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[摘 要]随着现代武器装备的发展，对电起爆器的各项技术指标都提出了更高的要求，使科技人员在设计、工艺及生产过程中更加严谨。为了解决电起爆器绝缘电阻稳定性问题，从工艺设计及生产过程控制入手，对电起爆器绝缘电阻不稳定的原因进行了分析研究，并提出了相应的改进措施。实例验证表明：采用新工艺能够将产品绝缘电阻从不稳定的0～500 MΩ （DC500V、1min）提高到稳定的5 00 M Ω（DC500V、1min）以上，解决了电起爆器绝缘电阻不稳定问题，为其他类似问题解决提供了宝贵经验。
[关键词]电起爆器；绝缘电阻；稳定性
中图分类号：TJ450.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0369-02
随着武器系统应用环境的变化，电火工品得到了广泛的应用。作为电火工品的一种，电起爆器常用于武器发射时对发动机进行点火，是武器发射系统的初始发火元件。为避免因电起爆器本身性能达不到要求，造成发动机工作异常，应当对影响电起爆器性能的因素进行分析，采取有效措施提高电起爆器的性能，进而提高整个武器系统的安全性和可靠性[1-3]。
1 引言
绝缘电阻是电起爆器重要性能指标之一，绝缘电阻是被测电起爆器两端施加的恒定直流电压与其间通过的恒定直流电流之比[4]，即：
R=U/I
U-恒定直流电压
I-恒定直流电流I
直流电流是通过电起爆器内部的电导电流与通过电起爆器表面的泄露电流之和，即：
I=IV+Is
IV-电导电流
Is-泄露电流
因此，绝缘电阻是体积绝缘电阻和表面绝缘电阻的并联值，即
R=RVRs /（RV+Rs）
RV-体积绝缘电阻
Rs-表面绝缘电阻
电起爆器通过螺纹与发动机连接，当给电起爆器施加发火电流后，电起爆器对发动机进行点火，其作用时序如图1所示，
发火回路由电起爆器自身发火元件组成，即脚-脚发火回路和脚-壳绝缘，等效电路图如图2所示，如果电起爆器脚-壳绝缘电阻超差，脚-壳就形成了电流回路，当给电起爆器施加发火电流时，电流在脚-壳回路进行分流，降低了供给脚-脚回路的发火电流，使电起爆器不能正常发火[5，6]。
因此，有必要对电起爆器在生产过程中出现的绝缘电阻不稳定的情况进行分析，并提出针对性改进措施。
2 绝缘电阻不稳定原因及解决措施
2.1 绝缘电阻不稳定原因
通过经验，并结合已掌握的知识，初步分析生产过程中绝缘电阻不稳定的原因有以下几个[7-9]。
（1）产品受潮
在产品装配过程中温湿度超差使产品受潮。在相对湿度增大时，由于毛细管作用，被测产品表面吸附较多的水分，形成电解质水膜，使表面泄露电流增大，绝缘电阻降低[4]。
（2）陶瓷片端面污染物
封接件焊桥前要将脚线磨平，在磨平过程陶瓷片表面容易楔入金属粉末或其他杂质等污染物，不利于陶瓷片的清擦。当空气中湿度较大时，污染物表面吸附水分，在陶瓷片端面形成电解质水膜，增大表面泄露电流，使绝缘电阻降低。
（3）产品内部异物
在产品装配过程中，附着在金属内部的金属异物脱落，搭接在脚线与壳体间将导致产品绝缘电阻下降。
（4）封接件玻璃端面
封接件在烧结过程中，玻璃表面聚集了大量微小气泡；封接件封接后，容易在脚线周围的玻璃面上形成极微小的裂纹。对于这两种情况，玻璃表面孔隙率都较高、比表面积较大，经过后续工序处理后，引入的各种金属离子容易吸附在气泡底部或者裂纹深处，难以处理；封接件烘干后，这些金属盐以结晶形态固化，绝缘电阻满足设计要求；随着湿度的增大，空气中的水分吸附在微小气泡和微小裂纹处，金属盐溶解，产生导电离子[10]。涂三氯甲烷后，三氯甲烷渗入封接件玻璃表面，游离的氯离子与金属盐离子形成电流回路，使绝缘电阻降低。
（5）焊接工艺
