CN104439650A

CN104439650A - 高效率焊接方法及应用

Info

Publication number: CN104439650A
Application number: CN201410760324.5A
Authority: CN
Inventors: 斯壮伟
Original assignee: ZHUJI SPIDER MACHINERY CO Ltd
Current assignee: ZHUJI SPIDER MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明提供一种高效率焊接方法，包括焊接时第一电极熔化母材，在母材的焊接处形成液态熔池。预热焊材使得焊材达到预热温度，预热温度小于焊材的熔点。将到达预热温度后的焊材靠近熔池，利用熔池加热并熔化焊材进行焊接。本发明提供的高效率焊接方法不仅焊接时间短且焊接后产品无需进行清洗，不仅大大降低后续产品的清洗处理成本，同时也避免了产品在清洗处理中发生损坏。

Description

高效率焊接方法及应用

技术领域

本发明涉及焊接领域，且特别涉及一种高效率的焊接方法及应用。

背景技术

在焊接领域，碳钢工件的焊接方法很多，焊接工艺也成熟。在制冷空调行业中对于部品的焊接工件表面质量要求较高，对这些焊接后工件的清洁度要求较高并且难以进行后续清理的焊接产品，在焊接实践领域都是采用钎焊、普通的钨极气体保护焊进行焊接。

然而，在生产实践中采用上述方法进行加工均存在不足，比如采用炉中钎焊工艺，虽然表面清洁度问题解决了，但其生产成本因为采用高价格焊丝和耗费大量的电力以及耗材需要频繁更导致生产成本居高不下。采用火焰钎焊一般只适用于直径在20毫米以下管状类部品的焊接，尺寸再加大就会出现焊接火焰难以烧透的问题，这样直接影响其钎焊料的渗透和流动，严重影响焊接质量。采用普通的钨极气体保护焊虽然可以克服生产成本的居高不下问题和焊后质量要求，但是焊接效率低下，需要投资多台设备，增加设备成本。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种焊接后无需进行清洗的高效率焊接方法及应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种高效率焊接方法，包括焊接时第一电极熔化母材，在母材的焊接处形成液态熔池。预热焊材使得焊材达到预热温度，预热温度小于焊材的熔点。将到达预热温度后的焊材靠近熔池，利用熔池加热并熔化焊材进行焊接。

于本发明一实施例中，高效率焊接方法还包括：在第一电极熔化母材之前利用第二电极对母材的焊接处进行预热，预热温度小于母材的熔点。

于本发明一实施例中，第二电极对母材焊接处的预热温度为500摄氏度～700摄氏度。

于本发明一实施例中，第一电极的中心线和第二电极的中心线间的夹角为0度～80度或100度～180度。

于本发明一实施例中，焊材的预热温度大于或等于500摄氏度。

于本发明一实施例中，焊材的中心线与焊接处的切线之间的夹角为2度～178度。

于本发明一实施例中，焊材的组分为碳的含量≤0.2%，锰的含量在0.7%～2.5%之间，硅的含量0.4%～1.5%之间。

于本发明一实施例中，采用钨极气体保护焊对母材进行焊接，电极为钨电极。

于本发明一实施例中，采用感应加热、电阻加热或焊枪加热中的任一种对焊材进行预热。

上述高效率焊接方法应用于焊接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、油气分离器壳体、压缩机的排气管、压缩机的吸气内管、压缩机的吸气外管、储液器进气管、储液器出气管、空调用电磁四通换向阀主阀体和主阀座、调用电磁四通换向阀上的配管、空调器的配管、空调器的连接管、空调器的换向阀管或空调器的膨胀阀管。

综上所述，本发明提供的高效率焊接方法与现有技术相比具有以下优点：在焊接时，首先对焊材进预热使其温度达到所需的预热温度，同时第一电极加热母材，使母材熔化形成液态熔池，熔池将预热后的焊材熔化实现母材的焊接。在该焊接方法中提前对焊材进行预热且该预热步骤与母材的熔化同步进行，减小焊接时间。同时，第一电极在焊接时并不对焊材进行加热，第一电极几乎所有的热量都用于熔化母材，母材吸收热量多，熔化时间短，进一步提高焊接效率。且进一步的，采用熔池对焊材进行熔化，焊材在熔化过程不会产生飞溅，焊接后的产品表面清洁度高，无需进行后续清理。

