CN104607770A - 铜和钢的添丝焊接方法及应用 - Google Patents

铜和钢的添丝焊接方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种铜和钢的添丝焊接方法及应用,铜和钢的添丝焊接方法包括:铜和钢两种材料的待焊接端对接或套接,形成焊接工件。供热设备的加热部在保护气体的保护下加热熔化铜和钢两种材料的待焊接端,所述加热部顶端向铜材料所在的方向偏移,偏移距离小于或等于1.5毫米;当铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端对接时,偏移距离为加热部顶端至对接面的距离;当铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端套接时,偏移距离为加热部顶端至外套材料的待焊接端端面的距离;铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端同时熔化进而互熔形成液态熔池,液态熔池加热焊材,形成焊缝。

Description

铜和钢的添丝焊接方法及应用
技术领域
本发明涉及焊接领域,且特别涉及一种铜和钢的添丝焊接方法及应用。
背景技术
随着社会发展,行业不断创新发展,各项研究工作都围绕不断节约资源和降低能源消耗来开展。
在制冷行业里面,具有良好塑性和强度的贵金属—铜却一直作为主要原材料进行生产加工。在这些年的行业发展历程中,许多科技人员对此进行了各种材料的替代研究工作,大家熟知的就是用铝这种金属来替代铜。虽然铝具备良好的塑性,但无奈其强度和重量无法满足制冷或空调领域的普遍要求,所以铝金属只能少部分替代铜,所以找到一种既具备一定强度有具有塑性加工性能的材料而且对于世界范围内讲又是资源丰富、价格低廉的材料,是一件有利于行业、有利于国家发展的一件迫在眉睫的大事。
钢是一种强度和质量都能满足制冷行业要求的材料。铜和钢的焊接属于两种不同金属的焊接。两种不同的金属焊接,由于熔点不同、热传导率不同、液态状态下的金相组织差异,传统的焊接工艺很难对异种金属进行焊接。
且进一步的,在现有的钨极气体保护焊中,钨针引弧传导的热量来进行焊丝熔化存在着很大波动,这对于工件的焊接质量来说是致命的。如果电流过大热量上升则会引起工件过烧,导致钢件烧穿和严重氧化现象;如果电流过小热量降低又会引起焊缝熔深降低直接影响焊接强度。同时由于采用钨针引弧传导的热量来熔化焊丝,焊丝熔化快,此时对应位置的焊接母体可能未熔化或未完全熔化,使得焊接母体和焊丝不能完全融合,焊接效果差。同时由于钨针产生的电弧同时引到工件和焊丝上,会产生弧压不稳,导致焊丝熔化夹生、焊接飞溅。
发明内容
本发明为了克服现有焊接技术异种金属焊接困难且焊接质量差的问题,提供一种铜和钢的添丝焊接方法及应用。
为了实现上述目的,本发明提供一种铜和钢的添丝焊接方法包括:
铜和钢两种材料的待焊接端对接或套接,形成焊接工件。
供热设备的加热部在保护气体的保护下加热熔化铜和钢两种材料的待焊接端,所述加热部顶端向铜材料所在的方向偏移,偏移距离小于或等于1.5毫米;当铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端对接时,偏移距离为加热部顶端至对接面的距离;当铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端套接时,偏移距离为加热部顶端至外套材料的待焊接端端面的距离;
铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端同时熔化进而互熔形成液态熔池,液态熔池加热焊材,形成焊缝。
于本发明一实施例中,在加热部加热焊接工件时,焊材在距离焊接处0.5毫米~50毫米内预热,当熔池形成后,预热后的焊材再逐步靠近熔池,被熔池所熔化。
于本发明一实施例中,在焊接过程中,所述加热部的中心线与焊接处的切线之间的夹角为5度~175度。
于本发明一实施例中,所述焊接工件的焊接处设置有气体保护装置,在焊接过程中,气体保护装置为焊接处提供气体保护。
于本发明一实施例中,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。
于本发明一实施例中,焊材熔化后形成的焊缝的表面为凸起的非线性圆弧曲面。
于本发明一实施例中,所述焊材为铁基焊丝、镍基焊丝、铜基焊丝或银基焊丝中的任一种。
于本发明一实施例中,所述加热部的顶端距离焊接工件的最高点的距离在0.3毫米~2.5毫米。
于本发明一实施例中,所述加热设备为焊枪,所述加热部为钨针。
上述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壳体、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,本发明提供的铜和钢的添丝焊接方法与现有技术相比具有以下优点:
在焊接过程中,考虑到铜材料的热导率远大于钢材料,即铜材料散热快于钢材料。通过设置为焊接提供热量的加热部的位置,使加热部顶端偏向铜材料所在的方向,来使得分配至铜材料待焊接端的热量大于钢材料的焊接端,使得两种材料达到同步熔化并形成熔池,并利用熔池将焊材熔化后形成焊缝。本发明提供的铜和钢的添丝焊接方法在实现异种金属焊接的同时采用熔池熔化焊材,避免钨针引弧过程中因为焊材的存在而使得弧压不稳从而导致焊丝熔化夹生问题。同时利用熔池对焊材进行熔化不但焊接过程无飞溅焊接后的工件无需进行清理,且焊接后焊接熔深满足要求、焊缝饱满并具有较大的表面张力。
