杨红波

摘  要：21世纪以来，国内电力装备制造业大规模进入国际电力市场，面临诸多新的挑战，钎焊技术因变化小、变形少、工件尺寸准确，在电力装备制造业的大型发电机制造中获得相对广泛的应用。应用钎焊技术能够在不断增加的发电机容量和不断升级的产品结构中，更加科学、充分地满足大型发电机制造的高端需求，帮助其制造水平，全面体现国内电力装备制造业的先进水准。该文基于钎焊技术的技术原理分析了钎焊技术在大型发电机制造中的应用特点，并研究了钎焊技术的实际应用价值。

关键词：钎焊技术  大型发电机制造  应用要点  应用价值

中图分类号：TM31   文献标识码：A

Abstract： Since the 21st century， the domestic power equipment manufacturing industry has entered the international power market on a large scale and is facing many new challenges. Brazing technology has been widely used in the manufacturing of large generators in the power equipment manufacturing industry because of its small change， less deformation and accurate  size of workpiece. The application of brazing technology can more scientifically and fully meet the high-end demand of large-scale generator manufacturing， help its manufacturing level and fully reflect the advanced level of domestic electric power equipment manufacturing in the context of increasing generator capacity and upgrading product structure. This article analyzes the application characteristics of the brazing technology in the manufacture of large generators based on the technical principle of the brazing technology， and studies the practical application value of the brazing technology.

Key Words： Brazing technology; Large generator manufacturing; Key points of application; Application value

釬焊技术（Soldering and Brazing）是人类最早用来连接材料的方法。伴随新材料和新结构形式的出现，钎焊技术需要面对更高标准的连接要求，层出不穷的新方法促使钎焊技术在大型发电机制造中起到关键的生产优势，极大提升大型发电机的制造水准，同时也为大型发电机组的精准制作奠定坚实基础，促使大型发电机组投产的质量迅速发展。

1 钎焊技术的技术原理

钎焊焊接方法性能优良，主要采用焊件熔点相对较低的金属材料作为钎料。在钎焊技术实施的过程中，可以同时加热低于焊件熔点的钎料和焊件，该技术对焊件的厚度差并没有严格的限制，一旦钎料达到融化的温度之后，可以利用钎料的液相湿润焊件，填充固态的工件接头缝隙，以此促使焊件相互扩散产生连接，从而实现焊件连接，该技术能够同时焊接多个焊件、多接头，生产效率较高[1]。

在一些实际情况下，可以科学改变钎焊技术实施条件，保证大量焊件的焊缝能够同时实施焊接操作，但是要避免接触到焊件深层组织。需要在钎焊过程中注意的是，一旦在焊件表面或缝隙上展开液态钎料，那么钎料与焊件产生相互作用，钎料冷却凝固成为牢固的接头，通过充分清洁接头，可以有效提升接头的稳固性，实现接头无缝可插[2]。

2 钎焊技术在大型发电机制造中的应用特点

2.1 钎料的控制

在钎焊中，钎料的熔点必须要低于焊接材料，钎料是两种材料或部件的相互结合，在间隙或间隙旁边附着填充物，是钎焊过程中重要的焊缝填充材料，可以根据熔点的高度将钎料分成软钎料、硬钎料、高温钎料。大型发电机制造逐渐趋向于复杂的结构和功能设计，对钎焊的要求也随之提升。所以，钎料的性能很大程度上决定钎焊工艺性能和钎焊接头性能，必须在大型发电机制造过程中严格控制钎料材质，降低钎料电阻，促使钎料和焊件科学匹配，立足钎焊加热工艺和经济成本约束角度进行全面地综合考虑。

2.2 接头的设计

钎焊的接头设计要考虑到大型发电机制造的结构需求，在实际进行焊接操作的过程中，基于焊接接头强度控制的角度实现钎焊的焊接目标，科学设计钎焊的焊接接头。同时，因为大型发电机制造对于发电机各部件、组件的精度要求十分严苛，所以在发电机组件和零件进行装配等方面，需要对钎焊的焊接接头范围和焊缝进行严格地控制，以此在最大限度上提升钎焊的焊接质量，充分保证焊接的效率。另外，钎焊的焊接接头需要根据具体焊接的工艺特点和焊接的加工部位进行搭接、对接和衔接接头的甄别与选择。

2.3 工艺的参数

钎焊温度是钎焊过程中最主要的工艺参数之一，除了可以促使钎料熔化、促使焊缝和焊件形成接头之外，还可以完成钎焊之后的热处理工序，提升接头的质量。确定钎焊温度的主要根据是钎料的具体熔点，对于个别钎焊方法，确定钎焊温度的同时，必须充分考虑到热处理工艺的参数标准。加热速度和冷却速度也会对钎焊接头质量产生一定明显的影响，在确保加热和冷却速度的前提下实施钎焊，必须要充分考虑到钎料特性和实施时间，满足大型发电机制造中不同部位对于温度的实际需要[3]。

