CN103659011B - 一种壳体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种壳体的制造方法，所述的壳体为压缩机用储液器壳体、空调器用消音器壳体、中央空调用气液分离器壳体或油气分离器壳体，该壳体由至少两部分套接焊接而成，其特征在于：所述的至少两部分通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊的焊接方法，按热量分配关系为套接口外层分配较高热量，套接口内层分配较低热量，使套接口处的外层和内层金属自熔焊接。本发明焊接时各部分热量稳定可控，内层和外层均能达到熔融温度，从而实现良好的熔合，提高了焊接品质，焊接口平滑光亮，焊接强度高，焊缝强度比对接焊接高10倍，生产效率高，同时不会导致管段表面的夹伤，而且设备成本仅为闪光焊的1/3‑1/5。

Description

一种壳体的制造方法
技术领域
本发明涉及空调、压缩机领域，特别是压缩机用储液器、空调器用消音器、中央空调用气液分离器或油气分离器的壳体及其制造方法和应用。
背景技术
压缩机储液器，用于存储冷媒，压缩机储液器主要作用包括实现气、液分离，清除异物，还有进行回油量的控制。空调消音器，安装于空调器内部，用于消除空调系统运行时冷媒流动等各种噪音，同时起到存储一部分冷媒的作用。中央空调用气液分离器，起到系统运作中气液分离作用。中央空调用油气分离器，起到系统运作中油气分离作用。
上述壳体一般采用铁质材料制作，一般有两种结构：(1)如图1所示，壳体1a分上半部11a和下半部12a两部分，其中一部分的焊接端的内径大于另一部分的外径，两部分套接，套接面之间有铜焊料，然后整体进行过炉焊。(2)如图2所示，壳体1b包括一中空的筒体12b及分别结合在筒体12b两端的上端盖11b和下端盖13b，三部分对应的焊接端也是套接，套接面之间有铜焊料，然后整体进行过炉焊。但是，这种焊接方式的工作成本高、工序复杂、效率很低，而且焊接强度一般。
为解决上述问题，中国专利申请201210589308.5，公开了一种压缩机及其制造方法和应用，其中储液器壳体1c包括一中空的筒体12c及分别结合在筒体12c两端的上端盖11c和下端盖13c，各组成部分间对接,对接端口通过闪光焊焊接。
但是，采用上述工艺又出现了其他问题：闪光焊需要夹紧壳体各部分来实施顶锻力并达到一定的顶锻速度，容易使表面出现夹紧伤；如果壳体采用上述第(2)种结构的话，由于闪光焊工艺的限制，焊接时部品将有分离、靠近的动作，无法实现三部件同时焊接，需要分两次进行焊接；由于各部分多次分离、接触、对中，使得焊接时对中性差；由于顶锻力使各部分焊接处熔融的铁向两边挤出，令壳体焊接处的内外表面均形成有凸起的异物，而由于储液器的结构限制，凸起的易脱落的异物将被封存在壳体内，无法通过后续工序消除，而由于异物的存在，该储液器将无法在压缩机中使用；焊接功率要求较大，因此设备投资大；焊接强度较难控制，例如焊接时，各部分接近-分离，热量不稳定，焊接质量也不稳定，而且热应力大，冲击力大，易造成晶格断裂、产生热裂纹，另外过程中对接处端部容易氧化使焊接处夹杂氧化物降低焊接强度。
然而，即便完全改善了上述问题，对接处实现了良好的对接，但是在安装使用时，如图3所示，壳体会受到左右方向的振动力F，此时对接结构的焊缝受到的是左右方向的剪切力бT，而如图2所示壳体虽然还是会受到左右方向的振动力F，但套接结构的焊缝受到的则是上下方向的拉伸力б，因此对接结构比套接结构的焊缝强度仍然会大幅降低九成以上。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种壳体的制造方法，其生产效率高，制品质量好，设备成本低，所得壳体的焊接强度高且稳定，且内外焊道干净，没有易脱落的异物。
本发明的目的是这样实现的：一种壳体的制造方法，所述的壳体为压缩机用储液器壳体、空调器用消音器壳体、中央空调用气液分离器壳体或油气分离器壳体，该壳体由至少两部分套接焊接而成，其特征在于：所述的焊接采用氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊的焊接方法，按热量分配关系为套接口外层分配较高热量，套接口内层分配较低热量，使套接口处的外层和内层金属自熔焊接。
待焊接的两部分中，其中一部分的端口的内径大于另一部分的端口的外径，套接口处为外层的内侧面与内层的外侧面搭接。
