Siden aluminiumsledere i økende grad brukes i ledningsnett til biler, analyserer og organiserer denne artikkelen tilkoblingsteknologien til ledningsnett av aluminium, og analyserer og sammenligner ytelsen til forskjellige tilkoblingsmetoder for å lette senere valg av tilkoblingsmetoder for ledningsnett av aluminium.
01 Oversikt
Med fremme av bruken av aluminiumsledere i billedningsnett, øker bruken av aluminiumsledere i stedet for tradisjonelle kobberledere gradvis.I påføringsprosessen av aluminiumtråder som erstatter kobbertråder, er elektrokjemisk korrosjon, høytemperaturkryping og lederoksidasjon problemer som må møtes og løses under søknadsprosessen.Samtidig må bruken av aluminiumtråder som erstatter kobbertråder oppfylle kravene til de originale kobbertrådene.Elektriske og mekaniske egenskaper for å unngå ytelsesforringelse.
For å løse problemer som elektrokjemisk korrosjon, høytemperaturkryping og lederoksidasjon under påføring av aluminiumtråder, er det for tiden fire vanlige tilkoblingsmetoder i industrien, nemlig: friksjonssveising og trykksveising, friksjonssveising, ultralydsveising, og plasmasveising.
Det følgende er en analyse og ytelsessammenligning av koblingsprinsippene og strukturene til disse fire typene tilkoblinger.
02 Friksjonssveising og trykksveising
Friksjonssveising og trykksammenføyning, bruk først kobberstenger og aluminiumsstenger til friksjonssveising, og stem deretter kobberstengene for å danne elektriske forbindelser.Aluminiumstengene er maskinert og formet for å danne aluminiumskrympeender, og kobber- og aluminiumsterminaler produseres.Deretter settes aluminiumtråden inn i aluminiumskrympeenden av kobber-aluminium-terminalen og krympes hydraulisk gjennom tradisjonelt ledningsnett-krympeutstyr for å fullføre forbindelsen mellom aluminiumslederen og kobber-aluminium-terminalen, som vist i figur 1.
Sammenlignet med andre koblingsformer danner friksjonssveising og trykksveising en overgangssone av kobber-aluminiumslegering gjennom friksjonssveising av kobberstenger og aluminiumsstenger.Sveiseoverflaten er mer jevn og tett, og unngår effektivt det termiske krypproblemet forårsaket av forskjellige termiske ekspansjonskoeffisienter av kobber og aluminium., I tillegg unngår dannelsen av legeringsovergangssonen også effektivt elektrokjemisk korrosjon forårsaket av de forskjellige metallaktivitetene mellom kobber og aluminium.Etterfølgende forsegling med varmekrympeslanger brukes til å isolere saltspray og vanndamp, som også effektivt unngår forekomsten av elektrokjemisk korrosjon.Gjennom hydraulisk krymping av aluminiumtråden og aluminiumskrympenden av kobber-aluminiumsterminalen, blir monofilamentstrukturen til aluminiumslederen og oksidlaget på den indre veggen av aluminiumskrympenden ødelagt og skrellet av, og deretter kulden er fullført mellom enkelttrådene og mellom aluminiumslederlederen og innerveggen til krympeenden.Sveisekombinasjonen forbedrer den elektriske ytelsen til forbindelsen og gir den mest pålitelige mekaniske ytelsen.
03 Friksjonssveising
Friksjonssveising bruker et aluminiumsrør for å krympe og forme aluminiumslederen.Etter å ha kuttet av endeflaten, utføres friksjonssveising med kobberterminalen.Sveiseforbindelsen mellom trådlederen og kobberterminalen fullføres gjennom friksjonssveising, som vist i figur 2.