3 钎焊技术在大型发电机制造中的应用

3.1 釬焊方法

3.1.1 火焰钎焊法

火焰钎焊法的应用十分广泛，主要的应用特点是简单而且灵活，比较适合在比较小的焊件焊接中使用，所使用的气体可以是石油气、雾化汽油、乙炔或丙烷等，所以对于焊接的技术操作指标和温度的控制存在比较高的要求。在大型发电机制造过程中，火焰钎焊法主要适合定子线棒端头加工封焊、下线焊接和水轮发电机、汽轮发电机环形引线的加工过程，在大型发电机制造过程中，修理和补强过程中，大量的工艺和过程均需要使用火焰钎焊法处理和封焊，使用该法可以对工件和钎料进行混合燃烧火焰的加热。

3.1.2 电阻钎焊法

电阻钎焊法加热快、保温时间长，比较适用于大型发电机制造过程中关键部位的加工处理，钎焊过程中利用电流通过焊件、钎料、接触面产生的电阻融化、加热钎料之后可以实现钎焊焊接，主要实施过程中可以分为直接电阻加热法和间接电阻加热法。其中，直接电阻加热法目前在大型发电机制造过程中应用是最为广泛的，电阻钎焊法的主要应用范围涉及汽轮发电机转子线圈铜排的组焊、水轮发电机定子线棒下线并头块的焊接等。

3.1.3 炉中钎焊法

炉中钎焊法比较适合在生产体量较大、生产效率较高的电机制造过程中应用，需要把装配好钎料的焊件，置放在炉中进行加热才能实施钎焊。钎焊设备和钎焊工艺之间存在必然的密切关联，属于按照加热源种类和加热方式进行归类的方法之一，作为实施主体的钎焊炉有四种，分别是空气炉、中性气氛炉、真空炉、活性气氛炉，在大型发电机制造主要应用在汽轮发电机定子线棒水电接头导电片组焊的焊接中等等[4]。

3.2 在大型发电机制造过程中的钎焊工艺

3.2.1 工艺参数

大型发电机制造过程中钎焊技术的应用需要根据焊件的具体尺寸和材质、钎料和药剂、成本和批量、方法特点等科学地选择钎焊方法，因为加热的热源并不相同，所以，=钎焊技术在大型发电机制造中的工艺参数分别针对钎焊温度、保温时间做出要求。保温时间主要根据母材和钎料相互作用的剧烈强度、工件大小等才能确认，假如工件大，那么所需要的保温时间就对应越长，母材和钎料相互作用十分强烈，那么保温时间就对应越短，钎料温度相对固定，比液相温度高出25 ℃～60 ℃。

3.2.2 钎焊接头

目前，在大型发电机制造中常用的接头主要有四种基本形式，分别是对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头，接头间隙的大小是接头考虑的主要因素之一，和母材、钎料选择间存在必然关联，对接头强度和焊缝大小直接产生影响[5]。

3.3 焊缝检验

大型发电机制造中，为了更好地检测钎焊焊接成果，保证钎焊焊接结构的完整属性和可靠属性，便于安全使用，除了要明确要求钎焊技术工艺外，还要把好钎焊质量管理的关口，进行焊缝部位的检验。通常可以采取抽检和全检的方式进行无损探伤，可以使用射线、超声波、磁力和渗透探伤，在使用肉眼进行观察的同时，可以使用超声仪器、涡轮仪器、磁粉仪器等检测，从而准确把握钎焊焊缝的内部构造，便于及时侦测到安全隐患和技术问题，促进大型发电机制造质量的不断攀升[6]。

4 结语

综上所述，钎焊技术的不断更新迭代必将深刻推动多个领域的高速发展，同时也对钎焊技术提出更高的标准。大型发电机制造因为过程烦琐，大量的结构需要利用钎焊技术才能实现，为了更大程度地发挥钎焊技术在大型发电机制造中的价值，业界必须不断完善钎焊的技术参数和实焊方法，设计更加科学合理的感应器，通过有效控制钎焊流程和应用环节，不断推陈出新控制焊接成本，提升制造水平，为未来大型发电机组的科学制造打下坚实的基础。

参考文献

[1] 周元浩.钎焊技术在大型发电机制造中的应用研究[J].中国高新科技，2021（3）：157-158.

[2] 李琳.激光焊在航空制造领域的应用现状研究[J].焊接技术，2020（3）：1-4.

[3] 周旭东，吴友发，陈帅，等.服役载荷下铝锂合金激光焊接T型接头残余应力的有限元分析[J].航空制造技术，2020（13）：75-82.

[4] 孙爱俊，李学浩.不同钎料的搭接电阻钎焊研究[J].金属加工（热加工），2021（3）：58-65.

[5] 商长洋.牵引电机定子引线与中性环电阻钎焊工艺优化[D].大连：大连交通大学，2020.

[6] 文思静，凌翠平，栗诗雨.钎料加Sn元素对焊接接头性能的影响[C]//湖南省株洲市石峰区人民政府、机械工业信息研究院（China Machinery Industry Information Institute）.“田心杯”轨道交通金属加工技术征文大赛论文集湖南省株洲市石峰区人民政府、机械工业信息研究院（China Machinery Industry Information Institute：机械工业信息研究院金属加工杂志社，2019：3.