CN102581419A - 一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，尤其涉及一种用于压缩机热轧板壳盖和铜管环缝焊接的钎焊装置，包括转盘、控制系统和火焰焊接机构，所述转盘包括上料工位、感知工位、预热工位、焊接工位、冷却工位和卸料工位；对应预热工位安装有火焰预热机构；对应焊接工位安装有用于检测位于焊接工位上的焊件温度的温度感应装置。本发明的动火焰钎焊机克服了现有技术的不足，突破火焰钎焊的核心技术——控制火焰的温度，降低现有压缩机热轧板壳盖和铜管环缝焊接对高银焊料的依赖，从而显著降低钎焊成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，具体为一种用于压缩机热轧板壳盖和铜管环缝焊接的钎焊装置。
背景技术
近年来，异种金属钎焊应用日趋广泛。但是，由于不同材料物理化学性质相差悬殊，特别是它们的热膨胀系数的不同，在焊接后的冷却过程中，不同材料的收缩量不一致而产生形变应力。如果焊接强度不足以克服形变应力，将会使焊缝开裂，导致压缩机泄漏。
特别是对于空调、冰箱等压缩机壳盖与铜管的焊接，鉴于压缩机使用时内部承受高压，对焊接的质量要求较高。为解决压缩机壳盖与铜管异种金属焊接问题，对压缩机壳盖与铜管的钎焊采用含高银量的钎焊料(如BAg40CuZn、BAg45CuZn等)进行钎焊，由于银基钎料价格昂贵，导致焊接成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，突破火焰钎焊的核心技术——控制火焰的温度，降低现有压缩机冲压成型的热轧板壳盖和铜管环缝焊接对高银焊料的依赖，从而显著降低钎焊成本。
本发明的技术方案如下：
一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，包括转盘(1)、控制系统(2)和火焰焊接机构(5)，所述转盘(1)包括上料工位(11)、感知工位(12)、预热工位(13)、焊接工位(14)、冷却工位(15)、卸料工位(16)；对应预热工位(13)安装有火焰预热机构(3)；对应焊接工位(14)安装有用于检测位于焊接工位上的焊件温度的温度感应装置(6)。
所述转盘(1)上的上料工位(11)、感知工位(12)、预热工位(13)、焊接工位(14)、冷却工位(15)、卸料工位(16)依次成顺时针或逆时针顺序排列，各个工位随着转盘(1)的旋转而依次更替。
所述转盘(1)的中心设置有气体分配器(17)，同时，以转盘(1)的中心为中心，成辐射状分布6～20根夹持臂管(18)；气体分配器(17)经过夹持臂管(18)，对位于夹持臂管(18)末端的焊件进行充氮保护。
所述控制系统(2)控制转盘(1)等分旋转，每次旋转角度与相邻两个夹持臂管(18)间的角度相等。
所述温度感应装置(6)设置有双点激光测温枪，分别检测铁基母材和铜基连接件不同焊件的温度。
所述钎焊机的焊接工位(14)还设置有焊料机构(4)，焊料机构(4)包括输送焊丝的焊料输送机构(41)，为焊件添加焊料的焊料添加机构(42)，焊料添加机构(42)经过钎料头(43)添加焊料，在钎料头(43)的内部设置有用于缩短焊料熔化时间，提高工作效率而对焊料进行预热的加热装置(44)，加热装置(44)距钎料头(43)前端0～300mm。
所述温度感应装置(6)将检测数据传输到控制系统(2)，当温度未达到设定值时，控制系统(2)控制位于火焰焊接机构(5)上的自动稳压装置(10)，使其自动调节进气气压、流量、气体配比等，调节温度；当温度达到设定值时，焊料添加机构(42)开始添加焊料。
所述钎焊机的上料工位(11)实现手动或自动上料；感知工位(12)感知工位上产品有无，以免工装空烧和送丝空焊；对应预热工位(13)上的火焰预热机构(3)实现焊件预热，待焊件经过预热后，转到焊接工位；火焰预热机构(3)和火焰焊接机构(5)均设置有自动稳压装置(10)和若干个火焰口(9)；焊件焊接后经冷却后在卸料工位(16)卸件。
所述冷却工位(15)设置冷却水管(7)和集水盘(8)。
所述钎焊机适用于厚度不低于2mm的压缩机壳盖、铁基板材等铁及其合金与铁铜管的焊接。
