Eftersom aluminiumledare i allt högre grad används i sele för fordonsförorder, analyserar och organiserar denna artikel anslutningstekniken för aluminiumkraftledningar och analyserar och jämför prestandan för olika anslutningsmetoder för att underlätta det senare valet av aluminiumkraftledningsnätningsmetoder.
01 Översikt
Med främjande av tillämpningen av aluminiumledare i billedningsnät ökar användningen av aluminiumledare istället för traditionella kopparledare gradvis. I appliceringsprocessen för aluminiumtrådar som ersätter koppartrådar är emellertid elektrokemisk korrosion, hög temperaturkryp och ledaroxidation problem som måste ställas inför och lösas under appliceringsprocessen. Samtidigt måste applicering av aluminiumtrådar som ersätter koppartrådar uppfylla kraven i de ursprungliga koppartrådarna. Elektriska och mekaniska egenskaper för att undvika nedbrytning av prestanda.
För att lösa problem såsom elektrokemisk korrosion, hög temperaturkryp och ledarens oxidation under applicering av aluminiumtrådar finns det för närvarande fyra mainstream -anslutningsmetoder i branschen, nämligen: friktionssvetsning och trycksvetsning, friktionssvetsning, ultraljudsvetsning och plasma -svetsning.
Följande är en analys- och prestationsjämförelse av anslutningsprinciperna och strukturerna för dessa fyra typer av anslutningar.
02 Friktionssvetsning och trycksvetsning
Friktionssvetsning och tryckförening, använd först kopparstänger och aluminiumstänger för friktionssvetsning och stämplar sedan kopparstängerna för att bilda elektriska anslutningar. Aluminiumstängerna är bearbetade och formade för att bilda aluminium -krimpändar och koppar- och aluminiumterminaler produceras. Därefter sätts aluminiumtråden i den krimpande änden av koppar-aluminiumterminalen och hydrauliskt krympad genom traditionell trådsele-krimputrustning för att slutföra anslutningen mellan aluminiumledaren och koppar-aluminiumterminalen, såsom visas i figur 1.
Jämfört med andra anslutningsformer bildar friktionssvetsning och trycksvetsning en koppar-aluminiumlegeringsövergångszon genom friktionssvetsning av kopparstänger och aluminiumstänger. Svetsytan är mer enhetlig och tät och undviker effektivt det termiska krypproblemet orsakat av olika termiska expansionskoefficienter för koppar och aluminium. Dessutom undviker bildningen av legeringsövergångszonen också effektivt elektrokemisk korrosion orsakad av de olika metallaktiviteterna mellan koppar och aluminium. Efterföljande tätning med värmekrymmer används för att isolera saltspray och vattenånga, vilket också effektivt undviker förekomsten av elektrokemisk korrosion. Genom den hydrauliska krimpningen av aluminiumtråden och aluminiumkrimpände av koppar-aluminiumterminalen förstörs monofilamentstrukturen i aluminiumledaren och oxidskiktet på den inre väggen i aluminium-krimpens ände. Svetskombinationen förbättrar anslutningens elektriska prestanda och ger den mest pålitliga mekaniska prestanda.
03 Friktionssvetsning
Friktionssvetsning använder ett aluminiumrör för att krimpa och forma aluminiumledaren. Efter att ha klippt av ändytan utförs friktionssvetsning med kopparterminalen. Svetsanslutningen mellan trådledaren och kopparterminalen avslutas genom friktionssvetsning, såsom visas i figur 2.
Friktionssvetsning ansluter aluminiumtrådar. Först installeras aluminiumröret på ledaren av aluminiumtråden genom crimping. Ledarens monofilamentstruktur är mjukgjorerad genom att krimpa för att bilda ett tätt cirkulärt tvärsnitt. Sedan plattas svetssektionen genom att vända sig för att slutföra processen. Beredning av svetsytor. Den ena änden av kopparterminalen är den elektriska anslutningsstrukturen, och den andra änden är svetsanslutningsytan på kopparterminalen. Svetsanslutningsytan på kopparterminalen och svetsytan på aluminiumtråden svetsas och ansluts genom friktionssvetsning, och sedan skärs och sedan svetslas och formas för att slutföra anslutningsprocessen för friktionssvetsning av aluminiumtråd.
Jämfört med andra anslutningsformer bildar friktionssvetsning en övergångsanslutning mellan koppar och aluminium genom friktionssvetsning mellan kopparterminaler och aluminiumtrådar, vilket effektivt reducerar elektrokemisk korrosion av koppar och aluminium. Koppar-aluminiumfriktionssvetsövergångszonen är förseglad med limhäftande värmekrymmerslang i det senare skedet. Svetsområdet utsätts inte för luft och fukt, vilket ytterligare minskar korrosion. Dessutom är svetsområdet där aluminiumtråddirigenten är direkt ansluten till kopparterminalen genom svetsning, vilket effektivt ökar ledkraften för fogen och gör bearbetningsprocessen enkel.
Nackdelarna finns emellertid också i sambandet mellan aluminiumtrådar och koppar-aluminiumterminaler i figur 1. Tillämpningen av friktionssvetsning för tillverkare av trådsele kräver separat specialfriktionssvetsutrustning, som har dålig mångsidighet och ökar investeringen i anläggningstillgångar av trådharor. För det andra, vid friktionssvetsning under processen, är trådens monofilamentstruktur direkt friktionsvetsad med kopparterminalen, vilket resulterar i hålrum i friktionssvetsanslutningsområdet. Närvaron av damm och andra föroreningar kommer att påverka den slutliga svetskvaliteten, vilket orsakar instabilitet i de mekaniska och elektriska egenskaperna hos svetsanslutningen.