此外，本发明提供的高效率焊接方法在第一电极熔化母材之前采用第二电极对母材的待焊接处进行提前预热，进一步降低母材的熔化时间，提高焊接效率。通过设置焊材的中心线于焊接处的切线之间的夹角为2度～178度，使得在焊接时熔化后的焊材和母材能顺利的流动和接合。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明实施例一提供的高效率焊接方法的的生产原理图。

图2所示为本发明实施例二提供的高效率焊接方法用于焊接两段式压缩机用储液器壳体的生产原理图。

图3所示为本发明另一实施例提供的高效率焊接方法用于焊接三段式压缩机用储液器壳体的生产原理图。

图4所示为本发明另一实施例提供的高效率焊接方法用于焊接两段式气液分离器的生产原理图。

图5所示为本发明另一实施例提供的高效率焊接方法用于焊接三段式气液分离器的生产原理图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，于本实施例中，待焊接的两个工件的端口相互套接形成焊接母材1，且其中位于内部的工件的外壁与位于外部的工件的内壁搭接，搭接处形成环形的待焊接面。于本实施例中母材1为碳钢工件。然而，本发明对此不作任何限定。

于本时实施例中，采用钨极气体保护焊来焊接母材1，第一电极2为钨电极。为实现更好的焊接质量，在第一电极的外部增加气体保护装置3，在焊接时气体保护装置3可提供保护气体，防止钨电极氧化。所述保护气体可为氩气、氮气、氢气和氩气的混合气体或氦气和氩气的混合气体中的任一种。然而，本发明对此不作任何限定。

于本实施例中，为防止焊接过程中母材1发生氧化，在焊接时在母材1内通二氧化碳或氮气等防氧化气体。

在焊接时，加热电流流经第一电极2，并在母材1的焊接处产生电弧21，电弧21加热焊接处。于此同时，焊材加热装置4对焊材5进行预热。当母材1的焊接处熔化并形成液态熔池6时，外部送丝机构驱动达到预热温度后的焊材5向熔池6靠近，熔池6的热量将焊材5熔化，熔化后的焊材滴入熔池6并与熔池6内的母材互熔，形成金属焊缝7。母材1在夹具的驱动下不断旋转，第一电极2不断地对待焊接面进行焊接形成环形的连续的金属焊缝7。由于熔池6在熔化焊材5时不会产生飞溅，因此焊接后的产品表面清洁度高，无需进行后续清理，不仅大大减低了后续的处理成本，同时也避免焊接后的产品在后续清理中受损。

于本实施例中，焊材加热装置4通过电阻加热的方式来使得焊材5的温度达到预热温度。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，焊材加热装置4可通过感应加热或焊枪加热的方式来预热焊材5。

于本实施例中，母材1的熔化和焊材2的预热为两个独立的过程，两者之间同步进行且不相互影响，与传统的采用电极同时熔化母材和焊材的焊接方式相比，不仅大大降低了焊接时间。同时，由于第一电极2几乎所有的热量都用于熔化母材1，为母材1提供大量的热，不仅提高了母材1的熔化速度且避免母材1在熔化时出现熔深不足的问题。进一步的，焊材5提前预热，其表面的氧化物在预热过程中被去除，大大提高焊接质量、降低焊接缺陷。

于本实施例中，设置焊材5的预热温度大于或等于500摄氏度，且不大于焊材5的熔点。优选的，设置焊材5的预热温度在不大于焊材5的熔点的情况下尽可能的高。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，用户可综合考虑焊接成本和焊接效率来选择焊材5的预热温度。

于本实施例中，为使得熔化后的焊材5和熔池6能顺利的流动和接合，提高焊接速度，设置焊材5的中心线与焊接处的切线之间的夹角α为2度～178度。

于本实施例中，焊材5的组分为碳的含量≤0.2%，锰的含量在0.7%～2.5%之间，硅的含量0.4%～1.5%之间。然而，本发明对此不作任何限定。

实施例二

本实施例提供的高效率焊接方法用于焊接压两段式缩机用储液器壳体（如图3所示）。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，本发明提供的高效率焊接方法可用于焊接三段式压缩机用储液器壳体（如图4所示）、两段式中央空调用气液分离器壳体（如图5所示）、三段式中央空调用气液分离器壳体（如图5所示）、油气分离器壳体、压缩机的排气管、压缩机的吸气内管、压缩机的吸气外管、储液器进气管、储液器出气管、空调用电磁四通换向阀主阀体和主阀座、调用电磁四通换向阀上的配管、空调器的配管、空调器的连接管、空调器的换向阀管或空调器的膨胀阀管。