本发明的有益效果是：本发明钎焊机在温度控制上采用激光测温枪对铁基母材和铜基连接件(即热轧板压缩机壳盖和铜管)进行双点测温，将检测到的温度实时反馈到设备的控制系统，温度符合焊接的设定值时，设备自动进行焊接。接装在设备上的自动稳压装置，使氧气和液化气的混合比达到一个十分理想的状态，稳定了气源，设备在进行焊接时，火焰温度精确可控，加上我公司研发的一种特制钎焊助剂涂刷在焊接件上，可有效清除母材和钎料的表面氧化膜和其他杂质，钎料助剂的性能可保护液化钎料不被氧化，最大幅度改善了钎料对母料的渗透性，增加了焊料的湿润性和流动性，很好的保证了铁基母材和铜基连接件元素的有效性。使焊接后的压缩机壳盖与铜管之间的焊缝材料结晶粒度确保在＜0.16mm以下，焊缝耐油压在压力21兆帕/cm2状态下保持1分钟，工件无变形不泄漏，焊缝外观光滑饱满，分布均匀，焊接铜管不过烧，无变形的缺陷，可以达到UL及CSA的技术标准。降低了现有压缩机热轧板壳盖和铜管环缝焊接对高银焊料的依赖，显著降低钎焊成本。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是钎料头局部剖视结构示意图。
图3是火焰焊接机构的结构示意图。
具体实施方式
为更清楚地说明本发明的内容，下面结合附图和具体实施方式作进一步的描述：
如图1所示，一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，包括转盘1、控制系统2和火焰焊接机构5。转盘1包括上料工位11、感知工位12、预热工位13、焊接工位14、冷却工位15、卸料工位16；对应预热工位13安装有火焰预热机构3；对应焊接工位14安装有用于检测位于焊接工位上的焊件温度的温度感应装置6。
转盘1上的上料工位11、感知工位12、预热工位13、焊接工位14、冷却工位15、卸料工位16依次成逆时针顺序排列，各个工位随着转盘1的旋转而依次更替。
转盘1的中心设置有气体分配器17，同时，以转盘1的中心为中心，成辐射状分布6根夹持臂管18；气体分配器17经过夹持臂管18，对位于夹持臂管18末端的焊件进行氮气保护。
控制系统2控制转盘1等分旋转，每次旋转角度与相邻两个夹持臂管18间的角度相等。
温度感应装置6设置有双点激光测温枪，分别检测铁基母材和铜基连接件不同焊件的温度。
如图1和图2所示，钎焊机的焊接工位14还设置有焊料机构4，焊料机构4包括输送焊丝的焊料输送机构41，为焊件添加焊料的焊料添加机构42，焊料添加机构42经过钎料头43添加焊料，在钎料头43的内部设置有用于缩短焊料熔化时间，提高工作效率而对焊料进行预热的加热装置44，加热装置44距钎料头43前端0～300mm。
如图1、图2和图3所示，温度感应装置6将检测数据传输到控制系统2，当温度未达到设定值时，控制系统2控制位于火焰焊接机构5上的自动稳压装置10，使其自动调节进气气压、流量、气体配比等，调节温度；当温度达到设定值时，焊料添加机构42开始添加焊料。
钎焊机的上料工位11实现手动或自动上料；感知工位12感知工位上产品有无，以免工装空烧和送丝空焊；对应预热工位13上的火焰预热机构3实现焊件预热，待焊件经过预热后，转到焊接工位；火焰预热机构3和火焰焊接机构5均设置有自动稳压装置10和若干个火焰口9；焊件焊接后经冷却后在卸料工位16卸件。
冷却工位15设置冷却水管7和集水盘8。
钎焊机适用于厚度不低于2mm的压缩机壳盖、铁基板材等铁及其合金与铁铜管的焊接。
钎焊机工作时，启动控制系统2，转盘1开始按照一定的分度逐次旋转，在上料工位11完成焊件母材与铜管的装配，感知工位12自动检测夹持臂管18末端的焊件，控制系统2自动存储不同夹持臂管的工作状态。若无焊件，当对应夹持臂管旋转到后面工位，对应后续工位的部件不动作；若有焊件，当焊件随夹持臂管运行到预热工位13时，火焰预热机构3启动，实现对焊件的预热。当焊件随夹持臂管运行到焊接工位4时，焊料机构4、火焰焊接机构5、温度感应装置6同时启动，温度感应装置6自动检测母材与铜管的温度，当达到焊接温度时，位于火焰焊接机构5上的自动稳压装置10自动调节火焰大小，保持温度恒定，同时，位于焊料机构4上的焊料添加机构42启动，钎料头43添加焊料，完成自动焊接。焊接完成后焊件随夹持臂管运行到冷却工位5。完成工件冷却，然后运行到卸料工位16完成卸料。
