CN104972210A - 压缩机容器的焊接方法和使用其的压缩机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供防止焊接开始时的熔化不良的产生而能够形成疲劳强度高的圆周焊接部的压缩机容器的焊接方法和使用其的压缩机的制造方法。该压缩机容器的焊接方法是对压缩机的密闭容器(60)的胴部(61)与堵住胴部(61)的开口部的上盖部(62)以及下盖部(63)之间的圆周状的圆周焊接部(64、65)进行焊接的方法，对交界部中的周向的一部分进行TIG焊接，并将进行了TIG焊接的周向的一部分作为焊接始端部，对交界部的整周进行MAG焊接。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机容器的焊接方法和使用其的压缩机的制造方法。
背景技术
作为用于压缩机的密闭容器的焊接的圆周焊接的焊接施工方法，使用消耗电极方式的MAG焊接是主流。MAG焊接是电弧焊接的一种，是利用空气中的放电现象接合金属彼此的焊接施工方法。在MAG焊接中，利用Ar和CO2的混合气体等将焊接部从大气中保护起来。
作为其他的焊接施工方法的一种，有非消耗电极方式的TIG焊接。其是在被安装在TIG焊炬上的钨电极与母材之间产生电弧，利用电弧热进行焊接的方法。在TIG焊接中，利用Ar等惰性气体将焊接部从大气中保护起来。
专利文献1：日本特开昭58－163574号公报
图6表示使用了MAG焊接施工方法的压缩机的密闭容器的圆周焊接工序。在对密闭容器的胴部101和上盖部102进行圆周焊接时，首先，在MAG焊接开始部103，在从MAG焊炬104被输送来的MAG焊接用焊丝105和母材(胴部101和上盖部102)之间产生电弧。利用由此带来的高热量使MAG焊接用焊丝105和母材熔融，在圆周焊接部形成MAG焊珠部106。
图7是MAG焊珠部106的剖视图，图8是MAG焊接开始部103的剖视图。在如MAG焊接那样的消耗电极方式的焊接中，如图7所示，通常母材彼此和MAG焊接用焊丝105完全地熔化，形成MAG焊珠部106。可是，由于在焊接开始时没有预热，所以如图8所示，在MAG焊接开始部103，熔融了的MAG焊接用焊丝105会先于母材熔化在母材上凝固。由于在母材上凝固了的MAG焊接用焊丝105会遮断热量的进入，所以在MAG焊接开始部103容易产生熔化不良部107。
压缩机的密闭容器除了运转中的压缩机内部成为非常高的压力之外，由于反复运转和停止而接受压力，因此，在圆筒形状和鼓(樽)形状之间反复形状变化。由此，在密闭容器的圆周焊接部，特别施加有反复应力。因此，由于应力集中于熔化不良部107，所以存在以下的问题点，即，龟裂从熔化不良部107开始发展，在比设想要早的阶段产生圆周焊接部的疲劳破坏。
另一方面，在如TIG焊接那样的非消耗电极方式的焊接方式中，由于无需预热，所以在焊接开始部分不产生熔化不良。可是，由于TIG焊接的焊接速度低，所以若通过TIG焊接对圆周焊接部的整体进行焊接，则非常需要时间，压缩机的生产率显著地降低。
近年来，为了防止地球温室效应，使用地球温室效应系数低的R32制冷剂的空气调节装置、制冷剂使用CO2气体的热泵式的热水供给装置的需求正在扩大。R32制冷剂具有微燃性。此外，根据CO2气体的特性，在制冷剂使用了CO2气体的情况下，压缩机内部更加高压化。因此，要求防止密闭容器的圆周焊接部的疲劳破坏，提高压缩机的气密性。
发明内容
本发明是为了解决如上述那样的问题点而提出的，其目的在于，提供一种能够防止焊接开始时的熔化不良，且能够形成疲劳强度高的圆周焊接部的压缩机容器的焊接方法和使用该焊接方法的压缩机的制造方法。
本发明的压缩机容器的焊接方法，是对压缩机容器的胴部与堵住上述胴部的开口部的盖部之间的圆周状的交界部进行焊接的方法，其特征在于，对上述交界部中的周向的一部分进行TIG焊接，将进行了上述TIG焊接的上述一部分作为焊接始端部，对上述交界部的整周进行MAG焊接。