通过导线芯线与脚线的焊接，导线与封接件形成回路。电起爆器采用锡焊工艺，焊点的形状及是否光滑影响到产品的绝缘电阻。考虑到产品的结构，如果焊点有毛刺或者硬棱，就会损伤芯线，甚至搭接在另一芯线上，使产品绝缘电阻下降[5]。另外，松香加热引起松香脱竣使中性物含量增加，松香电绝缘性能降低[11]，电起爆器绝缘电阻降低。而松香溶液中的酒精渗入封接件玻璃端面，金属盐溶解，产生导电离子，也会使绝缘电阻降低。
（6）固化胶吸湿
电起爆器生产过程中，由WSR618环氧树脂与651固化剂配制成固化胶，胶结基体属于憎水型，遇水时，胶结基体与水互不相溶，容易形成界面，水膜被吸附在接触面上，增大表面泄露电流，使绝缘电阻降低。
2.2 解决措施
针对以上情况，采取如下措施来提高绝缘电阻的稳定性。
（1）严格控制生产和测试过程中温湿度，在满足温湿度条件的环境下进行。
（2）尽量缩短装配时间，避免因在外放置表面吸附水分灰尘等杂质。
（3）对固化胶，为了克服水分的影响，注胶或涂胶后2h左右，放入烘箱中保温。如注胶或涂胶后出现绝缘电阻不稳定的情况，可用较干的酒精棉球清擦固化胶表面，再放入烘箱中，在60℃条件下保温直到绝缘电阻不小于500 MΩ（DC500V、1min）。
（4）焊接芯线后，逐发检查电起爆器绝缘电阻和桥路电阻值，若出现绝缘电阻不稳定的情况，可将电起爆器放入烘箱中，在60℃条件下保温直到绝缘电阻不小于500 MΩ（DC500V、1min）。
（5）在装分线板后，应用40倍以上显微镜检查壳体内壁和脚线，尤其是静电泄放间隙，清理异物。该措施可以将电极塞玻璃表面、内壁及脚线上附着的异物清除，消除该故障发生的基本条件。 3 实例验证
采取工艺改进措施后，装配了3批505发电起爆器，满足绝缘电阻不小于500 MΩ（DC500V、1min）的要求，在随后的所检验收试验中，也未出现绝缘电阻不合格的现象。
电起爆器绝缘电阻下降情况主要出现在工序11（装分线板）、工序14（焊接芯线）和工序15（注胶）。将近4批电起爆器生产过程中绝缘电阻下降情况统计如下，
根据上述原因分析，对电起爆器绝缘电阻下降的主要因素进行试验验证。
3.1 产品受潮
对电起爆器生产过程环境温湿度控制情况进行了复查，实际控制温度在17℃～28.5℃范围内，相对湿度在42%～60%范围内，符合技术条件要求。可见，产品受潮不是主要原因。
3.2 陶瓷片端面污染物
在陶瓷片磨平工序中，未出现电起爆器绝缘电阻下降情况，可见，在生产过程中，工艺控制较好，陶瓷片端面有污染物不是主要原因。
3.3 产品内部异物
装分线板后，用显微镜检查壳体内壁、脚线及静电泄放间隙，发现静电泄放间隙内有一长1mm金属异物，使绝缘电阻为零。可见，产品内部有异物是主要原因。
3.4 焊接工艺
在生产过程中自检，焊接芯线后绝缘电阻不满足内控要求的半成品有15个，将绝缘电阻下降的半成品放入烘箱，在60℃条件下分别保温16h、48h、72h、120h，绝缘电阻检测结果如下表所示，
可见，焊接工艺是主要原因。
3.5 封接件玻璃端面
封接件玻璃端面的缺陷会使电起爆器绝缘电阻下降，但现有的工艺还无法避免。一般认为气泡和裂纹足够大并连续，就会影响封接的强度和绝缘性能。可见，封接件玻璃端面是主要原因。
3.6 固化胶吸湿
在生产过程中自检，工序15（注胶）后绝缘电阻不满足内控要求的半成品有15个，将绝缘电阻下降的半成品放入烘箱，在60℃条件下分别保温16h、48h、72h、120h，绝缘电阻检测结果如下表所示
可见，固化胶吸湿是主要原因。
4 结论
实践证明，影响电起爆器绝缘电阻稳定性的主要原因有：产品内部异物、封接件玻璃端面、焊接工艺及固化胶吸湿，落实提高绝缘电阻稳定性的工艺措施后，产品绝缘电阻提高，解决了生产过程中电起爆器绝缘电阻不稳定问题。事实证明，该工艺通用可行，为其他类似问题解决提供了宝贵经验。
参考文献
[1] 周美林，蔡瑞娇，韩敦信.火工品可靠性的模糊故障树分析与计算[J].战术导弹技术，2006，（5）：20-25.