本发明一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法通过对钎焊温度的精确控制，实现铜、铁异种材料的高质量焊接，产品可以达到UL及CSA的技术标准。降低了现有压缩机热轧板壳盖和铜管环缝焊接对高银焊料的依赖，显著降低钎焊成本。
上述实施例不能认为是对本发明保护范围的限制，本领域内的技术人员基于本发明的技术方案或手段做出的改变或改进，如将本发明的自动火焰钎焊机应用于铁合金与铜合金不同异种材料钎焊中，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，包括转盘(1)、控制系统(2)和火焰焊接机构(5)，其特征在于：所述转盘(1)包括上料工位(11)、感知工位(12)、预热工位(13)、焊接工位(14)、冷却工位(15)、卸料工位(16)；对应预热工位(13)安装有火焰预热机构(3)；对应焊接工位(14)安装有用于检测位于焊接工位上的焊件温度的温度感应装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述转盘(1)上的上料工位(11)、感知工位(12)、预热工位(13)、焊接工位(14)、冷却工位(15)、卸料工位(16)依次成顺时针或逆时针顺序排列，各个工位随着转盘(1)的旋转而依次更替。
3.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述转盘(1)的中心设置有气体分配器(17)，同时，以转盘(1)的中心为中心，成辐射状分布6～20根夹持臂管(18)；气体分配器(17)经过夹持臂管(18)，对位于夹持臂管(18)末端的焊件进行氮气保护。
4.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述控制系统(2)控制转盘(1)等分旋转，每次旋转角度与相邻两个夹持臂管(18)间的角度相等。
5.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述温度感应装置(6)设置有双点激光测温枪，分别检测铁基母材和铜基连接件不同焊件的温度。
6.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述钎焊机的焊接工位(14)还设置有焊料机构(4)，焊料机构(4)包括输送焊丝的焊料输送机构(41)，为焊件添加焊料的焊料添加机构(42)，焊料添加机构(42)经过钎料头(43)添加焊料，在钎料头(43)的内部设置有用于缩短焊料熔化时间，提高工作效率而对焊料进行预热的加热装置(44)，加热装置(44)距钎料头(43)前端0～300mm。
7.根据权利要求5或6之一所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述温度感应装置(6)将检测数据传输到控制系统(2)，当温度未达到设定值时，控制系统(2)控制位于火焰焊接机构(5)上的自动稳压装置(10)，使其自动调节进气气压、流量、气体配比等，调节温度；当温度达到设定值时，焊料添加机构(42)开始添加焊料。
8.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述钎焊机的上料工位(11)实现手动或自动上料；感知工位(12)感知工位上产品有无，以免工装空烧和送丝空焊；对应预热工位(13)上的火焰预热机构(3)实现焊件预热，待焊件经过预热后，转到焊接工位；火焰预热机构(3)和火焰焊接机构(5)均设置有自动稳压装置(10)和若干个火焰口(9)；焊件焊接后经冷却后在卸料工位(16)卸件。
9.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述冷却工位(15)设置冷却水管(7)和集水盘(8)。
10.根据权利要求1所述的一种高效铜铁自动火焰钎焊机及其焊接方法，其特征在于：所述钎焊机适用于厚度不低于2mm的压缩机壳盖、铁基板材等铁及其合金与铁铜管的焊接。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120718 |