此外，本发明的压缩机的制造方法，其特征在于，使用上述的压缩机容器的焊接方法。
根据本发明，由于能够通过TIG焊接使MAG焊接的焊接始端部预先熔融，所以能够防止MAG焊接开始时的熔化不良，在压缩机容器中能够形成疲劳强度高的圆周焊接部。
附图说明
图1是表示根据本发明的实施方式1制造的压缩机的概略结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的压缩机容器的焊接方法中的工序的流程的例子的图。
图3是表示在本发明的实施方式1的压缩机容器的焊接方法中，TIG焊接结束了的时刻的胴部61与上盖部62之间的交界部的状态的图。
图4是表示在本发明的实施方式1的压缩机容器的焊接方法中，MAG焊接结束且焊接部分凝固之后的胴部61与上盖部62之间的交界部的状态的图。
图5是表示在本发明的实施方式2的压缩机容器的焊接方法中所使用的焊接装置的概略结构的图。
图6是表示使用了MAG焊接施工方法的压缩机的密闭容器的圆周焊接工序的图。
图7是MAG焊珠部106的剖视图。
图8是MAG焊接开始部103的剖视图。
附图标记的说明
10 压缩机构部、11 主轴承、12 副轴承、20 缸体、22 旋转活塞、40 吸入储液器、41 吸入管、42 排出管、50 电动机部、51 定子、52 转子、53 曲轴、54 偏心部、60 密闭容器、61 胴部、62 上盖部、63 下盖部、64、65 圆周焊接部、64a 焊接部、71 TIG焊炬、72 TIG焊接电源、73 TIG焊接施工部、73a 焊接始端部、73b 焊接终端部、81 MAG焊炬、82 MAG焊丝输送装置、83 MAG焊接电源、 101 胴部、 102 上盖部、 103 MAG焊接开始部、104 MAG焊炬、105 MAG焊接用焊丝、106 MAG焊珠部、107 熔化不良部。
具体实施方式
实施方式1
对本发明的实施方式1的压缩机容器的焊接方法和使用该焊接方法的压缩机的制造方法进行说明。图1是表示根据本实施方式制造的压缩机的概略结构的剖视图。该压缩机成为在空气调节装置或热水供给装置等中所使用的冷冻循环的构成要素的一部分。在本实施方式中，例示了旋转活塞型的密闭式压缩机。另外，在包括图1在内的以下的附图中，有时各构成构件的尺寸的关系、形状等与实际不同。
如图1所示，压缩机具有：压缩机构部10，压缩从外部吸入的制冷剂；电动机部50，驱动压缩机构部10；以及密闭容器60(压缩机容器的一个例子)，收容压缩机构部10和电动机部50。在密闭容器60的底部，存储有未图示的冷冻机油。密闭容器60具备：胴部61，具有圆筒状的形状；上盖部62，堵住胴部61的上方的开口部；以及下盖部63，堵住胴部61的下方的开口部。胴部61与上盖部62之间的圆周状的交界部(圆周焊接部64)、以及胴部61与下盖部63之间的圆周状的交界部(圆周焊接部65)，根据后述的焊接方法而被圆周焊接。
电动机部50具备定子51和转子52。定子51的外周部被固定在胴部61的内周面。曲轴53被嵌入转子52中。在曲轴53上形成有向一个方向偏心的偏心部54。
压缩机构部10具有：缸体20；主轴承11和副轴承12，被配置于缸体20的上下两端，兼作该缸体20的端板；以及旋转活塞22，被收容在缸体20内，使偏心部54嵌入。此外，虽省略图示，但是在缸体20的叶轮槽中插入有将缸体20的内周侧的空间划分为吸入室和压缩室的叶轮。
此外，压缩机具有：吸入储液器(マフラ)40，与密闭容器60的外侧相邻地设置，存储从外部流入的低压制冷剂，并将制冷剂气液分离；吸入管41，将吸入储液器40内的制冷剂气体吸入到密闭容器60内；吸入孔(未图示)，向缸体20内的吸入室导入经由吸入管41被吸入的制冷剂气体；排出孔(未图示)，向密闭容器60内的空间排出在压缩室被压缩了的高压的制冷剂气体；以及排出管42，向外部排出被排出到密闭容器60内的空间的高压的制冷剂气体。
