[發(fā)明專利]電機轉(zhuǎn)子端環(huán)與導(dǎo)條的攪拌摩擦焊接方法及設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810143498.1
• 申請日: 2008-11-05
• 公開（公告）號: CN101394120A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李再華;張越雷;徐勤文;陳雷;左志遠
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭電機股份有限公司
• 主分類號: H02K15/00
• 分類號: H02K15/00;H01R43/02;B23K20/12
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所
• 代理人: 寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機轉(zhuǎn)子端環(huán)與導(dǎo)條的攪拌摩擦焊接方法及設(shè)備，具體地說，是涉及一種電機轉(zhuǎn)子上的銅及銅合金端環(huán)與導(dǎo)條的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

在電機制造行業(yè)中，電機轉(zhuǎn)子的端環(huán)與導(dǎo)條焊接方法，目前，主要有兩種：一是手工氣焊，焊接材料采用HL204或HL303等導(dǎo)電性較好的材料；二是中頻感應(yīng)釬焊，焊接材料也是采用HL204或HL303等導(dǎo)電性較好的材料。在上述焊接方法中，所用焊接材料的電阻率相對于銅及銅合金母材來說，是比較大的。例如，紫銅端環(huán)的電阻率為1.77，而采用HL204或HL303焊接導(dǎo)條，焊縫的電阻率分別達到20和8左右，是母材的好幾倍，這樣的焊縫電阻率在電機轉(zhuǎn)子通過大電流后，焊縫處的電阻熱會是母材的好幾倍，這樣，會引起電機轉(zhuǎn)子的溫度迅速大幅升高，導(dǎo)致電機的一部分電功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷鴵p耗掉。

從目前的電機轉(zhuǎn)子端環(huán)與導(dǎo)條的釬焊情況來看，焊縫部位經(jīng)常會出現(xiàn)一些微裂紋或小氣孔，焊縫的抗拉強度只有銅及銅合金母材的60％左右。

再者，焊接材料消耗也較多。從目前的普遍情況來看，將一個直徑為500mm的端環(huán)與導(dǎo)條焊接在一起，需要消耗釬料4kg左右，按現(xiàn)行銀基釬料的平均價格3000元/公斤計算，將一個轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條與端環(huán)焊接，需要花費12000元的焊接材料費用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種焊縫電阻率低，焊縫的抗拉強度高，且不需焊接材料，焊接成本低的電機轉(zhuǎn)子端環(huán)與導(dǎo)條的攪拌摩擦焊接的方法及設(shè)備。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明之轉(zhuǎn)子端環(huán)與導(dǎo)條的攪拌摩擦焊接方法是：焊接前將導(dǎo)條打入鐵芯并楔緊，端環(huán)的一端面與導(dǎo)條的端面平頭在同一平面上，攪拌頭在冷態(tài)下壓入端環(huán)與導(dǎo)條的接合處，攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)并沿端環(huán)與導(dǎo)條的接觸面運動，攪拌摩擦焊接方向為從端環(huán)的內(nèi)部向外部或從端環(huán)的外部向內(nèi)部攪拌摩擦焊接，通過高速旋轉(zhuǎn)的攪拌頭的軸肩與端環(huán)平面與導(dǎo)條的端面接觸并摩擦生熱，使端環(huán)與導(dǎo)條的局部溫度達到熔合溫度，端環(huán)與導(dǎo)條的接觸面熔為一體。

所述端環(huán)與導(dǎo)條的局部熔合溫度宜達到500℃--700℃。

為提高焊縫的抗拉強度，一根導(dǎo)條宜進行2次焊接。

本發(fā)明之實現(xiàn)所述電機轉(zhuǎn)子端環(huán)與導(dǎo)條的攪拌摩擦焊接方法的專用設(shè)備包括一運動平臺，所述運動平臺的一端固定有立柱，運動平臺的導(dǎo)軌上安裝有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中安裝有用于固定電機轉(zhuǎn)子的夾具，立柱導(dǎo)軌上固定有橫梁，橫梁的導(dǎo)軌上安裝有帶攪拌頭的攪拌焊接機頭，攪拌頭安裝在攪拌焊接機頭中。

本發(fā)明的效果：通過攪拌頭使端環(huán)與導(dǎo)條的接觸面攪拌摩擦產(chǎn)生高溫，而熔為一體，既降低了焊縫的電阻率，減少電功率損耗；又可提高焊縫的抗拉強度，銅及銅合金焊縫抗拉強度可達到母材的80％以上，對電機轉(zhuǎn)子的安全性又加上了一層保險；并節(jié)省了焊接時的焊接材料消耗，降低焊接成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明設(shè)備一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示實施例的左視圖。

圖3為圖1所示實施例的工件示意右視圖。

圖4為圖1所示實施例的工件示意主視圖。

圖5為圖3所示1-1的局部放大圖。

圖6為圖5所示1-1的局部放大圖的左視圖。

圖7為本發(fā)明方法焊接起始點示意圖。

圖8為本發(fā)明方法焊接終了點示意圖。

圖9為本發(fā)明方法焊接鎖孔示意圖。

圖10為本發(fā)明方法焊后端板與導(dǎo)條連接示意圖。

圖中：1.運動平臺；2.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；3.轉(zhuǎn)子夾具；4.攪拌焊接機頭；5.橫梁；6.立柱；7.導(dǎo)條；8.端環(huán)；9.鐵芯；10.電機軸；11.焊接起始點；12.焊接終了點；13.攪拌頭；14.攪拌焊縫；15.攪拌頭鎖孔；16.電機轉(zhuǎn)子。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

參照圖1和圖2，本發(fā)明設(shè)備實施例包括一運動平臺1，所述運動平臺1的一端固定有立柱6，運動平臺1的導(dǎo)軌上安裝有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2，所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2中安裝有用于固定電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子夾具3，立柱6導(dǎo)軌上固定有橫梁5，橫梁5的導(dǎo)軌上安裝有帶攪拌頭13的攪拌焊接機頭4，攪拌頭13安裝在攪拌焊接機頭4中。