[2] 李勤华.火工系统安全性可靠性研究[D].南京理工大学，2004.
[3] 李陵，但波，倪宝航等.火工品安全性影响因素分析[J].海军航空工程学院学报，2010，25（5）：545-548
[4] 王朝辉.影响绝缘电阻测量值的主要因素[J].电工技术，1996，（12）：
43-45.
[5] 康军，王永祥，李剑峰等.绝缘电阻不稳定的危害性及解决方法[J].探测与控制学报，2008，30（4）：65-67.
[6] 李便花，潘会萍，孔俊峰等.某型电点火具绝缘电阻超差分析及工艺改进[J].新技术新工艺，2015，（5）：7-9.
[7] 万新国，付东生.提高和稳定电雷管绝缘电阻的工艺措施[J].沈阳理工大学学报，2014，33（5）：81-84.
[8] 王道有，舒安民.火工品多余物及其质量控制[J].火工品，1981，（1）：
43-45.
[9] 侯丽霞，王瑜.火工品检验过程中常见的几个质量问题及原因分析[J].火工品，2002，（3）：49-50.
[10] 上官小红，颜宝峰，祝捷.玻璃金属封接件电镀后绝缘电阻稳定性研究[J].新技术新工艺，2008，（12）：14-17.
[11] 金淳.苏联对松香电绝缘性质的研究[J].生物化学工程，1982，（11）：384-388.
[关键词]电起爆器；绝缘电阻；稳定性
中图分类号：TJ450.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0369-02
随着武器系统应用环境的变化，电火工品得到了广泛的应用。作为电火工品的一种，电起爆器常用于武器发射时对发动机进行点火，是武器发射系统的初始发火元件。为避免因电起爆器本身性能达不到要求，造成发动机工作异常，应当对影响电起爆器性能的因素进行分析，采取有效措施提高电起爆器的性能，进而提高整个武器系统的安全性和可靠性[1-3]。
1 引言
绝缘电阻是电起爆器重要性能指标之一，绝缘电阻是被测电起爆器两端施加的恒定直流电压与其间通过的恒定直流电流之比[4]，即：
R=U/I
U-恒定直流电压
I-恒定直流电流I
直流电流是通过电起爆器内部的电导电流与通过电起爆器表面的泄露电流之和，即：
I=IV+Is
IV-电导电流
Is-泄露电流
因此，绝缘电阻是体积绝缘电阻和表面绝缘电阻的并联值，即
R=RVRs /（RV+Rs）
RV-体积绝缘电阻
Rs-表面绝缘电阻
电起爆器通过螺纹与发动机连接，当给电起爆器施加发火电流后，电起爆器对发动机进行点火，其作用时序如图1所示，
发火回路由电起爆器自身发火元件组成，即脚-脚发火回路和脚-壳绝缘，等效电路图如图2所示，如果电起爆器脚-壳绝缘电阻超差，脚-壳就形成了电流回路，当给电起爆器施加发火电流时，电流在脚-壳回路进行分流，降低了供给脚-脚回路的发火电流，使电起爆器不能正常发火[5，6]。
因此，有必要对电起爆器在生产过程中出现的绝缘电阻不稳定的情况进行分析，并提出针对性改进措施。
2 绝缘电阻不稳定原因及解决措施
2.1 绝缘电阻不稳定原因
通过经验，并结合已掌握的知识，初步分析生产过程中绝缘电阻不稳定的原因有以下几个[7-9]。
