Уроки 19-20

Тема: Лужение и пайка

1. Соединение сваркой

2. Соединение пайкой

3. Оконцевание проводов и кабелей

4. ТБ при соединении и оконцевании жил проводов и кабелей

стр.106-117/1/

1. Цельнометаллическое соединение жил и проводов можно полу­чить при помощи сварки, в результате которой при расплавлении концов жил возникают прочные связи между атомами соединяемых металлов. Главные условия хорошего качества сварки проводов — применение флюсов и обработка соединения до и после сварки.

Ф люс ВАМИ представляет собой порошок из смеси хлористого калия, хлористого натрия, криолита (соединение натрия, алюминия и фтора). Перед началом сварочных работ из этого порошка изго­тавливают пасту (9,8 Н (1 кг) порошка и 0,3...0,4 л воды) в коли­честве, необходимом для работы в течение дня. Непосредственно перед сваркой флюс волосяной кисточкой наносят тонким слоем на жилы. В процессе сварки он быстро плавится, покрывая жидкой пленкой поверхность металла (чем защищает последний от окисления), а после охлаждения образует твердую корку шлака. Кроме флюса ВАМИ, иногда применяют алюминиевые флюсы марки АФ.

После сварки место соединения очищают проволочной щеткой от остатков флюса и шлаков и промывают бензином (применять воду для этой цели не разрешается), затем густо покрывают влаго­стойким лаком (глифталевым, асфальтовым, эмалевым) и обматы­вают 2...3 слоями изоляционной ленты с покрытием каждого слоя тем же лаком (обмотка должна перекрывать заводскую изоляцию провода).

Для соединения проводов можно использовать три вида свар­ки: контактную, газовую и термитную.

При контактной сварке алюминиевых жил 2 (рис. 4.39, а) се­чением 2,5... 10 мм² последние освобождают от изоляции на участке длиной 25...30 мм, зачищают до металлического блеска, скручивают вместе и покрывают тонким слоем флюса на участке длиной 5...6 мм от конца скрутки. Вертикально расположен­ную скрутку закрепляют в зажиме 3, к тор­цам жил прижимают угольный электрод 1. Под действием напряжения 9... 12 В (пода­ется от понижающего сварочного трансфор­матора мощностью примерно 0,5 кВА) в месте контакта торцов жил и угольного электрода выделяется большое количество тепла, алюминий расплавляется, образуя сварной шарик (рис. 4.39, б), обеспечиваю­щий малое сопротивление контакта.

Температура плавления меди почти в два раза выше, чем алюминия. Поэтому перед сваркой алюминиевого и медного проводов вокруг медной жилы, зачищенной на участ­ке длиной 50...60 мм, навивают алюминиевую жилу, зачищенную на участке длиной 25...30 мм (рис. 4.39, в). При сварке сначала плавится медный стержень, затем алюминиевый. Сварку продолжают до тех пор, пока выступающий конец медной жилы и 1...2 витка алюминиевой не расплавятся, образовав сварной шарик (рис. 4.39, г).

К онтактную сварку многопроволочных алюминиевых жил сечением 16...240 мм² проводят в два этапа. Вначале сплавляют в об­щий монолитный стержень (рис. 4.40) отдельные проволоки жилы. Для этого на участке длиной 60...75 мм с жилы снимают изоляцию, плоскогубцами ослабляют скрутку проволок (секторным жилам придают круглую форму), жилу протирают бензином и наматы­вают на нее бандаж 3 из асбестового шнура на длине 5...6 мм. На жилу надевают стальную цилиндрическую форму 2, внутренние стенки которой предварительно покрывают тонким слоем мела или кокильной краски. На ней винтовым зажимом крепят охладитель 4, соединенный с зажимом сварочного трансформатора. Охладитель предназначен для подключения места сварки к трансформатору и для отвода тепла, которое, распространяясь по жиле, может при­вести к порче изоляции на большом участке провода. Второй за­жим трансформатора соединен с электродержателем 1. Торец жи­лы смазывают флюсом и плотно прижимают к нему угольный электрод. После появления очага расплавленного металла элект­род медленно перемещают по форме, расплавляя все проволоки и перемешивая расплав. Для заполнения формы расплавленным ме­таллом доверху в нее окунают алюминиевый присадочный пруток. После охлаждения жилы форму и охладитель снимают, жилу очишают от остатков флюса и шлака. Такую же операцию производят и со второй жилой.