此外,为避免在焊接过程中焊缝产生气孔,除加热部受气体保护外,还在焊接处增加气体保护装置,有效地隔离空气或其他气体,避免产生焊接气孔。进一步的,本发明提供的铜和钢的添丝焊接方法可实现全位置焊接,即使在立向下、立向上和仰焊的情况下,均能获得优良的焊接效果。
附图说明
图1所示为本发明提供的铜和钢添丝焊接方法中,不同偏移距离的试验数据表。
图2和图3所示为本发明提供的铜和钢的添丝焊接方法的生产原理图。
图4a和图4b分别为本发明实施例一提供的铜和钢的添丝焊接方法应用于焊接压缩机用储液器的进气管和出气管的生产原理图。
图5a和图5b分别为本发明实施例二提供的铜和钢的添丝焊接方法应用于焊接中央空调用气液分离器的进气管和出气管的生产原理图。
图6a、6b和6c分别为本发明实施例三提供的铜和钢的添丝焊接方法应用与焊接压缩机排气管、吸气外管和吸气内管的生产原理图。
图7a和图7b分别为本发明实施例四提供的铜和钢的添丝焊接方法应用于焊接四通电磁换向阀中C管(S管或E管)焊接和D管焊接的生产原理图。
图8所示为本发明实施例五提供的铜和钢添丝焊接方法应用于焊接截止阀配管焊接的生产原理图。
具体实施方式
发明人发现,在焊接铜和钢两种材料时,由于两种材料的导热性和导电性不同,很难实现两种金属同时熔化。且采用传统的焊接方法进行焊接时,钨针引弧传导的热量来进行焊材熔化存在着很大波动,对焊接质量造成很大的影响。同时,钨针产生的电弧同时引到铜材料和钢材料的待焊接端以及焊材上,产生弧压不稳的问题。
为此,本发明实施例提出了一种铜和钢添丝焊接方法及应用。在焊接时,通过设置加热部顶端的偏移距离来使得铜和钢两种金属同时熔化进而互熔形成熔池,再利用熔池来熔化焊材来解决现有异种金属焊接所存在的问题。具体的生产原理图如图2和图3所示。图2中铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端对接后再进行焊接。而图3中铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端套接后进行焊接。即本发明提供的焊接方法既适用于对接焊接也适用于套接焊接。
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。
实施例一
于本实施例中,铜和钢的添丝焊接方法用于压缩机用储液器进气管和出气管的焊接,分别如图4a和图4b所示。两者的区别在于,图4a中铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端是套接,而在4b中铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端是对接。两者的焊接方式相同,以下以图4a中的生产原理图为例进行详细说明。
在图4a中,钢材料2的待焊接端套设在铜材料1的待焊接端内部形成焊接工件。偏移距离d为加热部顶端至铜材料1的待焊接端端面的距离。供热设备4的加热部41在保护气体的保护下加热焊接工件。由于铜材料1的导热率是钢材料2的导热率的6倍左右,为了使铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同时熔化,设置加热部顶端向铜材料1所在的方向偏移,偏移距离d小于或等于1.5毫米。当铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同步熔化进而互熔形成熔池后,焊材5靠近熔池,熔池将焊材5熔化并形成焊缝3。
如图1所示,当偏移距离d设置在0.1毫米~1.5毫米间时,经焊接后形成的焊缝3圆滑饱满,且由于铜材料1的焊接端和钢材料2的焊接端同步熔化后互熔,形成的互熔区无界限。焊接后,经正反180度的抗折试验后,焊缝3无裂纹;经抗扭强度试验以及抗拉强度等破坏性试验后,均发现断口在铜材料1这一侧,焊缝3无任何影响;且经反复耐压试验后,焊缝3无泄漏。进一步的,焊接后焊缝3形成的晶粒度等级较大,即晶粒的直径较小,在0.04毫米~0.09毫米之间,具有很好的焊接效果。
故采用本发明所提供的焊接方法对铜材料1和钢材料2进行焊接后形成的焊缝不仅外观满足要求,同时所有的强度试验以及耐压试验均满足标准。优选的,设置偏移距离d为0.2毫米~0.3毫米间。从图1中可以看出,当偏移距离d为0.2毫米时,焊接后形成的晶粒的直径最小,只有0.04毫米,且试验表明焊缝3的各项指标均能满足要求。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,用户可以根据实际的焊接要求合理的选择偏移距离d小于或等于1.5毫米中的其它值。
此外,为进一步提高焊接后焊缝的质量,在焊接过程中,在铜材料1和钢材料2远离焊接处的一端同时施加相向的作用力F,提高套接(对接)的接合力。
于本实施例中,为更好的使铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端达到同时熔化,设置加热部41的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ1为5度~175度。优选地,设置夹角θ1为5度~30度。然而,本发明对此不作任何限定。
于本实施例中,采用钨极气体保护焊对压缩机用储液器进气管进行焊接,加热设备4为焊枪,加热部41为钨针。然而,本发明对此不作任何限定。
