軍用電連接器常見失效模式和失效機(jī)理
發(fā)布人：航宇接插件 日期：2022-03-18 瀏覽量：3150
1.多余物
軍用電連接器內(nèi)部存在的多余物，會(huì)造成信號(hào)隨機(jī)失效。這是目前令人擔(dān)優(yōu)的，其產(chǎn)生原因很多，主要有:
a.設(shè)計(jì)選材和結(jié)構(gòu)不合理
由于插頭插座選用硬度相差懸殊的異種材料，加上結(jié)構(gòu)形式先天不足，構(gòu)成了產(chǎn)生多余物的隱患。如某型號(hào)用的耐輻照?qǐng)A形密封插頭座，因密封性要求，插針和插座殼體選用與燒結(jié)玻璃膨脹系數(shù)相近的4J29低膨脹合金，而與其配合的插頭螺母則選用硬度較低的HP 659-1黃銅。加上結(jié)構(gòu)形式又為無卡口式的螺紋連接。，軍用電連接器該密封圈在互換性檢查時(shí)每裝拆一次，就卷出長(zhǎng)達(dá)6~7mm的金屬絲。
b,極層結(jié)合力差，起泡掉皮
電鍍前對(duì)殼體表面的預(yù)處理不良，鍍銅后停留時(shí)間過長(zhǎng)表面氧化或鍍液成分不正常等，都會(huì)導(dǎo)致膜互換性檢查時(shí)稍經(jīng)裝拆就極易剝離，特別是螺紋連接部位。嚴(yán)重時(shí)，甚至用粘膠紙貼標(biāo)簽時(shí)也會(huì)引起大面積鍍膜剝離。
c,加工精度及尺寸一致性差
互換性檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)螺紋連接部位有殘留的加工毛刺或公差配合尺寸過緊，將過盈金屬切削下來而產(chǎn)生多余物。
2.接觸不良
接觸不良會(huì)造成接觸電阻大、導(dǎo)通不良，這也是軍用電連接器的一個(gè)致命缺陷。
從從微觀角度分析，任何光滑的表面都是凹凸不平的。因此，兩個(gè)接點(diǎn)接觸時(shí)，不可能是整個(gè)接觸面接觸，而是有限點(diǎn)的接觸。顯然，實(shí)際接觸面小于視在接觸面，其差異決定于表面光滑程度和接觸壓力的大小。實(shí)際接觸面分為兩部分:一是金屬與金屬的直接接觸，二是通過界面氧化而形成氧化膜，有機(jī)氣體吸附膜或塵埃等所形成的沉積膜而相互接觸。因此，造成接觸電阻大，導(dǎo)通不良的原因主要有:
a,集中電陣大
集中電阻是指電流通過接觸面時(shí)，由于接觸面縮小而導(dǎo)致電流線收縮所顯示的電阻。它是由接觸壓力或熱作用破壞界面膜而形成金屬與金屬直接接觸所構(gòu)成的電阻。軍用電連接器大小與材料本身的特性、生產(chǎn)工藝(如粗糙度、電鍍質(zhì)量和熱處理后的性能等)和接觸壓力等有關(guān)。
當(dāng)接觸壓力增大后，一方面由于接觸觸點(diǎn)的數(shù)量和面積逐漸增加，另一方面當(dāng)接觸面的壓力超過材料屈服極限時(shí)，接觸觸點(diǎn)將從彈性形變過渡到塑性形變。因此，集中電阻將減小，趨于穩(wěn)定。而插孔過大或接觸簧片應(yīng)力松弛都將使接觸壓力減小，集中電阻增大。
為保證接觸可靠和有一定的接觸壓力，電連接器裝配前對(duì)插孔、插針都要進(jìn)行的插撥力(分離力〕檢查。裝配成成品后也應(yīng)按技術(shù)條件進(jìn)行單孔和總的插拔力檢查。
b.膜層電扭大
膜層電阻是指由于周圍環(huán)境條件及有害氣體的影響，造成接觸表面形成膜層而構(gòu)成的電阻。當(dāng)電連接器插孔插針采用鍍銀時(shí)，加電壓通斷試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)碳、硫、鋅、氧等有害元素會(huì)在接觸表面大量出現(xiàn)。在表面生成了使接觸電阻不穩(wěn)定的氧化膜。氧化膜的生長(zhǎng)與溫度、濕度有很大的關(guān)系。溫度越高、濕度越大，生長(zhǎng)速度就越快，這是膜層電阻的主要來源之一。膜層電阻的另一來源是塵埃、松香、油污等在接觸表面上機(jī)械附著、沉積，形成了較松散的表膜。由于這些帶有微粒的物質(zhì)極易嵌藏在接觸表面的微觀凹坑處，所以使有效的接觸面積縮小，接觸電阻增大，且極不穩(wěn)定。