Затем начинают второй этап сварки—соединение двух оплав­ленных жил (рис. 4.41). Оплавленные стержни 4 смазывают флю­сом и укладывают в открытую желобчатую стальную форму 3, по­крытую изнутри слоем мела (между торцами должен быть зазор, равный полудиаметру жилы). На голые участки обеих жил между асбестовым бандажом и торцом формы накладывают и закрепляют охладители 5, соединенные с одним из зажимов сварочного трансформатора. После этого угольным электродом 2 оплавляют концы стержней. Когда на дне формы начинает скапливаться рас­плавленный металл, в него вводят присадочный пруток 1, расплав­ляя его до тех пор, пока зазор между торцами не будет заполнен. Если в процессе охлаждения в месте сварки появилась раковина, ее заполняют присадочным алюминием, предварительно оплавив края. Готовое соединение напильником очищают от шлака и флю­са, придают ему круглую форму, затем покрывают лаком и изоли­руют.

Газовую сварку алюминиевых проводов проводят, так же, как и контактную, отличие заключается лишь в источнике тепла и кон­струкции охладителей.

С оединение и ответвление алюминиевых жил проводят также способом термитной сварки. Термит — механическая смесь желез­ной окалины, алюминиевого порошка и мелких частиц железа. Эту смесь спрессовывают, получая муфель, в который вставляют ко­киль — сплошную или с продольной щелью стальную трубку. Му­фель с кокилем (иногда и без него) образуют термитный патрон. При зажигании термитной спичкой муфель воспламеняется и горит с температурой 3500...4000 °С, которую используют для сварки.

Д ля термитной сварки алюминиевых жил сечением до 10 мм² используют термитные патроны АТО. Перед сваркой на участке длиной 30...35 мм с проводов снимают изоляцию, жилы зачищают до блеска и скручивают (рис. 4.42). На скрутку надевают термит­ный патрон 1 так, чтобы торцы жил располагались заподлицо с верхним краем кокиля 2. (Если кокиль на проводах сидит не­плотно, скрутку следует ослабить или добавить в жилу несколько алюминиевых проволок.) При суммарном сечении проводов 26 мм² и более торец скрутки покрывают флюсом ВАМИ. Затем устанав­ливают защиту изоляции проводов и поджигают муфель термитной спичкой 3. Когда алюминий в кокиле расплавится, его перемеши­вают стальной мешалкой для удаления пленки окиси. По оконча­нии сварки обкалывают шлак сгоревшего муфеля, снимают кокиль и асбестовую подмотку, место сварки зачищают и изолируют. (Если при сварке применялся флюс, то перед изолированием соеди­нение следует покрыть лаком.)

Соединение алюминиевых жил кабелей сечением 16 мм² тер­митной сваркой (рис. 4.43) производят встык, используя термит­ный патрон типа А, в котором кокильная гильза имеет продольную щель, а муфельная масса и кокиль — литниковое отверстие. Жилы кабеля подготавливают к сварке. Изоляцию снимают па участке длиной 50... 120 мм, на торцы многопроволочных жил надевают кол­пачки 1 (на секторные однопроволочные жилы в этом случае наде­вают специальные втулки). Жилы с колпачками вводят в кокиль 2, а зазоры между кокилем и жилами уплотняют асбестом. Когда термит начинает гореть, в литниковое отверстие вводят присадоч­ный пруток. В конце сварки мешалкой, помещенной в литниковое отверстие, делают несколько плавных круговых движений для вы­пуска газов и шлаков. После сварки скалывают остатки муфеля, концом отвертки расширяют щель между кромками кокиля и сни­мают его. Затем удаляют литниковый прилив и сглаживают все неровности соединения. Обработку и изоляцию соединения выполняют по правилам монтажа соединительных кабельных муфт.

