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铜铝接线端子断裂原因分析​

发表日期:2016-10-09

铜铝接线端子缝处存在夹渣

铜铝接线端子的主要制造工艺为焊接,影响其工作状态的主要因素就是焊接质量。铜铝接线端子一般采用摩擦焊、闪光焊和爆炸焊等方法将铜板与铝板焊接在一起,形成铜铝过渡板。在高温下铝易产生氧化生成氧化铝,氧化铝的熔点较高,在焊接时不易熔化,它滞留在焊缝中就形成所谓的“夹渣”。“夹渣”的存在阻断了两种金属的连接,引起焊接接头强度降低。在运行过程中“夹渣”就是一个裂纹源,在受到外力作用时,引起缺陷扩展,导致铜铝接线端子焊缝断裂。

铜铝材料特性差异

由于两种材料的化学属性及电机电位不同,铝较铜更容易氧化,在焊接缝处存在两种材料,加速其氧化速度,铜铝焊缝处氧化形成氧化铝,尽管氧化铝的氧化层很薄,但是它的电阻值很高,在连接处的接触电阻大大增加,使连接部位容易发热,加剧氧化并使接头的强度降低。其次氧化后形成电解液,促进焊缝处发生电化学腐蚀,造成接触不良进而使接触电阻增加,从而形成恶性循环,加速焊缝处的氧化腐蚀,使其整个过渡电阻增加,从而烧伤端子焊缝处及降低焊接强度。另外室温状态下铜的线胀系数约为铝的一半,故铜与铝的焊接接头很容易产生热应力,在载流过渡电阻发热情况下加大了温差变化,会增大焊缝处所受的热应力,当应力值大于接头强度极限时就产生裂纹。

铜铝接线端子受力作用

接触轨铜铝接线端子在悬空电缆的重力下使端子受到一定向下的拉力。另外铜铝接线端子终端通过螺栓与电连接板相连,铜铝接线端子中部会受到向上折断的应力,导致焊接缝处容易承受应力作用,从而造成疲劳受力开裂。

铜铝接线端子施工工艺影响

铜铝接线端子利用压接钳和模具采用冷态压接方式与相应尺寸的绞线连接,这种连接方式的优点是操作工艺简单,成本低。但是在现场施工过程中施工人员技能水平不同,导致铜铝接线端子在压接过程中出现施工缺陷。主要表现为铜铝接线端子与导线扭面,使导线轴线与钢模轴线不重叠,造成施压后弯曲变形导致铜铝交界面产生弯曲应力作用于焊接缝处,缩短其使用寿命。

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