专利名称：一种汽车电子中电动机转子漆包线断裂的失效分析方法
技术领域：
本发明涉及一种失效分析方法，特别涉及一种对汽车电子中电动机转子漆包线的失效分析方法。
背景技术：
汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。汽车电子大致可分为信息系统、行驶系控制系统、传动系控制系统、车身控制系统和安全控制系统等。 汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济型和娱乐性。用传感器、微处理器、执行器、数十个甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。其中传感器作为一种灵敏器件广泛应用于汽车电子中的各个重要部件。电动机是把电能转换成机械能的设备，它是利用通电线圈在磁场中受力转动的现象制成，分布于各个用户处，电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电动机，可以是同步电机或者是异步电机。而在汽车电子中使用的电动机主要由定子与转子组成。通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动，从而实现电能向机械能的转换。电动机的转子是电机中的旋转部件，电机转子分为内转子转动方式和外转子转动方式两种。内转子转动方式为电机中间的芯体为旋转体，输出扭矩或者收入能量。外转子转动方式即以电机外体为旋转体，不同的方式方便了各种场合的应用。为了实现电动机转子的这种电能向机械能的转换，一般在转子上会按一定规律缠绕上电磁线，所谓电磁线是指一种具有绝缘层的电线，它是以绕组形式来实现电磁能的转化，又称为绕组线。漆包线是绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部分组成，裸线经退火软化后，再经历多次涂漆，烘焙而成，但要生产出既符合标准要求，又满足客户需求的产品并不容易，它受原材料质量，工艺参数，生产设备，环境等因素影响，因此，各种漆包线的质量特性各不相同，但都具备机械性能、化学性能、电性能和热性能四大性能。按导体材料分铜线、铝线和合金线。因此，电动机转子的绕组的漆包线发生断裂时，如何进行快速有效的失效分析成为汽车电子质量分析领域需要解决的一个重要问题。
发明内容
为解决如何对于电动机漆包线断裂进行快速有效的失效分析问题，本发明提供以下技术方案一种汽车电子中电动机转子漆包线断裂的失效分析方法，包括以下步骤A、使用扫描电子显微镜对需要进行失效分析的漆包线样品断裂处的金属断口进行观察，分析可能的失效原因；B、使用X射线特征粒子能量谱仪分析漆包线样品表面的元素，通过对比漆包线导线材质设计规格书，分析出可能的失效原因；C、制作漆包线样品的金相切片样品；D、使用扫描电子显微镜观察制作好的金相切片样品，查看漆包线样品是否符合设计规范要求书的指标；E、综合以上步骤得到的结论，分析漆包线样品的失效原因及其失效机理。作为本发明的一种优选方案，所述步骤D中扫描电子显微镜观察金相切片样品为观察漆包线样品内部导线的直径、漆包线的厚度和漆包线的均勻性。作为本发明的另一种优选方案，所述步骤A中对漆包线样品进行扫描电子显微镜观察之前使用人眼观察的方式对漆包线样品进行初步外观观察，分析可能的失效原因。本发明有如下优点本发明方法步骤简单清晰易操作，有效对电动机转子漆包线断裂的失效原因进行详细可靠的分析，可有效促进电动机转子漆包线生产工艺的改进，提高产品质量。
图1样品断口扫描电子显微镜图片；图2样品断口纤维状塑性断裂区图片；图3样品断口能谱分析区域指示图4为能谱仪对图3中的方框部分进行能谱分析得到的能谱图。
具体实施例方式下面对该工艺实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。本实施例针对某种用于发动机降温用风扇的电动机转子漆包线异常断裂失效进行的失效分析。该电动机用于散热器电子风扇，使用温度为800 1200°C。本实施例中共提供失效电机样品3只，其中断裂的漆包线共6处，每个失效电机各有2处漆包线断裂，共同特点都是断裂在电机前端，即绕组点焊处的同一侧。漆包线工作环境U = 12V ；最大电流I max = IlA ；温度T max = 1200°C。本实施列的具体分析步骤如下A、通过对3个失效的漆包线样品进行初步观察，发现一个共同点漆包线样品的断裂点都位于点焊处金属夹具段的同一侧；使用扫描电子显微镜对需要进行失效分析的漆包线样品断裂处的金属断口进行观察，如图1所示，发现断口中有剪切断口形貌，同时也有大面积的韧窝状塑性断裂区，断口宏观形貌为纤维状，如图2所示，可以分析出，纤维状塑性断裂区实际上是颈缩直到完全断裂的结果；B、使用X射线特征粒子能量谱仪分析漆包线样品表面的元素，如图3和图4所示， 从能谱分析结果表一可以看出，纤维状塑性断裂断口含氧量高，是由于熔断颈缩过程中不断氧化的结果，所以该纤维状塑性断裂断口的塑性断裂实际上是漆包线不断熔断颈缩过程的结果，而不是因为存在其他引起冷脆或热脆的异常元素；表一能谱仪分析结果
权利要求
1.一种汽车电子中电动机转子漆包线断裂的失效分析方法，其特征在于该方法包括以下步骤A、使用扫描电子显微镜对需要进行失效分析的漆包线样品断裂处的金属断口进行观察，分析可能的失效原因；B、使用X射线特征粒子能量谱仪分析漆包线样品表面的元素，通过对比漆包线导线材质设计规格书，分析出可能的失效原因；C、制作漆包线样品的金相切片样品；D、使用扫描电子显微镜观察制作好的金相切片样品，查看漆包线样品是否符合设计规范要求书的指标；E、综合以上步骤得到的结论，分析漆包线样品的失效原因及其失效机理。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电子中电动机转子漆包线断裂的失效分析方法，其特征在于所述步骤D中扫描电子显微镜观察金相切片样品为观察漆包线样品内部导线的直径、漆包线的厚度和漆包线的均勻性。
3.根据权利要求1所述的一种汽车电子中电动机转子漆包线断裂的失效分析方法，其特征在于所述步骤A中对漆包线样品进行扫描电子显微镜观察之前使用人眼观察的方式对漆包线样品进行初步外观观察，分析可能的失效原因。
全文摘要
本发明提供了一种汽车电子中电动机转子漆包线断裂的失效分析方法，包括以下步骤A、使用扫描电子显微镜对需要进行失效分析的漆包线样品断裂处的金属断口进行观察，分析可能的失效原因；B、使用X射线特征粒子能量谱仪分析漆包线样品表面的元素，通过对比漆包线导线材质设计规格书，分析出可能的失效原因；C、制作漆包线样品的金相切片样品；D、使用扫描电子显微镜观察制作好的金相切片样品，查看漆包线样品是否符合设计规范要求书的指标；E、综合以上步骤得到的结论，分析漆包线样品的失效原因及其失效机理。本发明方法步骤简单清晰易操作，有效对电动机转子漆包线断裂的失效原因进行分析，促进漆包线生产工艺的改进，提高产品质量。
文档编号G01N23/22GK102331434SQ20111024211
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者张涛 申请人:上海华碧检测技术有限公司