Friksjonssveising forbinder aluminiumstråder.Først installeres aluminiumsrøret på lederen til aluminiumstråden gjennom krymping.Monofilamentstrukturen til lederen plastiseres gjennom krymping for å danne et tett sirkulært tverrsnitt.Deretter flates sveisetverrsnittet ved å dreie for å fullføre prosessen.Klargjøring av sveiseflater.Den ene enden av kobberterminalen er den elektriske tilkoblingsstrukturen, og den andre enden er sveisetilkoblingsflaten til kobberterminalen.Sveiseforbindelsesflaten til kobberterminalen og sveiseoverflaten til aluminiumstråden sveises og kobles sammen gjennom friksjonssveising, og deretter kuttes og formes sveiseblinken for å fullføre tilkoblingsprosessen til friksjonssveisealuminiumstråden.
Sammenlignet med andre koblingsformer danner friksjonssveising en overgangsforbindelse mellom kobber og aluminium gjennom friksjonssveising mellom kobberterminaler og aluminiumtråder, noe som effektivt reduserer elektrokjemisk korrosjon av kobber og aluminium.Kobber-aluminium friksjonssveiseovergangssonen er forseglet med selvklebende varmekrympeslange i det senere stadiet.Sveiseområdet vil ikke bli utsatt for luft og fuktighet, noe som reduserer korrosjon ytterligere.I tillegg er sveiseområdet der aluminiumtrådlederen er direkte koblet til kobberterminalen gjennom sveising, noe som effektivt øker uttrekkingskraften til skjøten og gjør prosesseringsprosessen enkel.
Ulempene eksisterer imidlertid også i forbindelsen mellom aluminiumtråder og kobber-aluminiumsterminaler i figur 1. Anvendelsen av friksjonssveising til produsenter av ledningsnett krever separat spesielt friksjonssveiseutstyr, som har dårlig allsidighet og øker investeringen i anleggsmidler av ledning seleprodusenter.For det andre, ved friksjonssveising Under prosessen blir monofilamentstrukturen til tråden direkte friksjonssveiset med kobberterminalen, noe som resulterer i hulrom i friksjonssveiseforbindelsesområdet.Tilstedeværelsen av støv og andre urenheter vil påvirke den endelige sveisekvaliteten, og forårsake ustabilitet i de mekaniske og elektriske egenskapene til sveiseforbindelsen.
04 Ultralydsveising
Ultralydsveising av aluminiumtråder bruker ultralydsveiseutstyr for å koble sammen aluminiumtråder og kobberterminaler.Gjennom høyfrekvent oscillasjon av sveisehodet til ultralydsveiseutstyret, kobles aluminiumtrådmonofilamentene og aluminiumstrådene og kobberterminalene sammen for å fullføre aluminiumstråden og Koblingen av kobberterminaler er vist i figur 3.
Ultralydsveiseforbindelse er når aluminiumtråder og kobberterminaler vibrerer ved høyfrekvente ultralydbølger.Vibrasjon og friksjon mellom kobber og aluminium fullfører forbindelsen mellom kobber og aluminium.Fordi både kobber og aluminium har en ansiktssentrert kubisk metallkrystallstruktur, i et høyfrekvent oscillasjonsmiljø Under denne tilstanden fullføres atomerstatningen i metallkrystallstrukturen for å danne et legeringsovergangslag, som effektivt unngår forekomsten av elektrokjemisk korrosjon .Samtidig, under ultralydsveiseprosessen, skrelles oksidlaget på overflaten av aluminiumsledermonofilamentet av, og deretter fullføres sveiseforbindelsen mellom monofilamentene, noe som forbedrer de elektriske og mekaniske egenskapene til forbindelsen.
Sammenlignet med andre tilkoblingsformer er ultralydsveiseutstyr et ofte brukt prosessutstyr for produsenter av ledningsnett.Det krever ikke nye anleggsmidler.Samtidig bruker terminalene kobberstemplede terminaler, og terminalkostnaden er lavere, så den har den beste kostnadsfordelen.Det finnes imidlertid også ulemper.Sammenlignet med andre koblingsformer har ultralydsveising svakere mekaniske egenskaper og dårlig vibrasjonsmotstand.Derfor anbefales ikke bruk av ultralydsveiseforbindelser i høyfrekvente vibrasjonsområder.