在这样构成的压缩机中，通过转子52旋转，被嵌入转子52的曲轴53旋转，随着曲轴53的旋转，偏心部54旋转。通过偏心部54旋转，在缸体20的内部，旋转活塞22旋转滑动。即，旋转活塞22沿着缸体20的内周面偏心旋转。由此，制冷剂气体从吸入管41被吸入到缸体20内的吸入室，并且制冷剂气体在缸体20内的压缩室中被压缩。在压缩室被压缩了的高压制冷剂气体被排出到密闭容器60内的空间，从排出管42被排出到密闭容器60的外部。
接着，对压缩机容器的焊接方法和使用该焊接方法的压缩机的制造方法进行说明。在制造压缩机时，将压缩机构部10和电动机部50固定在胴部61的内周侧，之后，对胴部61与上盖部62之间的交界部(嵌合部)、以及胴部61与下盖部63之间的交界部(嵌合部)分别通过圆周焊接而进行焊接，将密闭容器60内密闭。
图2表示本实施方式的压缩机容器的焊接方法中的工序的流程的例子。在图2中，表示沿轴向观察成为压缩机的密闭容器60的胴部61和上盖部62的结构。以下，举例说明焊接胴部61与上盖部62之间的交界部的工序，但是焊接胴部61与下盖部63之间的交界部的工序也通过同样的流程进行。在对胴部61与上盖部62之间的交界部进行圆周焊接时，首先进行图2(a)所示的TIG焊接工序，之后(例如，TIG焊接工序刚刚结束之后)进行图2(b)所示的MAG焊接工序。即，在本实施方式中，进行使用了TIG焊接和MAG焊接的混合式圆周焊接。
如图2(a)所示，在TIG焊接工序中所使用的焊接装置具有TIG焊炬71和TIG焊接电源72。在TIG焊接工序中，首先，在胴部61与上盖部62之间的交界部，从TIG焊炬71产生电弧。然后，如由圆弧箭头所示那样，使胴部61和上盖部62在图中绕逆时针方向旋转，对胴部61与上盖部62之间的交界部中的周向的一部分进行TIG焊接(母材彼此的焊接)。
图3表示TIG焊接结束了的时刻的胴部61与上盖部62之间的交界部的状态。如图3所示，在交界部的周向的一部分形成TIG焊接施工部73。在该时刻，TIG焊接施工部73仍处于熔融状态。TIG焊接施工部73的周向的一端是TIG焊接被开始的焊接始端部73a，周向的另一端是TIG焊接结束了的焊接终端部73b。TIG焊接施工部73的周长、即TIG焊接的周向的焊接长度A成为胴部61与上盖部62之间的交界部的整周的周长的1/3以下。
之后，向MAG焊接工序搬送工件。
如图2(b)所示，在MAG焊接工序中所使用的焊接装置具有MAG焊炬81、MAG焊丝输送装置82、和MAG焊接电源83。在MAG焊接工序中，首先，在胴部61与上盖部62之间的交界部中的、TIG焊接施工部73的一部分(在本例中为焊接始端部73a)，从MAG焊炬81产生电弧。然后，使胴部61和上盖部62在图中绕逆时针方向旋转，对胴部61与上盖部62之间的交界部，从TIG焊接施工部73之上进行MAG焊接。MAG焊接在TIG焊接施工部73以后也继续进行，至少对交界部的整周进行。在本例中，交界部的整周的MAG焊接结束了之后，进一步搭接(ラップ)20～40mm左右。在这里，在本例中，使TIG焊接的焊接始端部73a与MAG焊接的焊接始端部一致，在TIG焊接和MAG焊接中，使焊接方向(旋转方向)也一致，但是它们也可以未必一致。即，既可以将TIG焊接施工部73中的焊接始端部73a以外的部分作为MAG焊接的焊接始端部，也可以在TIG焊接和MAG焊接中使焊接方向相反。
图4表示MAG焊接结束且焊接部分凝固了之后的胴部61与上盖部62之间的交界部的状态。如图4所示，在交界部的整周，通过MAG焊接形成圆周焊接部64。作为圆周焊接部64的一部分的焊接部64a，是从TIG焊接施工部73之上进行MAG焊接的部分(进行TIG焊接和MAG焊接双方的部分)。圆周焊接部64的除了该焊接部64a以外的部分，是仅进行MAG焊接的部分。