在外电流的加热下,钨针起弧加热焊接工件,加热一定时间后(根据产品厚薄情况,工艺时间在0.1秒~8秒之间)铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同步熔化,形成熔池。外部送丝机构(如送丝嘴)将焊材5输送到熔池附近,利用熔池的热量将焊材5熔化,进而形成焊缝3。
于本实施例中,为进一步提高焊接速率,当钨针对铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端进行加热时,热量不可避免的会向四周扩散。于本实施例中,在加热部41加热熔化铜和钢两种材料的待焊接端时,焊材5在距离焊接处0.5毫米~50毫米内预热。当熔池形成后,预热后的焊材5再逐步靠近熔池,被熔池所熔化,滴入熔池内与熔池融为一体形成表面为具有极大张力的凸起的非线性圆弧曲面的焊缝3。由于焊材5经预热后温度较高,靠近熔池后很快就可以达到熔点,因此大大降低了焊材5的熔化时间,从而提高焊接速率。
在焊接时,若加热部41的顶端距离焊接工件的表面过高则热量扩散严重,引向焊接处的热量减小,焊接时间加长。而加热部41的顶端距离焊接工件的表面过低则会出现压弧现象。因此,于本实施例中,设置加热部41的顶端距离焊接工件的最高点的距离在0.3毫米~2.5毫米。于本实施例中,由于钢材料2套设在铜材料1内,因此焊接工件的最高点为铜材料1待焊接端的最高点。于其它实施例中,若铜材料1的待焊接端套设在钢材料2的待焊接端内,则焊接工件的最高点为钢材料2待焊接端的最高点,且此时偏移距离d为加热部顶端至钢材料2的待焊接端端面的距离。
于本实施例中,为和使熔化后的焊材和熔池顺利流动和结合,从而提高焊接速度,设置焊材5的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ2为2度~178度。优选的,设置夹角θ2为30度~60度。然而,本发明对此不作任何限定。
于本实施例中,焊接时,在焊接处增加提供保护气体的气体保护装置6,有效地隔离空气或其它气体,避免产生焊接气孔,提高焊接后焊缝的质量。于本实施例中,保护气体为氩气。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,保护气体可为氮气或氦气和氩气的组合或氢气和氩气的组合。
为进一步提高焊接质量,防止焊接工件在焊接过程中出现氧化,在焊接时,在焊接工件内部通入二氧化碳或氮气等防氧化气体。
由于进气管的焊接是环缝焊接,在焊接时旋转相互套接的铜材料1和钢材料2,并在旋转的过程中进行焊接,最终形成环形的焊缝3。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,可通过旋转加热设备4来实现环缝焊接。
于本实施例中,焊材5为铁基焊丝,且含铁量为20%以上。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,焊材5可为含镍量为5%以上的镍基焊丝、含铜量为15%以上的铜基焊丝或含银量为3%以上的银基焊丝中的任一种。
于本实施例中,钢材料2为碳钢。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,钢材料2可为不锈钢。
采用本实施例提供的铜和钢添丝焊接方法,异种金属焊接后形成各项性能均满足要求的焊缝3。且在焊接过程采用熔池来熔化焊材5,焊材5在熔化时不会产生飞溅与不会对弧压产生干扰,且焊接时也不会出现互熔不够等问题。
实施例二
于本实施例中,铜和钢的添丝焊接方法用于焊接中央空调用气液分离器的进气管和出气管。如图5a和图5b所示。本实施例与实施例一及其变化基本相同,区别如下:
在图5a和图5b中,铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端均为对接焊接,偏移距离d为加热部顶端至对接面的距离。将加热部的顶端向铜材料1所在的方向偏移,且偏移距离d为0.1毫米。从图1中可以看出,当偏移距离d为0.1毫米时,焊接后形成的晶粒的直径仅有0.08毫米,且试验表明焊缝3的各项指标均能满足要求。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,用户可以根据实际的焊接要求合理的选择偏移距离d小于或等于1.5毫米中的其它值。
于本实施例中,为更好的使铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端达到同时熔化,设置加热部41的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ1为5度~175度。优选地,设置夹角θ1为30度~60度。然而,本发明对此不作任何限定。
加热部41加热一段时间后,铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同步熔化,形成熔池。当加热部41对铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端进行加热时,加热部41对在距离焊接处0.5毫米~50毫米内的焊材5进行预热。当熔池形成后,焊材5逐步接近熔池,最终将焊材5熔化。焊材熔化后滴入熔池内,与熔池融为一体形成表面为具有极大张力的凸起的非线性圆弧曲面的焊缝3。由于焊材5经预热后温度较高,靠近熔池后很快就可以达到熔点,因此大大降低了焊材5的熔化时间,从而提高焊接速率。