05 Plasmasveising
Plasmasveising bruker kobberterminaler og aluminiumtråder for krympeforbindelse, og deretter ved å legge til loddemetall, brukes plasmabuen til å bestråle og varme opp området som skal sveises, smelte loddetinn, fylle sveiseområdet og fullføre aluminiumtrådforbindelsen, som vist i figur 4.
Plasmasveising av aluminiumsledere bruker først plasmasveising av kobberterminaler, og krympingen og festingen av aluminiumslederne fullføres ved krymping.Plasmasveiseterminalene danner en tønneformet struktur etter krymping, og deretter fylles terminalsveiseområdet med sinkholdig loddemetall, og den krympede enden er Add sink-holdig loddemetall.Under bestråling av plasmabue blir det sinkholdige loddetinnet oppvarmet og smeltet, og går deretter inn i trådgapet i krympeområdet gjennom kapillærvirkning for å fullføre tilkoblingsprosessen av kobberterminaler og aluminiumtråder.
Plasmasveising av aluminiumstråder fullfører den raske forbindelsen mellom aluminiumstrådene og kobberterminalene gjennom krymping, noe som gir pålitelige mekaniske egenskaper.Samtidig, under krympeprosessen, gjennom et kompresjonsforhold på 70% til 80%, fullføres ødeleggelsen og avskallingen av oksidlaget til lederen, forbedrer effektivt elektrisk ytelse, reduserer kontaktmotstanden til koblingspunktene og forhindrer oppvarming av koblingspunkter.Tilsett deretter sinkholdig loddemiddel til enden av krympeområdet, og bruk en plasmastråle for å bestråle og varme sveiseområdet.Det sinkholdige loddetinnet varmes opp og smeltes, og loddetinnet fyller gapet i krympeområdet gjennom kapillærvirkning, og oppnår saltsprayvann i krympeområdet.Dampisolering unngår forekomsten av elektrokjemisk korrosjon.På samme tid, fordi loddet er isolert og bufret, dannes det en overgangssone, som effektivt unngår forekomsten av termisk kryp og reduserer risikoen for økt tilkoblingsmotstand under varme og kalde støt.Gjennom plasmasveising av tilkoblingsområdet forbedres den elektriske ytelsen til tilkoblingsområdet effektivt, og de mekaniske egenskapene til tilkoblingsområdet forbedres også ytterligere.
Sammenlignet med andre tilkoblingsformer isolerer plasmasveising kobberterminaler og aluminiumsledere gjennom overgangssveiselaget og det forsterkede sveiselaget, og reduserer effektivt den elektrokjemiske korrosjonen av kobber og aluminium.Og det forsterkede sveiselaget omslutter endeflaten til aluminiumslederen slik at kobberterminalene og lederkjernen ikke kommer i kontakt med luft og fuktighet, noe som reduserer korrosjon ytterligere.I tillegg fester overgangssveiselaget og det forsterkede sveiselaget kobberterminalene og aluminiumtrådskjøtene tett, noe som effektivt øker uttrekkskraften til skjøtene og gjør prosessprosessen enkel.Det finnes imidlertid også ulemper.Anvendelsen av plasmasveising til produsenter av ledningsnett krever separat dedikert plasmasveiseutstyr, som har dårlig allsidighet og øker investeringene i anleggsmidler til produsentene av ledningsnett.For det andre, i plasmasveiseprosessen, fullføres loddet ved kapillærvirkning.Spaltefyllingsprosessen i krympeområdet er ukontrollerbar, noe som resulterer i ustabil sluttsveisekvalitet i plasmasveisetilkoblingsområdet, noe som resulterer i store avvik i elektrisk og mekanisk ytelse.
Innleggstid: 19. februar 2024