按热量分配关系，套接口外层分配到的热量与内层分配到的热量的比值为10:1～10:()，其中t内层为套接口处的内层厚度，t外层为套接口处的外层厚度。
焊接时，外层中需要形成互熔区的位置全部或部分熔融；内层的外侧面在与外层形成互熔区的位置部分熔融，未熔融的厚度不小于内层厚度的1/100。
所述的氩弧焊、等离子焊、准离子焊或激光焊焊接，焊枪指向套接口内外层之间的焊缝并向外层偏移，且焊枪喷嘴的中轴线与壳体中轴线的夹角为5°～85°。
所述的壳体由两部分或三部分焊接而成。
所述的焊枪为单焊枪，或由两把以上焊枪组成的环形焊枪。
采用单焊枪时，待焊接的两部分同步转动而单焊枪不转动，或者待焊接的两部分不转动而单焊枪环绕对接口转动。
由上述制造方法制得的壳体。
上述壳体在压缩机、空调器或中央空调的应用。
本发明的壳体的各部分采用氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊等焊接工艺进行套接焊接，焊接时各部分热量稳定可控，内层和外层均能达到熔融温度，从而实现良好的熔合，提高了焊接品质，焊接口平滑光亮，焊接强度比传统的过炉焊提高1.5倍以上，焊缝强度比对接焊接高10倍，生产效率比过炉焊提高3-6倍，同时由于焊接时移动管段的力小，夹持力也非常小，不会导致管段表面的夹伤，而且设备成本仅为闪光焊的1/3-1/5。
附图说明
图1、图2、图3分别是现有技术的压缩机储液器壳体的三种结构示意图；
图4是本发明的实施例1生产原理示意图(单焊枪)；
图5是本发明的实施例2生产原理示意图(环形焊枪)；
图6是图5的A向视图。
具体实施方式
如图4、5、6所示，本发明是一种壳体1的制造方法。壳体1为压缩机用储液器壳体、空调器用消音器壳体、中央空调用气液分离器壳体或油气分离器壳体。壳体1由至少两部分套接焊接而成，待焊接的两部分中，其中一部分的端口的内径大于另一部分的端口的外径，使待焊接的两部分的端口形成套接，套接口处为外层的内侧面与内层的外侧面搭接。
待焊接的两部分通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊的焊接方法。
按热量分配关系为套接口外层分配较高热量，套接口内层分配较低热量，使套接口处的外层和内层金属自熔焊接。优选的，按热量分配关系，套接口外层分配到的热量与内层分配到的热量的比值为10:1～10:()，其中t内层为套接口处的内层厚度，t外层为套接口处的外层厚度，当t内层＝t外层时，外层分配到的热量与内层分配到的热量的比值即为10:1～10:9。焊接时，外层中需要形成互熔区的位置全部或部分熔融，内层的外侧面在与外层形成互熔区的位置部分熔融，未熔融的厚度不小于内层厚度的1/100(以目前一般的压缩机壳体厚度为例，未熔融的厚度最好不小于内层厚度的1/10)，从而使内外层金属通过自熔焊接，无需焊料。在进行氩弧焊、等离子焊、准离子焊或激光焊焊接时，控制焊枪指向套接口内外层之间的焊缝并向外层偏移，且焊枪喷嘴的中轴线与壳体中轴线的夹角为5°～85°，从而实现套接口外层和内层的热量分配。
壳体可以由两部分或三部分焊接而成。焊枪可以采用单焊枪或环形焊枪。采用单焊枪时，待焊接的两部分同步转动而单焊枪不转动，或者待焊接的两部分不转动而单焊枪环绕对接口转动。当采用环形焊枪时，优选的，合理分配各焊枪的圆周分布角度，每支焊枪熔解的金属区与相邻焊枪熔解的金属区重叠，那么整个焊接圆周面可分解为n个小熔池，而每个小熔池的边界重叠。多支焊枪同时起弧和收弧，从而实现可以实现静止焊接，即环形焊枪可以固定不动，待焊接的两部分也无需旋转。
上述制得的壳体可应用在压缩机、空调器或中央空调上。以下结合附图对本发明进行进一步阐释，但本发明并不限于此特定例子。
实施例1
如图4所示，本实施例为压缩机用储液器的壳体1，由一中空的筒体12及分别结合在筒体12两端的上端盖11和下端盖13三部分，两两套接焊接而成。待焊接的各部分中，下端盖13的端口口径小于筒体12的下端口口径，筒体12的上端口口径小于上端盖11的端口口径，各部分的端口的厚度相同。进行焊接前，待焊接的两部分套接好后固定安装于夹具上，套接面之间无需焊料。焊接采用氩弧焊，供热设备为单把焊枪4。焊接时，控制焊枪4指向套接口内外层之间的焊缝3并向外层偏移，且焊枪4喷嘴的中轴线与壳体1中轴线的夹角大约为45°，控制外层分配到的热量与内层分配到的热量的比值约为10:5，使内外层的金属通过自熔焊接。同时，且待焊接的两部分按图中箭头所示方向同步转动，焊接电弧使整个焊缝3按转动方向沿周向逐步被密封焊接。焊接时，一般先焊接其中的筒体12和上端盖11(或下端盖13)，然后再将下端盖13(或上端盖11)焊接上去。由于焊缝3是随转动逐步被熔融焊接的，所以在每一个时间点上需要热量不多，因此对焊枪的功率要求不高，设备成本较低。
