CN103692073A - 异种金属的闪光焊焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异种金属的闪光焊焊接方法，在所述的异种金属中，高熔点金属需要熔化那部分的质量小于低熔点金属需要熔化那部分的质量，或者焊接前对高熔点金属进行预热，控制高熔点金属需要熔融那部分熔融所需的热量降低至低熔点金属需要熔融那部分熔融所需热量的0.8～1.2倍。本发明采用闪光焊焊接工艺对异种金属进行焊接，通过减少高熔点金属需要熔化那部分的质量大小和/或对高熔点金属进行焊接前预热，这样使得进行闪光焊时热量平均分配给待焊接的异种金属也可使异种金属同步达到熔融温度，从而实现良好自熔合，无需焊料，同时还提高了焊接品质。

Description

异种金属的闪光焊焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接领域。
背景技术
在焊接领域中，对于异种金属，一般需要使用焊料，这是由于异种金属本身的物理性能差异所致。
中国专利申请201210589384.6，公开了一种压缩机排气管，通过闪光焊将铜管段和铁管段对接焊接,无需焊料。制备工艺为：a.预热：将所述压缩机排气管的铜管段和铁管段对接装配于焊接变压器次级连接的夹钳中后，对其施加大电流，铜管段和铁管段多次迅速接触呈闭路，又迅速分开呈开路，形成断续闪光，使对接端形成高热，直至对接端被熔融；b.顶锻：当对接端被熔融的长度达到设定的熔融长度时，迅速施加顶锻力完成铜管段与铁管段的焊接。
但是闪光焊主要适合于同种金属的焊接，如采用上述工艺来焊接铜管段和铁管段是比较困难的。由于铜管与铁管焊接时，焊接过程中铜管段端面与对接的铁管段端面获得的热量分配只能是相等的，同时铜管段和铁管段的厚度又是相等的，但铜和铁的物理性能却相差较大，铜的熔点为1000℃左右，而铁的熔点为1500℃左右。如果采用1000℃左右焊接时，铁无法熔融，此时的焊接状态为融化的铜仅仅附着在铁管端面表层，并未形成铜铁的结晶体，焊接完管件表面看达到要求，但是焊缝处的强度一般。而如果1500℃左右焊接时，铜管将会发生过烧，出现下流，铜铁管无法焊接。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种异种金属的闪光焊焊接方法，其焊接强度高且稳定。
本发明的目的是这样实现的：一种异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的异种金属中，高熔点金属需要熔化那部分的质量小于低熔点金属需要熔化那部分的质量，或者焊接前对高熔点金属进行预热，控制高熔点金属需要熔融那部分熔融所需的热量降低至低熔点金属需要熔融那部分熔融所需热量的0.8～1.2倍。
所述的异种金属为管材，焊接时采用对接的形式。
所述的管材的厚度相等或不等。
所述的管材，高熔点金属的厚度小于低熔点金属的厚度。
所述的管材，高熔点金属的接口削成斜面。
所述的异种金属为铁与铜，或者为铜与铝。
所述的异种金属之间设有第三种金属，焊接时三者自熔形成混合的结晶体。
所述的第三种金属附着于熔点高于它的金属上。
所述的第三种金属为镍。
所述的异种金属为构成异种金属组合管的管材，该组合管为压缩机的排气管、吸气内管、吸气外管、储液器进气管或储液器出气管，或者为空调器的配管、连接管、换向阀管或膨胀阀管。
本发明采用闪光焊焊接工艺对异种金属进行焊接，通过减少高熔点金属需要熔化那部分的质量大小和/或对高熔点金属进行焊接前预热，这样使得进行闪光焊时热量平均分配给待焊接的异种金属也可使异种金属同步达到熔融温度，从而实现良好自熔合，无需焊料，同时还提高了焊接品质。
附图说明
图1是本发明的实施例1生产原理示意图；
图2是本发明的实施例2焊接前示意图；
图3是本发明的实施例3生产原理示意图；
图4是本发明实施例4生产原理示意图。
具体实施方式
本发明是一种对异种金属进行闪光焊的焊接方法，异种金属中，高熔点金属需要熔化那部分的质量小于低熔点金属需要熔化那部分的质量，或者焊接前对高熔点金属进行预热，控制高熔点金属需要熔融那部分熔融所需的热量降低至低熔点金属需要熔融那部分熔融所需热量的0.8～1.2倍，优选0.9～1.1倍。
根据Q=C m△T，改变m值、△T值可以改变Q的大小，其中Q为金属熔化所需的热量，C为金属的比热容，m为金属需要熔化那部分的质量，△T=T熔 点温度-T焊接前温度。本发明中，使焊缝处高熔点金属需要熔化那部分的质量小于低熔点金属需要熔化那部分的质量，改变m值，例如，使焊缝处高熔点金属的接口厚度薄于低熔点金属的接口厚度，或将焊缝处高熔点金属的接口削成斜面；或者，焊接前对高熔点金属进行预热，使高熔点金属的△T缩小，从而缩窄焊缝处异种金属在焊接过程中达到各自熔点温度所需热量的差值，便于后续的焊接步骤。
异种金属可以为管材，厚度相等或不等，焊接时采用对接的形式。异种金属可为常见的铁与铜，或者为铜与铝。
为了提高焊道的强度，在异种金属之间还可设有第三种金属（例如镍），焊接时三者自熔形成混合的结晶体，一般强度较两种金属融合的结晶体上升1.2倍。该第三种金属应附着于熔点高于它的金属上，例如将第三种金属层镀在熔点高于它的板材或管材的接口处。这样当异种金属达到熔融温度，该第三种金属也已熔融，从而最终达到三者自熔。采用此方法与传统添加焊料的目的完全不同，传统添加焊料的目的只是焊料自熔，而两端材料不熔，起到过渡焊接的目的，而本发明的目的是让三者自熔，达到三者的结晶物。
当所述的异种金属为管材时，焊接后形成异种金属组合管。该异种金属组合管可以应用于压缩机的排气管、吸气内管、吸气外管、储液器进气管或储液器出气管，或者为空调器的配管、连接管、换向阀管或膨胀阀管。。
以下以铜管与铁管为异种金属进行闪光焊生产组合管为例，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1所示，本实施例为铜管11和铁管22的对接焊接。
焊接前对管材无预热，但铁管22的厚度小于铜管11约20%～50%。开始焊接时，将铜管11和铁管22对接装配于焊接变压器次级连接的夹钳中后，对其施加大电流，铜管11和铁管22多次迅速接触呈闭路，又迅速分开呈开路，形成断续闪光，使对接端形成高热，直至对接端被熔融；当对接端被熔融的长度达到设定的熔融长度时，迅速施加顶锻力完成铜管11和铁管22的焊接。
实施例2
如图2所示，本实施例为铜管11和铁管22的对接焊接。
铁管22和铜管11等厚，但铁管22的接口3被削成斜面，使得需要熔融的那部分比铜管22减少约1/3,。焊接前对管材无预热。焊接操作同实施例1。
实施例3
如图3所示，本实施例为铜管11和铁管22对接焊接。
铁管22厚度比铜管11约厚1/3，焊接前对铁管22进行预热至950±50℃。焊接操作同实施例1。
实施例4
如图4所示，本实施例为本实施例为铜管11和铁管22的对接焊接。
铁管22的厚度与铜管11相等，焊接前对铁管22预热至500±50℃。焊接操作同实施例1。
实施例5
本实施例为铜管11和铁管22的对接焊接，两管材厚度相同，铁管22对接口一侧附着有镍层。其他同实施例5。
焊接时使焊缝处的金属熔融融合形成三者混合的结晶体，从而被密封焊接。