如以上说明那样，本实施方式的压缩机容器的焊接方法，是焊接密闭容器60(压缩机容器的一个例子)的胴部61与堵住胴部61的开口部的上盖部62以及下盖部63之间的圆周状的交界部(圆周焊接部64、65)的方法，其特征在于，对交界部中的周向的一部分进行TIG焊接，将进行了TIG焊接的一部分作为焊接始端部，对交界部的整周进行MAG焊接。
由此，由于能够通过TIG焊接使成为MAG焊接的焊接始端部的部分的母材彼此预先熔融，所以能够防止MAG焊接开始时的熔化不良。由此，由于能够防止可能成为疲劳破坏的起点的熔化不良部的产生，所以能够使压缩机容器的疲劳强度提高，能够使压缩机的耐久性和气密性提高。此外，由于能够使压缩机的气密性提高，所以在即使作为制冷剂而使用R32等微燃性气体的情况下，也能够更加提高安全性。
此外，本实施方式的压缩机容器的焊接方法的特征在于，使TIG焊接的周向的焊接长度A为交界部的整周的1/3以下。
由于TIG焊接的焊接速度是MAG焊接的焊接速度的1/3左右，所以在交界部的整周的1/3处进行TIG焊接时的循环时间，与在交界部的整周进行MAG焊接时的循环时间相等。因此，通过使TIG焊接的周向的焊接长度为交界部的整周的1/3以下，能够使焊接工序的循环时间的增加停留在最小限。因此，能够不对压缩机的生产率造成不良影响地高效率地形成焊珠。
实施方式2
对本发明的实施方式2的压缩机容器的焊接方法进行说明。在上述实施方式1中，相对于以TIG焊接为前工序并以MAG焊接为后工序，在本实施方式中，在同一工序内进行TIG焊接和MAG焊接。
图5是表示在本实施方式的压缩机容器的焊接方法中所使用的焊接装置的概略结构的图。另外，关于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，标注相同的附图标记，省略其说明。如图5所示，在本实施方式中所用的焊接装置中，相对于焊接方向，在先行的位置配置有TIG焊炬71，在尾随的位置配置有MAG焊炬81。
在焊接工序中，首先，在胴部61与上盖部62之间的交界部，从TIG焊炬71产生电弧，开始TIG焊接。然后，如由圆弧箭头所示那样，使胴部61和上盖部62在图中绕逆时针方向旋转，在TIG焊接的焊接始端部来到MAG焊炬81的正下方时，在该焊接始端部，从MAG焊炬81产生电弧，开始MAG焊接。TIG焊接在焊接长度成为交界部的整周的例如1/3时停止。即，从MAG焊接的始端部到交界部的整周的1/3之间，MAG焊接成为从TIG焊接施工部之上进行的方式。在此以后，仅由MAG焊接焊接交界部的整周。在交界部的整周的MAG焊接结束了之后，例如搭接20～40mm左右。
根据本实施方式，由于与实施方式1相同地，在MAG焊接开始时从TIG焊接施工部之上进行MAG焊接，所以能够防止MAG焊接开始时的熔化不良。此外，根据本实施方式，由于能够将焊接速度低的TIG焊接抑制在最小限的焊接长度，所以能够使循环时间的增加停留在最小限。
其他的实施方式
本发明能够不限于上述实施方式地进行各种变形。
例如，在上述实施方式中，以旋转活塞型的压缩机为例进行了说明，但是本发明也能够适用于涡旋型等其他的压缩机。
此外，上述的各实施方式和变形例能够互相组合地实施。
Claims (3)
1.一种压缩机容器的焊接方法，是对压缩机容器的胴部与堵住上述胴部的开口部的盖部之间的圆周状的交界部进行焊接的方法，其特征在于，
对上述交界部中的周向的一部分进行TIG焊接，
将进行了上述TIG焊接的上述一部分作为焊接始端部，对上述交界部的整周进行MAG焊接。
2.根据权利要求1所述的压缩机容器的焊接方法，其特征在于，
使上述TIG焊接的周向的焊接长度为上述交界部的整周的1/3以下。
3.一种压缩机的制造方法，其特征在于，
使用权利要求1或2所述的压缩机容器的焊接方法。
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