（1）产品受潮
在产品装配过程中温湿度超差使产品受潮。在相对湿度增大时，由于毛细管作用，被测产品表面吸附较多的水分，形成电解质水膜，使表面泄露电流增大，绝缘电阻降低[4]。
（2）陶瓷片端面污染物
封接件焊桥前要将脚线磨平，在磨平过程陶瓷片表面容易楔入金属粉末或其他杂质等污染物，不利于陶瓷片的清擦。当空气中湿度较大时，污染物表面吸附水分，在陶瓷片端面形成电解质水膜，增大表面泄露电流，使绝缘电阻降低。
（3）产品内部异物
在产品装配过程中，附着在金属内部的金属异物脱落，搭接在脚线与壳体间将导致产品绝缘电阻下降。
（4）封接件玻璃端面
封接件在烧结过程中，玻璃表面聚集了大量微小气泡；封接件封接后，容易在脚线周围的玻璃面上形成极微小的裂纹。对于这两种情况，玻璃表面孔隙率都较高、比表面积较大，经过后续工序处理后，引入的各种金属离子容易吸附在气泡底部或者裂纹深处，难以处理；封接件烘干后，这些金属盐以结晶形态固化，绝缘电阻满足设计要求；随着湿度的增大，空气中的水分吸附在微小气泡和微小裂纹处，金属盐溶解，产生导电离子[10]。涂三氯甲烷后，三氯甲烷渗入封接件玻璃表面，游离的氯离子与金属盐离子形成电流回路，使绝缘电阻降低。
（5）焊接工艺
通过导线芯线与脚线的焊接，导线与封接件形成回路。电起爆器采用锡焊工艺，焊点的形状及是否光滑影响到产品的绝缘电阻。考虑到产品的结构，如果焊点有毛刺或者硬棱，就会损伤芯线，甚至搭接在另一芯线上，使产品绝缘电阻下降[5]。另外，松香加热引起松香脱竣使中性物含量增加，松香电绝缘性能降低[11]，电起爆器绝缘电阻降低。而松香溶液中的酒精渗入封接件玻璃端面，金属盐溶解，产生导电离子，也会使绝缘电阻降低。
（6）固化胶吸湿
电起爆器生产过程中，由WSR618环氧树脂与651固化剂配制成固化胶，胶结基体属于憎水型，遇水时，胶结基体与水互不相溶，容易形成界面，水膜被吸附在接触面上，增大表面泄露电流，使绝缘电阻降低。
2.2 解决措施
针对以上情况，采取如下措施来提高绝缘电阻的稳定性。
（1）严格控制生产和测试过程中温湿度，在满足温湿度条件的环境下进行。
（2）尽量缩短装配时间，避免因在外放置表面吸附水分灰尘等杂质。
（3）对固化胶，为了克服水分的影响，注胶或涂胶后2h左右，放入烘箱中保温。如注胶或涂胶后出现绝缘电阻不稳定的情况，可用较干的酒精棉球清擦固化胶表面，再放入烘箱中，在60℃条件下保温直到绝缘电阻不小于500 MΩ（DC500V、1min）。
（4）焊接芯线后，逐发检查电起爆器绝缘电阻和桥路电阻值，若出现绝缘电阻不稳定的情况，可将电起爆器放入烘箱中，在60℃条件下保温直到绝缘电阻不小于500 MΩ（DC500V、1min）。
（5）在装分线板后，应用40倍以上显微镜检查壳体内壁和脚线，尤其是静电泄放间隙，清理异物。该措施可以将电极塞玻璃表面、内壁及脚线上附着的异物清除，消除该故障发生的基本条件。 3 实例验证
采取工艺改进措施后，装配了3批505发电起爆器，满足绝缘电阻不小于500 MΩ（DC500V、1min）的要求，在随后的所检验收试验中，也未出现绝缘电阻不合格的现象。