于本实施例中,为和使熔化后的焊材和熔池顺利流动和结合,从而提高焊接速度,设置焊材5的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ2为60度~90度。然而,本发明对此不作任何限定。
实施例三
于本实施例中,铜和钢的添丝焊接方法用于焊接中央空调用气液分离器的进气管和出气管。如图6a、图6b和图6c所示。本实施例与实施例一及其变化基本相同,区别如下:
在图6a中,钢材料2的待焊接端套设在铜材料1的待焊接端内部,偏移距离d为加热部顶端至铜材料1的待焊接端端面的距离。在图6b和图6c中,铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端均为对接焊接,偏移距离d为加热部顶端至对接面的距离。三者的焊接条件相同,具体的实施如下所示:
将加热部的顶端向铜材料1所在的方向偏移,且偏移距离d为0.5毫米。从图1中可以看出,当偏移距离d为0.5毫米时,焊接后形成的晶粒的直径仅有0.06毫米,且试验表明焊缝3的各项指标均能满足要求。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,用户可以根据实际的焊接要求合理的选择偏移距离d小于或等于1.5毫米中的其它值。
于本实施例中,为更好的使铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端达到同时熔化,设置加热部41的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ1为5度~175度。优选地,设置夹角θ1为60度~90度。然而,本发明对此不作任何限定。
加热部41加热一段时间后,铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同步熔化,形成熔池。当加热部41对铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端进行加热时,加热部41对在距离焊接处0.5毫米~50毫米内的焊材5进行预热。当熔池形成后,焊材5逐步接近熔池,最终将焊材5熔化。焊材熔化后滴入熔池内,与熔池融为一体形成表面为具有极大张力的凸起的非线性圆弧曲面的焊缝3。由于焊材5经预热后温度较高,靠近熔池后很快就可以达到熔点,因此大大降低了焊材5的熔化时间,从而提高焊接速率。
于本实施例中,为和使熔化后的焊材和熔池顺利流动和结合,从而提高焊接速度,设置焊材5的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ2为90度~135度。然而,本发明对此不作任何限定。
实施例四
于本实施例中,铜和钢的添丝焊接方法用于焊接四通电磁换向阀中C管(S管或E管)和D管。本实施例与实施例一及其变化基本相同,区别如下:
如7a和7b所示,钢材料2的待焊接端套设在铜材料1的待焊接端内部,偏移距离d为加热部顶端至铜材料1的待焊接端端面的距离。将加热部41的顶端向铜材料1所在的方向偏移,且偏移距离d为1.5毫米。从图1中可以看出,当偏移距离d为1.5毫米时,焊接后形成的晶粒的直径仅有0.09毫米,且试验表明焊缝3的各项指标均能满足要求。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,用户可以根据实际的焊接要求合理的选择偏移距离d小于或等于1.5毫米中的其它值。
于本实施例中,为更好的使铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端达到同时熔化,设置加热部41的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ1为5度~175度。优选地,设置夹角θ1为90度~135度。然而,本发明对此不作任何限定。
加热部41加热一段时间后,铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同步熔化,形成熔池。当加热部41对铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端进行加热时,加热部41对在距离焊接处0.5毫米~50毫米内的焊材5进行预热。当熔池形成后,焊材5逐步接近熔池,最终将焊材5熔化。焊材熔化后滴入熔池内,与熔池融为一体形成表面为具有极大张力的凸起的非线性圆弧曲面的焊缝3。由于焊材5经预热后温度较高,靠近熔池后很快就可以达到熔点,因此大大降低了焊材5的熔化时间,从而提高焊接速率。
于本实施例中,为和使熔化后的焊材和熔池顺利流动和结合,从而提高焊接速度,设置焊材5的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ2为30度~60度。然而,本发明对此不作任何限定。
实施例五
于本实施例中,铜和钢的添丝焊接方法用于焊接截止阀配管。本实施例与实施例一及其变化基本相同,区别如下:
截止阀的配管的上部铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端对接,在截止阀的配管的下部,钢材料2的待焊接端套设在铜材料1的待焊接端内。两者的焊接条件相同。具体如下:
将加热部41的顶端向铜材料1所在的方向偏移,且偏移距离d为0.15毫米。从图1中可以看出,当偏移距离d为0.15毫米时,焊接后形成的晶粒的直径仅有0.07毫米,且试验表明焊缝3的各项指标均能满足要求。然而,本发明对此不作任何限定。于其它实施例中,用户可以根据实际的焊接要求合理的选择偏移距离d小于或等于1.5毫米中的其它值。