2 . При паянии токопроводящих жил частицы расплавленного ме­талла припоя проникают в нагретый металл жил, надежно соеди­няя их. Такое соединение может быть получено только при пра­вильном выборе припоя и флюса и тщательной подготовке поверх­ностей спаиваемых жил. Преимущество ее перед сваркой в том, что она не требует расплавления жил, к недостаткам относится боль­шой расход дорогостоящих припоев и флюсов.

Пайку медных жил сечением до 10 мм² производят следующим образом. После снятия изоляции жилы зачищают до блеска и скручивают двойной скруткой так, как показано на рис. 4.45. При этом длина желобка / между рядом расположенными жилами должна быть не менее 20 мм для жил сечением до 4 мм² и не менее 30 мм для жил сечением 6 и 10 мм². После скрутки удаляют остатки плен­ки окиси с помощью флюса (порошок канифоли или раствор ка­нифоли в спирте). Соляную кислоту использовать в качестве флю­са нельзя — она разрушает не только пленку окиси, но и основной металл. После выполнения всех предварительных операций скрутку нагревают до температуры плавления припоя (ПОС-30 или ПОС-40 — припой оловянисто-свинцовый с 30 или 40% олова) — около 250 °С.

Пайку медных проводов сечением 16...240 мм² выполняют в мед­ных гильзах, имеющих отверстие на цилиндрической поверхности. После снятия изоляции, зачистки и обработки флюсом концы жил вводят с двух сторон в гильзу и уплотняют асбестовой подмоткой, препятствующей вытеканию припоя. На жилы надевают стальные экраны. Когда при нагреве температура гильзы достигнет нужной величины, в ее отверстие вводят пруток припоя и плавят его до полного заполнения гильзы.

Для пайки проводов больших сечений используют высокопроиз­водительный метод полива. Он заключается в том, что залуженные концы жил вводят в залуженную изнутри гильзу, а затем стальной ложкой в отверстие гильзы заливают припой, предварительно рас­плавленный в специальной кастрюле с газовым или электрическим подогревом.

Технология пайки алюминиевых проводов малых сечений такая же, как и медных сечением до 10 мм², различие лишь в марках при­поев и флюсов.

Для пайки алюминиевых проводов сечением до 10 мм² приме­няют флюсы ВАМИ или АФ и специальные припои (чаще всего припой марки А, состоящий из олова, цинка и меди).

П айка многопроволочных алюминиевых проводов сечением 16...240 мм² требует предварительного облуживания всех проволок жилы. Для этого освобожденный от изоляции конец провода раз­делывают так (рис. 4.46), чтобы центральная проволока и последующие повивы образовывали ступеньки длиной 10 мм, а послед­ний, наружный повив — 40 мм. На край изоляции наматывают бан­даж из асбестового шпура, жилу смазывают флюсом и нагревают до температуры плавления припоя. Затем прутком сильно нати­рают всю ступенчатую разделку, снимая окись пленки и покрывая

проволоки жилы слоем припоя. Быстрее и эффективнее эту опера­цию можно произвести, если одно­временно с прутком натирать жилу стальной кисточкой. Облуженные жилы 4 (рис. 4.47) укладывают в разъемную металлическую форму 3 так, чтобы их центральные прово­локи соприкасались. Перед этим в местах входа в форму на жилы накладывают асбестовое уплотне­ние 2, внутреннюю поверхность фор­мы покрывают мелом. Когда обе половины формы собраны и закреп­лены проволочными бандажами, на жилы надевают экраны 1 и направ­ленным пламенем нагревают сред­нюю часть формы. В литниковое отверстие вводят пруток припоя, который, расплавляясь, заполняет форму до верха отверстия. Одновременно стальной мешалкой перемешивают припой и удаляют шлаки. После охлаждения экра­ны и обе половины муфты снимают, соединение покрывают лаком и изолируют.

Таким же образом можно соединять медные жилы с алюминие­выми, причем ступенчатую разделку медной жилы облуживают припоем ПОС-60, а алюминиевой — припоем А.