电子变压器“铜改铝”势在必行

2016-12-01

近一年来,铜价一路走高，2006年5月的铜价是2001年的4倍多，全国采用铜原料的企业一下就陷入无利可图且高风险之中，怎样才能摆脱如此困境呢?铜和铝作为电的优良导体，这是大家共识的。在全球90%以上的导体都选用铜和铝，从理论上讲作为导体材料铜和铝是可互换的，在这方面也有十分成功的例子。如，作为全球有名的的微波炉生产某企业，早在三年前就采用铝漆包线来生产微波炉上的高温变压器，获得一致好评。该企业的成功给我国电子变压器生产企业指出了一条光明的前途，大家应知道我国是铝资源大国，而铜资源仅能满足国内30%的需要，国际炒家又大势炒作中国缺乏的自然资源。近几年已经出现了“凡是中国买的都大幅涨价，凡是中国卖的都大幅跌价”的怪现象，“铜暴涨，而铝几乎不涨”就是有力说明。为了我国的整体经济安全，国家相关行业都在展开铜改铝的工作，国家的政策也是支持的。可以说，在近期较长一段时间内，用铜改铝来生产电子变压器是大势所趋。

用铝来生产变压器在性能和质量方面是否有保障呢?铜和铝在导电性能上都是十分优秀的。铜和铝相比，铝的缺点是电阻率比铜较大，此点在变压器设计时可以通过调整线径来修正，使用铝生产的变压器整体电阻低于铜生产的即可。另一难点是焊接问题，此点随着材料技术的进步已经完全解决，专用铝焊接材料早在几年前就研究出来了，并且在众多企业的流水线上经过了生产的检验。我厂于2005年10月就展开了铜改铝的相关工作，做了(碰撞、振动、低温、交变湿热、高温)等大量的实验和前期技术准备，于2006年3月正式批量推出铝漆包生产的变压器，截止2006年9月10日，大约生产了50万只变压器，市场反映很好，没有任何因为采用铝漆包线而产生的质量投诉，获得了大家的好评，可以毫不夸张的讲一句：我厂没有因为换铝产品质量下滑，反而因为换铝产品质量还有所提高(同期内用铜漆包线生产的变压器有三件质量投诉，而用铝漆包线生产的变压器没有一件投诉)，这是因为：1、换铝工作在我厂得到了全厂所有部门的高度重视，技术部、品管部、生产部……对本部门的工作展开比平时要严格得多;2、铜暴涨之后，生产铜漆包线的厂家产品质量有所下降。如××电工厂是生产漆包线的有名的企业，2006年5月供给我厂的铜漆包线出现大比例不合格，被我厂整批退货，并取消它合格供应方资格。3、我厂采用铝漆包线为专门订制产品，关键性的重要指标均远远超过原我厂采购的铜漆包线指标。

下表为对比参数：

对比参数

上述对比参数表明：我厂采用的铝漆包线的漆层远远优于原铜漆包线的漆层，并且有效解决了焊接问题。

采用铝漆包线生产变压器，易出现问题的是焊接不良，致使焊接部位发烫从而烧毁变压器，针对此点，我厂做了以下试验：

① 将360VA(60V 6A)次级用铝绕制的变压器带上负载，连续工作七日，每天测试变压器次级铜阻变化(如下表)。

② 将长为20cm、直径为1.60mm的铝漆包线，焊接成三个

焊点(如图1)。每天通上8小时6A(超负荷50%)电流后，测试a.b两点的直流铜阻(如下表)

注：焊点①为铜、铝焊接;

焊点②为铝、铝焊接;

焊点③为铜、铝焊接

1.6mm铝漆包线 1.6mm铝漆包线

(200mm) (200mm)

a b

焊点① 焊点②　　　　　　焊点③

AWM1015 AWM1015

18#线(100mm) 18#线(100mm)

图1

时间表上

上述试验表明，我厂已经完全掌握了铝漆包线的焊接工艺(铝漆包线的焊点，在正常通电情况下甚至超负荷50%的情况下，接触电阻几乎不变，焊接良好，不用担心焊接问题)。

在大量做了对比实验和对原材料供应方实地考查的基础上我厂在铜改铝的工作中也规定十分严格的制度：1、循序渐进，用了半年的时间做基础工作。2、必须保证铜改铝后所有参数应不变，甚至更优。3、加强原材料进厂检验，确保原材料质量。4、对生产的产品加强检验和老化试验，有怀疑的产品均不得出厂。

本着小心又小心，谨慎又谨慎的原则，我厂并非一下就全部采用铝替代铜，而且有很大突破，不出任何质量问题是前提。并对近三年我厂返回变压器进行了分析统计。

下表是我厂近三年变压器返回统计结果：

变压器返回统计结果

由此表可得出：1、漆包线漆层的好坏直接关系到变压器的整体质量，由于铝漆包线的漆层质量远远优于铜漆包线，所以换铝有利于提高变压器整体质量是有根据的。2、机械损伤是主要的返回原因，其次故障率大的部位在变压器初级，主要原因：①电网浪涌现象易击穿漆包线漆层;②初级一般线细、漆层薄;③初级生产工艺比次级工艺要求高。

经过对三年来返回变压器的分析研究，我厂决定只换用不常出问题的次级绕组，确保变压器质量;麻将机专用变压器于2006年5月开始用全铝漆包线生产，截止12月10日共生产近20万只，无质量问题，客户反应良好。一年时间快要过去了，在我厂相关部门的配合下，我厂铜改铝取得了完全的成功，它不仅为客户降低了生产成本，而且对提高我厂产品的整体质量水平大有益处。

我厂铜改铝的成功，不仅是我厂全体工作人员努力的结果，同时也是原材料厂家不断技术进步的结果。由于铜改铝具有不可逆性，我们将深信在新技术、新材料、新工艺的推动下，电子变压器行业将迎来新的春天。

铝变压器焊接质量试验报告