汽车连接器电接触失效原因分析

(1)电接触压力不足。

连接器通过插针和插孔之间的接触来导电。插孔是一种弹性元件，其质量对电气连接的可靠性非常重要。销钉插入千斤顶，千斤顶产生弹性变形，进而对销钉产生接触压力。接触压力的不稳定或降低会影响接触电阻的不稳定。在一定的振动和冲击应力的作用下，振动、冲击应力足够大，作用时间足够长，就会造成瞬断故障。插针插座长期受到作用力和反作用力，插座的弹性元件逐渐永久变形，出现应力疲劳松弛现象。 接触压力减小，接触电阻增加。

(2) 接触磨损。

插拔磨损：汽车连接器在插拔时，在插针与插座之间一定的接触压力的作用下，由于相对运动而产生摩擦。在摩擦过程中，接触面的表面光洁度会被破坏，几何形状会发生变化。划痕、粘连、磨屑的产生、材料转移等，还伴随有发热。随着插拔次数的增加，插针座表面的镀层金属被磨损，露出贱金属，并在周围环境的作用下腐蚀，导致接触不良。接触副表面的磨损程度与接触压力的大小、接触摩擦部位的表面光洁度、接触副表面涂层的种类、硬度、质量、接触副导向件的圆角是否光滑，以及千斤顶接触部分的几何形状。插针插孔长期受作用力和反作用力，插孔弹性元件逐渐产生永久性变形，出现应力疲劳松弛现象，尤其在接触点及环境温度的作用下，插孔会出现蠕变现象，接触压力减小，接触电阻增大。

微动磨损：微动磨损是在两个振动相对较小的表面上发生的磨损现象，振幅为1-100um，主要是由于温度循环和背景振动引起的热胀冷缩，汽车连接器。由于工作条件下同时存在振动和热冲击，因此经常发生微动。例如，电连接器以5°C/h波动，循环20次，插针（黄铜材质）的热膨胀系数为2x10-5/°C，插针长度为5mm，微 幅度可达5um。试验表明，微振动达到数百万次后，可能会严重影响电接触的可靠性。例如，汽车运行5小时，振动频率为1000Hz，相当于1800万次微振。

1994年美国迈克尔·布莱恩特提出以下微动失效模型，并将失效分为七个阶段。

(1) 清洁的微观突起的接触；

(2)微振动运动使微小突起暴露在锈蚀作用下，形成锈膜；

(3)微振的反向运动刮擦膜层，一部分落入“谷”，一部分压入接触部分；

(4)一步微振再次使接触部位生锈；

(5)微振动运动使微小突起发生塑性变形，破坏锈膜层，使碎片与突起的金属混合：

(6)微观突起逐渐被锈蚀污染，接触电阻增大；

(7)最后，锈屑填满“谷”，两个接触面之间形成至少20nm厚的绝缘层，连接完全失效。

相比之下，在电子连接器的低压、小电流工作条件下，微动过程中接触面的绝缘对材料的危害更大，在大功率的电源电路中，绝缘物可能由于电冲击而被去除，对电路的影响。


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