电起爆器绝缘电阻下降情况主要出现在工序11（装分线板）、工序14（焊接芯线）和工序15（注胶）。将近4批电起爆器生产过程中绝缘电阻下降情况统计如下，
根据上述原因分析，对电起爆器绝缘电阻下降的主要因素进行试验验证。
3.1 产品受潮
对电起爆器生产过程环境温湿度控制情况进行了复查，实际控制温度在17℃～28.5℃范围内，相对湿度在42%～60%范围内，符合技术条件要求。可见，产品受潮不是主要原因。
3.2 陶瓷片端面污染物
在陶瓷片磨平工序中，未出现电起爆器绝缘电阻下降情况，可见，在生产过程中，工艺控制较好，陶瓷片端面有污染物不是主要原因。
3.3 产品内部异物
装分线板后，用显微镜检查壳体内壁、脚线及静电泄放间隙，发现静电泄放间隙内有一长1mm金属异物，使绝缘电阻为零。可见，产品内部有异物是主要原因。
3.4 焊接工艺
在生产过程中自检，焊接芯线后绝缘电阻不满足内控要求的半成品有15个，将绝缘电阻下降的半成品放入烘箱，在60℃条件下分别保温16h、48h、72h、120h，绝缘电阻检测结果如下表所示，
可见，焊接工艺是主要原因。
3.5 封接件玻璃端面
封接件玻璃端面的缺陷会使电起爆器绝缘电阻下降，但现有的工艺还无法避免。一般认为气泡和裂纹足够大并连续，就会影响封接的强度和绝缘性能。可见，封接件玻璃端面是主要原因。
3.6 固化胶吸湿
在生产过程中自检，工序15（注胶）后绝缘电阻不满足内控要求的半成品有15个，将绝缘电阻下降的半成品放入烘箱，在60℃条件下分别保温16h、48h、72h、120h，绝缘电阻检测结果如下表所示
可见，固化胶吸湿是主要原因。
4 结论
实践证明，影响电起爆器绝缘电阻稳定性的主要原因有：产品内部异物、封接件玻璃端面、焊接工艺及固化胶吸湿，落实提高绝缘电阻稳定性的工艺措施后，产品绝缘电阻提高，解决了生产过程中电起爆器绝缘电阻不稳定问题。事实证明，该工艺通用可行，为其他类似问题解决提供了宝贵经验。
参考文献
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[4] 王朝辉.影响绝缘电阻测量值的主要因素[J].电工技术，1996，（12）：
43-45.
[5] 康军，王永祥，李剑峰等.绝缘电阻不稳定的危害性及解决方法[J].探测与控制学报，2008，30（4）：65-67.
[6] 李便花，潘会萍，孔俊峰等.某型电点火具绝缘电阻超差分析及工艺改进[J].新技术新工艺，2015，（5）：7-9.
[7] 万新国，付东生.提高和稳定电雷管绝缘电阻的工艺措施[J].沈阳理工大学学报，2014，33（5）：81-84.
[8] 王道有，舒安民.火工品多余物及其质量控制[J].火工品，1981，（1）：
43-45.
[9] 侯丽霞，王瑜.火工品检验过程中常见的几个质量问题及原因分析[J].火工品，2002，（3）：49-50.
[10] 上官小红，颜宝峰，祝捷.玻璃金属封接件电镀后绝缘电阻稳定性研究[J].新技术新工艺，2008，（12）：14-17.
[11] 金淳.苏联对松香电绝缘性质的研究[J].生物化学工程，1982，（11）：384-388.