CN104439732A - 新型焊接结构体及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型焊接结构体及焊接方法，新型焊接结构体包括第一加工件和第二加工件。第一加工件包括由铁质材料制成的第一焊接部。第二加工件包括由铁质材料制成的第二焊接部，第二焊接部与第一焊接部对接或套接。在焊接时，第一焊接部和第二焊接部分别连接外部电极，电流流过第一焊接部和第二焊接部并产生电阻热将第一焊接部和第二焊接部熔化进而互熔形成焊缝。

Description

新型焊接结构体及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，且特别涉及一种新型焊接结构体及焊接方法。

背景技术

在焊接领域，尤其是制冷部件焊接领域，工件的焊接方式很多，焊接工艺也非常成熟。现有的制冷部件（如压缩机用储液器、空调器用消音器、中央空调用气液分离器和油气分离器等）由于其本体多采用铁质材料制成，而与本体相接合的连接管则多采用铜质材料制成。受两种材料的限制，目前广泛采用火焰钎焊的方式焊接制冷部件壳体和相应的连接管。这种焊接方式不但需消耗大量的焊材和气体，而且在焊接过程中产生大量烟尘所以作业环境也很差，所以在目前环境资源节约大背景下，对这个焊接工艺进行革新具有现实的紧迫性和可行性。

公开号为CN102699504A的中国发明专利公开了“一种压缩机储液器的无焊料制作方法”。该专利的权利要求1公开：所述封闭容器罐采用铁质材料制作，所述焊接管采用镀铜材料或铜质材料制作，所述封闭容器罐自身的焊接及封闭容器罐与焊接管之间的焊接同是采用无焊料的电阻焊接实现。在权利要求5中公开：所述焊接管为采用铁镀铜材料制作的单管体形式，焊接管上的轴肩与焊接管一体制作。

然而，在行业实践中，铁镀铜进气管一端与由铁质材料制成的压缩机用储液器壳体进行电阻焊接，而另一端则需与其它由铜质材料制成的部件（如空调器蒸发器）进行火焰焊接。铁镀铜进气管在与铜进行火焰钎焊时存在烧焊后镀层脱落现象，脱离的镀层会对压缩机造成堵塞，造成严重的质量问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术焊接成本高、焊接质量差的问题，提供一种不需要添加任何焊料的绿色环保的且低成本、高质量的新型焊接结构体及焊接方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种新型焊接结构体包括第一加工件和第二加工件。第一加工件包括由铁质材料制成的第一焊接部。第二加工件包括由铁质材料制成的第二焊接部，第二焊接部与第一焊接部对接或套接。在焊接时，第一焊接部和第二焊接部分别连接外部电极，电流流过第一焊接部和第二焊接部并产生电阻热将第一焊接部和第二焊接部熔化进而互熔形成焊缝。

于本发明一实施例中，第一加工件为由铁质材料制成的罐状部品，罐状部品端部具有连接孔，连接孔的侧壁作为第一焊接部，第二加工件为与罐状部品的内部相联通的且包括由铁质材料制成的第二焊接部的连接管。

于本发明一实施例中，第二加工件还包括材质不同于第二焊接部的第三焊接部，第二焊接部和第三焊接部相接合形成复合结构。

于本发明一实施例中，第二加工件为铜铁复合结构，第二加工件包括由铁质材料制成的第二焊接部和由铜质材料制成的第三焊接部，第二焊接部和第三焊接部通过焊接接合。

于本发明一实施例中，第二焊接部的长度大于第三焊接部的长度。

于本发明一实施例中，第一焊接部和第二焊接部均呈开口朝向罐状部品的内部的喇叭状，且第一焊接部和第二焊接部相互匹配套接。

于本发明一实施例中，第一加工件为由铁质材料制成的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，第二加工件为包括由铁质材料制成的第二焊接部的进气管或出气管。

于本发明一实施例中，第二加工件为由铁质材料制成的单管结构。

   与上述新型焊接结构体相对应的，本发明还提供一种新型焊接结构的焊接方法，包括：

对接或套接均由铁质材料制成的第一焊接部和第二焊接部形成待焊接面；

沿垂直于待焊接面的方向施加相对作用力；

将第一焊接部和第二焊接部分别与外部电极相连接，电流流过第一焊接部和第二焊接部并产生电阻热将第一焊接部和第二焊接部熔化进而互熔形成焊缝。

综上所述，本发明提供的新型焊接结构体与现有技术相比，具有以下优点：

设置第一加工件上的第一焊接部和第二加工件上的第二焊接部均由铁质材料制成，在焊接时，由于两者的导电性相同，外部电流流过第一焊接部和第二焊接部时所产生的电阻热相近；且由于两者具有相同的导热性，因此两者几乎可以同时熔化进而互熔形成耐压性好且抗弯拉强度高的焊缝。采用电流加热的方式来熔化焊接母材，与现有的火焰钎焊相比，焊接时无烟尘产生，且在焊接时无需添加任何的焊料即可实现焊接。