于本实施例中,为更好的使铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端达到同时熔化,设置加热部41的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ1为5度~175度。优选地,设置夹角θ1为135度~175度。然而,本发明对此不作任何限定。
加热部41加热一段时间后,铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端同步熔化,形成熔池。当加热部41对铜材料1的待焊接端和钢材料2的待焊接端进行加热时,加热部41对在距离铜和钢两种材料的待焊接端一定范围内的焊材5进行预热。当熔池形成后,焊材5逐步接近熔池,最终将焊材5熔化。焊材熔化后滴入熔池内,与熔池融为一体形成表面为具有极大张力的凸起的非线性圆弧曲面的焊缝3。由于焊材5经预热后温度较高,靠近熔池后很快就可以达到熔点,因此大大降低了焊材5的熔化时间,从而提高焊接速率。
于本实施例中,为和使熔化后的焊材和熔池顺利流动和结合,从而提高焊接速度,设置焊材5的中心线与焊接处的切线之间的夹角θ2为30度~60度。然而,本发明对此不作任何限定。
综上所述,在焊接过程中,考虑到铜材料1的热导率远大于钢材料2,即铜材料1的散热快于钢材料2。通过设置为焊接提供热量的加热部41的位置,使加热部顶端偏向铜材料1所在的方向,来使得分配至铜材料1待焊接端的热量大于钢材料2的焊接端,使得两种材料达到同步熔化并形成熔池,并利用熔池将焊材5熔化后形成焊缝3。本发明提供的铜和钢的添丝焊接方法在实现异种金属焊接的同时采用熔池熔化焊材,避免钨针引弧过程中因为焊材的存在而使得弧压不稳从而导致焊丝熔化夹生问题。同时利用熔池对焊材进行熔化不但焊接过程无飞溅焊接后的工件无需进行清理,且焊接后焊接熔深满足要求、焊缝饱满并具有较大的表面张力。
此外,为避免在焊接过程中焊缝产生气孔,除加热部受保护气体保护外,还在焊接处增加气体保护装置6,有效地隔离空气或其他气体,避免产生焊接气孔。进一步的,本发明提供的铜和钢的添丝焊接方法可实现全位置焊接,即使在立向下、立向上和仰焊的情况下,均能获得优良的焊接效果。
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 (10)

1.一种铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,包括:
铜和钢两种材料的待焊接端对接或套接形成焊接工件;
供热设备的加热部在保护气体的保护下加热焊接工件,所述加热部顶端向铜材料所在的方向偏移,偏移距离小于或等于1.5毫米;当所述铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端对接时,所述偏移距离为加热部顶端至对接面的距离;当所述铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端套接时,所述偏移距离为加热部顶端至外套材料的待焊接端端面的距离;
铜材料的待焊接端和钢材料的待焊接端同时熔化进而互熔形成液态熔池,液态熔池加热焊材,形成焊缝。
2.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,在加热部加热焊接工件时,焊材在距离焊接处0.5毫米~50毫米内预热,当熔池形成后,预热后的焊材再逐步靠近熔池,被熔池所熔化。
3.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,在焊接过程中,所述加热部的中心线与焊接处的切线之间的夹角为5度~175度。
4.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,所述焊接工件的焊接处设置有气体保护装置,在焊接过程中,气体保护装置为焊接处提供保护气体。
5.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,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。
6.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,焊材熔化后形成的焊缝的表面为凸起的非线性圆弧曲面。
7.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,所述焊材为铁基焊丝、镍基焊丝、铜基焊丝或银基焊丝中的任一种。
8.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,所述加热部的顶端距离焊接工件的最高点的距离在0.3毫米~2.5毫米。
9.根据权利要求1所述的铜和钢的添丝焊接方法,其特征在于,所述加热设备为焊枪,所述加热部为钨针。
10.权利要求1~9任一项所述的铜和钢的添丝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壳体、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。