本实施例提供的高效率焊接方法与实施例一所提供的高效率焊接方法及其变化基本相同，区别在于：在第一电极2熔化母材1之前利用第二电极8对母材1的焊接处进行预热，预热温度不超过母材的熔点。第二电极8对母材1的提前预热可大幅度降低第一电极2熔化母材1时间，从而大大提高焊接效率。于本实施例中，设置第二电极8对母材的预热温度为500摄氏度～700摄氏度。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，第二电极8可在不熔化母材1的情况下尽可能的提高母材的预热温度。

在焊接时，（其是在环缝焊接）为便于焊接，设置第一电极2的中心线和第二电极8的中心线间的夹角为0度～80度或100度～180度。优选的，设置第一电极2的中心线和第二电极8的中心线间的夹角为30度。然而，本发明对此不作任何限定。

于本实施例中，第二电极8为钨电极，且在第二电极8的外侧同样设置有防止钨电极氧化的气体保护装置3。

综上所述，在焊接时，首先对焊材5进预热使其温度达到所需的预热温度，同时第一电极2加热母材1，使母材1熔化形成液态熔池6，熔池6将预热后的焊材5熔化实现母材1的焊接。在该焊接方法中提前对焊材5进行预热且该预热步骤与母材1的熔化同步进行，减小焊接时间。同时，第一电极2在焊接时并不对焊材5进行加热，第一电极2几乎所有的热量都用于熔化母材1，母材1吸收热量多，熔化时间短，进一步提高焊接效率。且进一步的，采用熔池6对焊材5进行熔化，焊材5在熔化过程不会产生飞溅，焊接后的产品表面清洁度高，无需进行后续清理。

此外，本发明提供的高效率焊接方法在第一电极2熔化母材1之前采用第二电极8对母材1的待焊接处进行提前预热，不仅可进一步降低母材1的熔化时间，提高焊接效率；同时预热过程中可去除母材1表面的氧化物，提高焊接质量。通过设置焊材5的中心线于焊接处的切线之间的夹角为2度～178度，使得在焊接时熔化后的焊材和母材1能顺利的流动和接合。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims

1.一种高效率焊接方法，其特征在于，包括：焊接时第一电极熔化母材，在母材的焊接处形成液态熔池；预热焊材，使得焊材达到预热温度，所述预热温度小于焊材的熔点；将到达预热温度后的焊材靠近熔池，利用熔池加热并熔化焊材进行焊接。

2.根据权利要求1所述的高效率焊接方法，其特征在于，所述高效率焊接方法还包括：在第一电极熔化母材之前利用第二电极对母材的焊接处进行预热，预热温度小于母材的熔点。

3.根据权利要求2所述的高效率焊接方法，其特征在于，所述第二电极对母材焊接处的预热温度为500摄氏度～700摄氏度。

4.根据权利要求2所述的高效率焊接方法，其特征在于，所述第一电极的中心线和第二电极的中心线间的夹角为0度～80度或100度～180度。

5.根据权利要求1所述的高效率焊接方法，其特征在于，所述焊材的预热温度大于或等于500摄氏度。

6.根据权利要求1所述的高效率焊接方法，其特征在于，所述焊材的中心线与焊接处的切线之间的夹角为2度～178度。

7.根据权利要求1所述的高效率焊接方法，其特征在于，所述焊材的组分为碳的含量≤0.2%，锰的含量在0.7%～2.5%之间，硅的含量0.4%～1.5%之间。

8.根据权利要求1所述的高效率焊接方法，其特征在于，采用钨极气体保护焊对母材进行焊接，所述电极为钨电极。

9.根据权利要求1所述的高效率焊接方法，其特征在于，采用感应加热、电阻加热或焊枪加热中的任一种对焊材进行预热。

10.根据权利要求1～9任一项所述的高效率焊接方法应用于焊接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、油气分离器壳体、压缩机的排气管、压缩机的吸气内管、压缩机的吸气外管、储液器进气管、储液器出气管、空调用电磁四通换向阀主阀体和主阀座、调用电磁四通换向阀上的配管、空调器的配管、空调器的连接管、空调器的换向阀管或空调器的膨胀阀管。