进一步的，当本新型焊接结构体作为制冷部件（如压缩机用储液器）时，设置第二加工件包括由铁质材料制成的第二焊接部和由铜质材料制成的第三焊接部，两者通过焊接连接。铁质材料制成的第二焊接部与压缩机用储液器的外壳通过电流加热的方式进行焊接，而由铜质材料制成的第三焊接部则与其它铜质部件进行火焰焊接。本发明提供铜铁复合式机构的第二加工件在进行火焰焊接时由于第三焊接部不存在任何镀层因此不会出现因镀层脱离而堵塞压缩机的问题。故本发明提供的新型焊接结构体同时具备绿色环保、制造成本低以及高产品质量的有点。

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所示为本发明一实施例提供的新型焊接结构体的局部剖视图。

图2所示为图1中A处的放大示意图。

图3所示为图1中第二加工件的分解示意图。

图4所示为本发明另一实施例提供的新型焊接结构体的局部剖视图。

具体实施方式

图1所示为本发明一实施例提供的新型焊接结构体的结构示意图。图2所示为图1中A处的剖面图。图3所示为图1中第二加工件的分解示意图。图4所示为本发明另一实施例提供的新型焊接结构体的局部剖视图。请一并参阅图1至图4。

本实施例提供的新型焊接结构体包括第一加工件1和第二加工件2。第一加工件1包括由铁质材料制成的第一焊接部11。第二加工件2包括由铁质材料制成的第二焊接部21，第二焊接部21与第一焊接部11对接或套接。在焊接时，第一焊接部11和第二焊接部21分别连接外部电极，电流流过第一焊接部11和第二焊接部21并产生电阻热将第一焊接部11和第二焊接部21熔化进而互熔形成焊缝。

由于第一焊接部11和第二焊接部21均为铁质材料，两者具有相同的导电性和导热性。因此在焊接时，第一焊接部11和第二焊接部12几乎可以在同一时刻熔化进而互熔。在互熔过程中，熔化金属与空气隔绝，焊接后形成的焊缝无气孔，焊接质量高。同时，整个焊接过程无需添加焊料，大大降低了焊接成本。此外，采用电流加热，加热时间短，热量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序。

于本实施例中，第一加工件1为由铁质材料制成的罐状部品，优选地设置第一加工件1为由铁质材料制成的三段式压缩机用储液器壳体。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，第一加工件1可为由铁质材料制成的两段式压缩机用储液器壳体（如图4所示）、空调器用消音器壳体、两段（三段）式中央空调用气液分离器壳体或两段（三段）式油气分离器壳体。

三段式压缩机用储液器包括位于中部的筒体以及设置在筒体两端的上端盖和下端盖，上端盖的上部直径逐渐缩小形成连接孔，连接孔的侧壁作为第一焊接部11。而第二加工件2为与压缩机用储液器内部相联通的且包括由铁质材料制成的第二焊接部21的进气管。第二焊接部21与第一焊接部11进行套接焊接。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，第二焊接部21和第一焊接部11可对接焊接。

在实际使用中，通常第二加工件2中与第二焊接部21相对的另一端需与其它不同于铁质材料的部件进行焊接，如由铜质材料制成的空调器蒸发器相连接。因此，设置第二加工件2包括第二焊接部21和材质不同于第二焊接部21的第三焊接部22。于本实施例中，设置第三焊接部22由铜质材料制成。第二焊接部21和第三焊接部22通过异种金属焊接工艺进行焊接接合形成铜铁复合管，第三焊接部22可与空调器蒸发器进行火焰焊接。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，第三焊接部22的材质可根据第二加工件2需接合的部件的材质进行选择。此外，还有一种情况，若第二加工件2中与第二焊接部21相对的另一端仍与由铁质材料制成的部件进行连接，则第二加工件2可为由铁质材料制成的单管结构。

在实际使用中，由于铜的价格比铁要贵，为降低成本，于本实施例中，设置由铁质材料制成第二焊接部21的长度大于由铜质材料制成的第三焊接部22的长度。优选地，设置第二焊接部21的长度是第三焊接部22的长度的两倍。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，可根据焊接的实际情况来合理选择第二焊接部21和第三焊接部22的长度。

于本实施例中，采用电流加热的方式来熔化第一焊接部11和第二焊接部21。影响加热电流的因素有第一焊接部11和第二焊接部21与外部电极相连接时的接触电阻，第一焊接部11和第二焊接部21自身的电阻以及第一焊接部11和第二焊接部21之间的接触电阻。为提高加热速度，加热电流因尽可能的大，故需尽可能的减小第一焊接部11和第二焊接部21之间的接触电阻。于本实施例中，通过增加第一焊接部11和第二焊接部21之间的接触面积来降低两者之间的接触电阻。