航天軍用電連接器為保證接觸的可靠性，一般插針、插孔均選用鍍金接觸件，并在生產(chǎn)過程和交收試驗(yàn)中嚴(yán)格按“七?！奔夹g(shù)條件中鍍金接觸件抗腐蝕試驗(yàn)有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行鍍金接觸件抗腐蝕試驗(yàn)。另外，航天用電連器對(duì)貯存環(huán)境溫度、濕度有嚴(yán)格要求。
貯存環(huán)境條件分類
有限貯存期與貯存環(huán)境條件有關(guān)。電連接器超過有限貯存期未經(jīng)復(fù)驗(yàn)不得裝機(jī)使用。超過了有限貯存期的電連接器，一般不準(zhǔn)用于型號(hào)產(chǎn)品。
3.彈性元件斷裂
由于材質(zhì)不良或熱處理質(zhì)量控制不當(dāng)，造成作為電連接器鎖緊裝置的彈簧、壓簧等彈性元件脆斷、疲勞損壞等事故。如某圓形連接器交收試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)20套中就有7套壓簧脆斷。經(jīng)查該批壓資工藝圖紙規(guī)定:65M n彈簧鋼帶淬回火后硬度HRC應(yīng)控制在40~5，而實(shí)測(cè)為50~52，均大于規(guī)定值。
4.漏氣
航天用密封軍用電連接器泄漏率應(yīng)不大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。試驗(yàn)時(shí)將插座裝入氣密性試驗(yàn)箱中，然后在插座前后之間加上氣壓差，用一個(gè)放在低壓一邊的檢側(cè)器測(cè)出通過插座密封處的泄漏率。如某型號(hào)密封電連接器殼體與絕緣體之間采用771膠膠粘固化，密封性檢查發(fā)現(xiàn)漏氣。經(jīng)分析原因是膠粘劑固化不完全，結(jié)合力差，固化后收縮產(chǎn)生較大空洞，導(dǎo)致漏氣。
6.誤插
由于設(shè)計(jì)先天不足，把圓形或矩形的軍用電連接器設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱。如某30芯的矩形電連接器，雖然插頭、插座上都有相對(duì)應(yīng)的芯數(shù)編號(hào)，但在實(shí)際使用中正擂、反插都能插入插座，這樣就極易造成重大事故。故一般圓形電連接器應(yīng)設(shè)計(jì)有帶凹凸鍵槽的定位防誤插裝置。矩形電連接器的插頭、插座應(yīng)改成等腰梯形或芯數(shù)布局成不對(duì)稱的。
7.裝配失誤
有部分電連接器絕緣體采用上下座塊膠仁合成一體，插孔又設(shè)計(jì)為軸對(duì)稱的，結(jié)果很容易造成上下座塊膠合時(shí)錯(cuò)位、裝反。如某生產(chǎn)廠投產(chǎn)4芯的小圓形電連接器477只，出廠檢驗(yàn)時(shí)就發(fā)現(xiàn)有14只上下座塊的芯數(shù)編號(hào)標(biāo)記錯(cuò)位、裝反，即插座插孔一側(cè)與帶電纜罩的焊片一側(cè)的芯數(shù)編號(hào)顛倒。
8.安裝尺寸不符
驗(yàn)收時(shí)應(yīng)對(duì)電軍用電連接器的主要安裝尺寸按圖紙要求進(jìn)行復(fù)測(cè)，以防進(jìn)入總裝或臨近發(fā)射狀態(tài)，發(fā)生因安裝尺寸不符造成難以安裝定位的緊急事故。如某衛(wèi)星用的127芯高真空電分離插頭座，在技術(shù)陣地安裝時(shí)曾發(fā)生過因括座上的法蘭安裝孔孔距偏大而無法與底座相對(duì)連接固定的事故。