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KR1020150107080A KR20160051563A (ko) 2014-10-30 2015-07-29 구리와 철강의 용접 방법 및 응용
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108436234A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 北京科技大学 一种大热导率失配金属材料双热源协同焊接方法及装置
CN108453350A (zh) * 2018-02-22 2018-08-28 西安理工大学 一种铜和钢的焊接方法
WO2018176856A1 (zh) * 2017-03-29 2018-10-04 广船国际有限公司 管道焊接气体保护装置
CN109986228A (zh) * 2019-04-15 2019-07-09 含山瑞可金属有限公司 铜钢异种金属的焊接方法
CN112719517A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 中车眉山车辆有限公司 一种钢结构车体异形焊缝熔焊连接工艺
CN115283865A (zh) * 2022-10-10 2022-11-04 安徽万宇机械设备科技有限公司 一种丝线焊接装置及方法
CN115446428A (zh) * 2022-09-19 2022-12-09 广州文冲船厂有限责任公司 紫铜管焊接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323039A (zh) * 2008-07-22 2008-12-17 渤海船舶重工有限责任公司 一种厚壁紫铜与低碳钢异种材料不预热焊接方法
CN103495811A (zh) * 2013-09-24 2014-01-08 孙建康 一种焊接组合管及其制造方法和应用
CN103737188A (zh) * 2013-12-17 2014-04-23 孙建康 异种金属的焊接方法
WO2014087227A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Lincoln Global, Inc. Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding
CN103978286A (zh) * 2014-04-25 2014-08-13 张红霞 一种管状部件焊接方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323039A (zh) * 2008-07-22 2008-12-17 渤海船舶重工有限责任公司 一种厚壁紫铜与低碳钢异种材料不预热焊接方法
WO2014087227A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Lincoln Global, Inc. Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding
CN103495811A (zh) * 2013-09-24 2014-01-08 孙建康 一种焊接组合管及其制造方法和应用
CN103737188A (zh) * 2013-12-17 2014-04-23 孙建康 异种金属的焊接方法
CN103978286A (zh) * 2014-04-25 2014-08-13 张红霞 一种管状部件焊接方法和应用

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018176856A1 (zh) * 2017-03-29 2018-10-04 广船国际有限公司 管道焊接气体保护装置
CN108453350A (zh) * 2018-02-22 2018-08-28 西安理工大学 一种铜和钢的焊接方法
CN108436234A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 北京科技大学 一种大热导率失配金属材料双热源协同焊接方法及装置
CN109986228A (zh) * 2019-04-15 2019-07-09 含山瑞可金属有限公司 铜钢异种金属的焊接方法
CN112719517A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 中车眉山车辆有限公司 一种钢结构车体异形焊缝熔焊连接工艺
CN112719517B (zh) * 2020-12-16 2022-08-02 中车眉山车辆有限公司 一种钢结构车体异形焊缝熔焊连接工艺
CN115446428A (zh) * 2022-09-19 2022-12-09 广州文冲船厂有限责任公司 紫铜管焊接方法
CN115446428B (zh) * 2022-09-19 2024-07-23 广州文冲船厂有限责任公司 紫铜管焊接方法
CN115283865A (zh) * 2022-10-10 2022-11-04 安徽万宇机械设备科技有限公司 一种丝线焊接装置及方法
CN115283865B (zh) * 2022-10-10 2022-12-27 安徽万宇机械设备科技有限公司 一种丝线焊接装置及方法

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