04 Ultraljudssvetsning
Ultraljudssvetsning av aluminiumtrådar använder ultraljudssvetsutrustning för att ansluta aluminiumtrådar och kopparterminaler. Genom högfrekventa svängningen av svetshuvudet för ultraljudssvetsutrustningen, är aluminiumtrådmonofilamenten och aluminiumtrådarna och kopparterminalerna anslutna för att slutföra aluminiumtråden och anslutningen av kopparterminaler i figur 3.
Ultraljudssvetsanslutning är när aluminiumtrådar och kopparterminaler vibrerar vid högfrekventa ultraljudsvågor. Vibration och friktion mellan koppar och aluminium slutför anslutningen mellan koppar och aluminium. Eftersom både koppar och aluminium har en ansiktscentrerad kubisk metallkristallstruktur, i en högfrekvent oscillationsmiljö under detta tillstånd, är atomersättningen i metallkristallstrukturen genomförd för att bilda ett legeringsskikt, vilket effektivt undviker förekomsten av elektrokemisk korrosion. Samtidigt, under ultraljudssvetsningsprocessen, skalas oxidskiktet på ytan av aluminiumledaren monofilament av, och sedan är svetsanslutningen mellan monofilamenten klar, vilket förbättrar anslutningens elektriska och mekaniska egenskaper.
Jämfört med andra anslutningsformer är ultraljudssvetsutrustning en vanligt förekommande bearbetningsutrustning för tillverkare av trådsele. Det kräver inte nya investeringar. Samtidigt använder terminalerna kopparstämplade terminaler, och terminalkostnaden är lägre, så den har den bästa kostnadsfördelen. Nackdelar finns emellertid också. Jämfört med andra anslutningsformer har ultraljudssvetsning svagare mekaniska egenskaper och dålig vibrationsmotstånd. Därför rekommenderas inte användningen av ultraljudssvetsanslutningar i högfrekventa vibrationsområden.
05 Plasmasvetsning
Plasmasvetsning använder kopparterminaler och aluminiumtrådar för crimp -anslutning, och sedan genom att tillsätta löd, används plasmabågen för att bestråla och värma området som ska svetsas, smälta lödningen, fyll svetsområdet och slutföra aluminumtrådanslutningen, såsom visas i figur 4.
Plasmasvetsning av aluminiumledare använder först plasmasvetsning av kopparterminaler, och krimpningen och fästningen av aluminiumledarna är klar genom att krimpa. Plasmasvetsningsterminalerna bildar en fatformad struktur efter crimping, och sedan är det terminala svetsområdet fyllt med zinkinnehållande lödning, och den krympade änden tillsätt zinkinnehållande löd. Under bestrålningen av plasmabågen upphettas och smälts zinkinnehållande lödet och kommer sedan in i trådgapet i krimpområdet genom kapillärverkan för att slutföra anslutningsprocessen för kopparterminaler och aluminiumtrådar.
Plasmasvetsning av aluminiumtrådar kompletterar den snabba anslutningen mellan aluminiumtrådarna och kopparkerminalerna genom crimping, vilket ger tillförlitliga mekaniska egenskaper. Samtidigt, under crimping -processen, genom ett kompressionsförhållande från 70% till 80%, är förstörelsen och skalningen av oxidskiktet av ledaren slutförd, förbättrar effektivt elektriska prestanda, minskar kontaktmotståndet för anslutningspunkter och förhindrar uppvärmning av anslutningspunkter. Tillsätt sedan zinkinnehållande löd till slutet av krimpområdet och använd en plasmabalk för att bestråla och värma svetsområdet. Den zinkinnehållande lödningen värms upp och smälts, och lödet fyller klyftan i krimpområdet genom kapillärverkan och uppnår saltsprayvatten i krimpområdet. Vaporisolering undviker förekomsten av elektrokemisk korrosion. Samtidigt, eftersom lödet är isolerat och buffrat, bildas en övergångszon, vilket effektivt undviker förekomsten av termisk krypning och minskar risken för ökad anslutningsmotstånd under varma och kalla chocker. Genom plasmasvetsning av anslutningsområdet förbättras den elektriska prestanda för anslutningsområdet effektivt och de mekaniska egenskaperna för anslutningsområdet förbättras också ytterligare.
Jämfört med andra anslutningsformer isolerar plasmasvetsning kopparterminaler och aluminiumledare genom övergångssvetsskiktet och förstärkte svetsskiktet, vilket effektivt minskar den elektrokemiska korrosionen av koppar och aluminium. Och det förstärkta svetskiktet lindar ändytan på aluminiumledaren så att kopparterminalerna och ledarkärnan inte kommer i kontakt med luft och fukt, vilket ytterligare minskar korrosion. Dessutom fixerar övergångssvetsskiktet och det förstärkta svetskiktet tätt kopparterminalerna och aluminiumtrådarna, vilket effektivt ökar utdragningskraften i lederna och gör bearbetningsprocessen enkel. Nackdelar finns emellertid också. Tillämpningen av plasmasvetsning på tillverkare av trådnät kräver separat dedikerad plasmasvetsutrustning, som har dålig mångsidighet och ökar investeringen i anläggningstillgångar för tillverkare av trådsele. För det andra, i plasmasvetsningsprocessen, slutförs lödet genom kapillärverkan. Gapfyllningsprocessen i crimping -området är okontrollerbar, vilket resulterar i instabil slutlig svetskvalitet i plasmasvetsanslutningsområdet, vilket resulterar i stora avvikelser i elektrisk och mekanisk prestanda.
Posttid: feb-19-2024