继电器触点系统电阻点焊连接及耐久性研究

发布时间：2021-07-17 15:04

　　继电器作为一种电气控制元件,在许多领域中起着基础且重要的作用。随着科技不断发展,这些领域中的技术有了革新,随之对继电器的耐久性提出了更高的要求。历史失效统计数据表明,触点系统失效是继电器失效的主要形式,因此改善触点系统失效对提升继电器的耐久性尤为重要。目前触点系统的连接基本仍然沿用上世纪的铆接工艺,其基于机械变形的连接本质会使触点与动簧片的连接关系随工作次数增加逐渐恶化,从而限制了继电器的耐久性。而电阻点焊的连接本质为冶金结合,其连接关系稳定可靠。本文从改善触点系统连接关系出发,对继电器触点系统电阻点焊连接问题及耐久性进行了系统的研究,为高耐久性（电耐久50万次,机械耐久交流型5000万次、直流型1亿次）继电器的研发及现有产品的升级改造提供了关键的技术支持。首先,为了解决触点与动簧片的电阻点焊连接问题,本文参照多份文献数据,基于能量预估,初步确定了电阻点焊的工艺参数,进行了电阻点焊连接试验,并借助有限元方法对电阻点焊动态过程进行了详细的研究。试验结果显示,初选工艺参数实现了触点与动簧片的电阻点焊连接。有限元研究表明,熔核生长具有一定特征,受工件间接触电阻的影响熔核直径先于熔核厚度快速增... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

触点系统铆接接头工作前后形貌对比

生长过程进行了研究，研究指出三层板的熔核生长过程不同于两层板，熔核形核后会同时在直径和厚度方向扩展，扩展到一定程度时熔核尺寸会趋于稳定，这意味着过长的通电时间对其是无意义的。白杨[8]、Li Y 等[9]对不等厚多层板铝合金电阻点焊的熔核生长过程进行了研究，他们的研究共同指出，不等厚板的电阻点焊存在熔核偏移的现象，生长过程中熔核会偏向厚板一侧；并且不等厚多层板的熔核形核位置以及扩展取向会受到各个板相对厚度的影响。图 1-2 展示了 1mm/1.5mm 不等厚 5052 铝合金板电阻点焊熔核偏移的过程。(a) t=30ms (b) t=40ms (c) t=60ms

浙江工业大学硕士学位论文（专业型）铝/铜异种材料电阻点焊的难度，并提高接头的强度。Zhang Y 等还基于此方法针对在工件间放置锌板[18]和不锈钢放置位置的选择[19]进行了研究，图 1-5 对比了不同位置下接头截面的形貌。研究表明在工件间放置锌板并不能提高铝/镁异种材料电阻点焊接头的强度，甚至其强度明显低于只使用不锈钢卷带时的结果；但是不锈钢放置位置对接头强度有影响，若放置在导电率更高的材料一侧则可以使接头强度更高一些。(a) 使用盖板热补偿 (b) 未使用盖板热补偿图 1-4 点焊接头截面形貌对比[13]

【参考文献】：
期刊论文
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[2]铍青铜薄片预置镍中间层的微电阻点焊[J]. 毛锦荣,黄永德,付强,张成聪,何鹏.  中国有色金属学报. 2017(01)
[3]焊前热处理对铍青铜微电阻点焊接头性能的影响[J]. 黄永德,毛锦荣,付强,张成聪,何鹏.  中国有色金属学报. 2016(11)
[4]电阻点焊熔核微观组织模拟[J]. 冯梦楠,罗震,李洋,王忠红,张成大.  焊接学报. 2015(08)
[5]铍青铜薄片微电阻点焊工艺及接头组织性能研究[J]. 付强,张成聪,陈玉华,黄永德.  热加工工艺. 2015(15)
[6]Numerical and Experimental Study on Nugget Formation Process in Resistance Spot Welding of Aluminum Alloy[J]. 罗震,颜福裕,李洋,白杨,姚杞,谈辉.  Transactions of Tianjin University. 2015(02)
[7]铝合金电阻点焊的熔核形成过程[J]. 李洋,罗震,白杨,颜福裕.  焊接学报. 2014(02)
[8]触点自由镦粗铆接对电寿命的影响[J]. 张强,蔡旭龙,王建宏.  机电元件. 2014(01)
[9]非等厚两板铝合金电阻点焊熔核偏移过程研究[J]. 颜福裕,罗震,白杨,李洋.  焊接技术. 2013(05)
[10]Hall-Petch关系的理论推导及其适用范围讨论[J]. 邹章雄,项金钟,许思勇.  物理测试. 2012(06)

硕士论文
[1]铝合金电阻点焊熔核一次组织及形态模拟[D]. 高云.南京航空航天大学 2016
[2]非等厚铝合金电阻点焊形核过程研究[D]. 白杨.天津大学 2012



本文编号：3288404