实施例2
如图5所示，本实施例为压缩机用储液器的壳体1，由一中空的筒体12及分别结合在筒体12两端的上端盖11和下端盖13三部分，两两套接焊接而成。待焊接的各部分中，下端盖13的端口口径小于筒体12的下端口口径，筒体12的上端口口径小于上端盖11的端口口径，各部分的端口的厚度相同。进行焊接前，待焊接的两部分套接好后固定安装于夹具上，套接面之间无需焊料。
采用氩弧焊，供热设备为对应每个焊缝3处设置的环形焊枪，共设置两把环形焊枪，每把环形焊枪包括三把焊枪4，如图6所示，三把焊枪4按圆周均匀分布构成一个圆环状。焊接时，控制待焊接部分旋转，转动130°，使每把焊枪4负责焊接130°区域范围，每把焊枪熔解的金属区与相邻焊枪熔解的金属区首尾部分重叠，从而使整个套接口沿周向被密封焊接。当然，也可控制环形焊枪旋转而待焊接部分不动，同样可以达到相同效果。
环形焊枪中的每把焊枪4均指向套接口内外层之间的焊缝3并向外层偏移，且焊枪4喷嘴的中轴线与壳体1中轴线的夹角大约为60°，控制外层分配到的热量与内层分配到的热量的比值约为10:4，使内外层的金属通过自熔焊接。
实施例3
本实施例采用氩弧焊，供热设备为对应每个焊缝3处设置的环形焊枪，共设置两把环形焊枪，每把环形焊枪包括多把焊枪4，多把焊枪4按圆周均匀分布构成一个圆环状。根据壳体的直径大小应合理分配焊枪的数量及圆周分布角度，使每支焊枪熔解的金属区与相邻焊枪熔解的金属区重叠，那么整个焊接圆周面可分解为n个小熔池，而每个小熔池的边界重叠。多支焊枪同时起弧和收弧，从而实现可以实现静止焊接，即待焊接的三部分都不旋转，焊枪也不旋转，即可将整个套接口沿周向被密封焊接。

Claims (8)

1.一种壳体的制造方法，所述的壳体为压缩机用储液器壳体、空调器用消音器壳体、中央空调用气液分离器壳体或油气分离器壳体，该壳体由至少两部分套接焊接而成，其特征在于：所述的焊接采用氩弧焊、等离子焊、准离子焊或高频焊的焊接方法，按热量分配关系为套接口外层分配较高热量，套接口内层分配较低热量，使套接口处的外层和内层金属自熔焊接。
2.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于：待焊接的两部分中，其中一部分的端口的内径大于另一部分的端口的外径，套接口处为外层的内侧面与内层的外侧面搭接。
3.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于：按热量分配关系，套接口外层分配到的热量与内层分配到的热量的比值为其中t内层为套接口处的内层厚度，t外层为套接口处的外层厚度。
4.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于：焊接时，外层中需要形成互熔区的位置全部或部分熔融；内层的外侧面在与外层形成互熔区的位置部分熔融，未熔融的厚度不小于内层厚度的1/100。
5.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述的氩弧焊、等离子焊或准离子焊焊接，焊枪指向套接口内外层之间的焊缝并向外层偏移，且焊枪喷嘴的中轴线与壳体中轴线的夹角为5°～85°。
6.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述的壳体由两部分或三部分焊接而成。
7.根据权利要求5所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述的焊枪为单焊枪，或由两把以上焊枪组成的环形焊枪。
8.根据权利要求7所述的壳体的制造方法，其特征在于：采用单焊枪时，待焊接的两部分同步转动而单焊枪不转动，或者待焊接的两部分不转动而单焊枪环绕对接口转动。
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