具体而言，设置第一焊接部11和第二焊接部21均呈开口朝向罐状部品的内部的喇叭状，第二焊接部21的外侧壁与第一焊接部11的内侧壁相接触。扩口式喇叭大大增加了第一焊接部11和第二焊接部21之间的接触面积，从而大幅度降低两者之间的接触电阻，更加有利于加热电流的升高，提高焊接效率，有效防止第一加工件1和第二加工件2由于受热过长而发生变形。

与上述新型焊接结构体相对应，本发明还提供一种新型焊接结构体的焊接方法，包括：

对接或套接均由铁质材料制成的第一焊接部和第二焊接部形成待焊接面；

沿垂直于待焊接面的方向施加相对作用力；

将第一焊接部和第二焊接部分别于外部电极相连接，电流流过所述第一焊接部和第二焊接部并产生电阻热将第一焊接部和第二焊接部熔化进而互熔形成焊缝。

为进一步降低第一焊接部和第二焊接部之间的接触电阻，在焊接时可沿垂直于待焊接面的方向施加相对作用力，压紧第一焊接部和第二焊接。

综上所述，设置第一加工件1上的第一焊接部11和第二加工件2上的第二焊接部21均由铁质材料制成，在焊接时，由于两者的导电性相同，外部电流流过第一焊接部和第二焊接部时所产生的电阻热相近；且由于两者具有相同的导热性，因此两者几乎可以同时熔化进而互熔形成耐压性好且抗弯拉强度高的焊缝。采用电流加热的方式来熔化焊接母材，与现有的火焰钎焊相比，焊接时无烟尘产生，且在焊接时无需添加任何的焊料即可实现焊接。

进一步的，当本新型焊接结构体作为制冷部件（如压缩机用储液器）时，设置第二加工件2包括由铁质材料制成的第二焊接部21和由铜质材料制成的第三焊接部22，两者通过焊接连接。铁质材料制成的第二焊接部21与压缩机用储液器的外壳通过电流加热的方式进行焊接，而由铜质材料制成的第三焊接部22则与其它铜质部件进行火焰焊接。本发明提供铜铁复合式机构的第二加工件在进行火焰焊接时由于第三焊接部22不存在任何镀层因此不会出现因镀层脱离而堵塞压缩机的问题。故本发明提供的新型焊接结构体同时具备绿色环保、制造成本低以及高产品质量的有点。

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 (9)

1.一种新型焊接结构体，其特征在于，包括：

第一加工件，包括由铁质材料制成的第一焊接部；

第二加工件，包括由铁质材料制成的第二焊接部，所述第二焊接部与所述第一焊接部对接或套接；

在焊接时，所述第一焊接部和第二焊接部分别连接外部电极，电流流过所述第一焊接部和第二焊接部并产生电阻热将所述第一焊接部和第二焊接部熔化进而互熔形成焊缝。

2.根据权利要求1所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第一加工件为由铁质材料制成的罐状部品，所述罐状部品端部具有连接孔，连接孔的侧壁作为第一焊接部，所述第二加工件为与所述罐状部品的内部相联通的且包括由铁质材料制成的第二焊接部的连接管。

3.根据权利要求1或2所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第二加工件还包括材质不同于所述第二焊接部的第三焊接部，所述第二焊接部和第三焊接部相接合形成复合结构。

4.根据权利要求3所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第二加工件为铜铁复合结构，所述第二加工件包括由铁质材料制成的第二焊接部和由铜质材料制成的第三焊接部，所述第二焊接部和第三焊接部通过焊接接合。

5.根据权利要求4所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第二焊接部的长度大于所述第三焊接部的长度。

6.根据权利要求2所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第一焊接部和第二焊接部均呈开口朝向所述罐状部品内部的喇叭状，且所述第一焊接部和第二焊接部相互匹配套接。

7.根据权利要求2所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第一加工件为由铁质材料制成的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，所述第二加工件为包括由铁质材料制成的第二焊接部的进气管或出气管。

8.根据权利要求1所述的新型焊接结构体，其特征在于，所述第二加工件为由铁质材料制成的单管结构。

9.一种新型焊接结构体的焊接方法，其特征在于，包括：

对接或套接均由铁质材料制成的第一焊接部和第二焊接部形成待焊接面；

沿垂直于待焊接面的方向施加相对作用力；

将第一焊接部和第二焊接部分别与外部电极相连接，电流流过所述第一焊接部和第二焊接部并产生电阻热将所述第一焊接部和第二焊接部熔化进而互熔形成焊缝。