Claims (10)

1.一种异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的异种金属中，高熔点金属需要熔化那部分的质量小于低熔点金属需要熔化那部分的质量，或者焊接前对高熔点金属进行预热，控制高熔点金属需要熔融那部分熔融所需的热量降低至低熔点金属需要熔融那部分熔融所需热量的0.8～1.2倍。
2.根据权利要求1所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的异种金属为管材，焊接时采用对接的形式。
3.根据权利要求2所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的管材的厚度相等或不等。
4.根据权利要求2所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的管材，高熔点金属的厚度小于低熔点金属的厚度。
5.根据权利要求2所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的管材，高熔点金属的接口削成斜面。
6.根据权利要求1所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的异种金属为铁与铜，或者为铜与铝。
7.根据权利要求1所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的异种金属之间设有第三种金属，焊接时三者自熔形成混合的结晶体。
8.根据权利要求7所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的第三种金属附着于熔点高于它的金属上。
9.根据权利要求7所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的第三种金属为镍。
10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的异种金属的闪光焊焊接方法，其特征在于：所述的异种金属为构成异种金属组合管的管材，该组合管为压缩机的排气管、吸气内管、吸气外管、储液器进气管或储液器出气管，或者为空调器的配管、连接管、换向阀管或膨胀阀管。
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