均匀的涂抹在工件-异型材母排2的触点焊接位置；
（d）将助焊剂均匀的涂抹在工件—触点1焊接面，然后将长条状的焊料放置于触点焊接面；
(3) 完成步骤（2）的各零件装配后，启动感应加工设备焊接电源，待工件1异型材铜件加热至通红后，再触点放置于工件1的焊接位置，使用两根陶瓷棒轻轻滑动触点，待焊料完全熔化后切断焊接电源，停止加热，最终完成触头组件的焊接。
进一步地，步骤（2）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（3）中，感应钎焊设备采用高精度高频感应钎焊设备，设备功率在60-80kW。
进一步地，步骤（2）中，待焊工件—异型材母排2焊接触点对应不锈钢元件3的位置开了一个贯穿异型材母排厚度方向的矩形槽，所述的矩形槽用于不锈钢元件3的装配，同时焊接触点时待焊料熔化后可沿着矩形槽两个内侧面从上端面向下端面流淌，焊料可润湿不锈钢元件3与异型材母排2，很好地填充两者之间的焊缝，可一次性实现不锈钢元件3与异型材母排2及大规格触点1等三种不同材质零部件的焊接，采用本发明焊接方法焊接的产品钎着率可达到90%以上，通过本实施例焊接得到双电源转换开关触头组件焊接效果如图5所示，钎着率实测值为95%。通过本实施例焊接的双电源转化开关触头组件焊接成品率为100%。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其特征在于包括以下步骤：
一、准备焊料，所述焊料为长条片状银基钎料，钎料长宽规格与触点（3）长宽规格一致；
二、待焊工件的装配，所述装配就是把需要焊接的各个子零件通过焊接工装装配起来，所采用的焊接工装包括底座（4）、固定在底座（4）上的若干定位陶瓷棒（5）、感应线圈（6）、不锈钢仿形定位块（8），不锈钢仿形定位块（8）的形状与不锈钢零件（1）的形状相对应，具体顺序如下：
（a）将待焊工件—异型材母排（2）放置于感应线圈（6）中，异型材铜件底部与焊接定位工装贴紧，所述感应线圈（6）是用于组件产品焊接热量的源头；
（b）将待焊工件—不锈钢零件（1）放置于定位工装的不锈钢仿形定位块（8）中，不锈钢零件（1）前端与异型材母排（2）装配在一起；
（c）将助焊剂均匀的涂抹在工件—异型材母排（2）的触点（3）焊接位置；
（d）将助焊剂均匀的涂抹在工件—触点（3）的焊接面上，然后将长条状的焊料放置于触点（3）焊接面上；
三、完成步骤二的各零件装配后，启动感应加工设备焊接电源，待异型材铜件加热至通红后，再将触点（3）放置于异型材铜件的焊接位置，其中焊料设置于触点（3）与异型材母排（2）之间，使用两根陶瓷棒轻轻滑动触点（3），待焊料完全熔化后切断焊接电源，停止加热，最终完成触头组件的焊接。
2.根据权利要求1所述的大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其特征在于：步骤二所述的焊接工装包括设置在底座（4）上的滑座（7）、固定在滑座（7）上的快速夹（9），所述不锈钢仿形定位块（8）设置在滑座（7）上，还包括用于调节滑座（7）位置的调节杆（10）。
3.根据权利要求1所述的大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其特征在于：步骤二中，定位陶瓷棒（5）用于支撑异型材母排（2），每个定位陶瓷棒（5）的具体高度设置对应异型材母排（2）的形状，以稳定支撑异型材母排（2）。
4.根据权利要求1所述的大规格双电源转换开关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所述的大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其特征在于：步骤二中，所述焊剂为银焊剂，焊剂与水的体积比为3:2。
6.根据权利要求1所述的大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其特征在于：步骤三中，感应钎焊设备采用高精度高频感应钎焊设备，设备功率在60-80kW。
7.根据权利要求1所述的大规格双电源转换开关触头组件的焊接方法，其特征在于：步骤二中，待焊工件—异型材母排（2）焊接触点（3）和不锈钢零件（1）的位置开了一个贯穿异型材母排（2）厚度方向的矩形槽，所述的矩形槽用于不锈钢零件（1）的装配，同时焊接触点（3）时焊料熔化后可沿着矩形槽上端面向端面流淌，实现不锈钢零件（1）与异型材母排（2）的焊接。
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