CN111195756A - 一种焊接方法、制造方法及一种制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接方法，使焊接时所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)或所述火焰的内焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)与所述外翻部，以提高焊接时焊接的热效率，提高焊接合格率。

Description

一种焊接方法、制造方法及一种制冷系统

技术领域

本发明属于焊接技术领域。

背景技术

制冷技术领域的产品包括空调、冰箱、冰柜等，一般这些系统会使用铜管作为连接管连接两个部件，为了与铜管连接方便，许多部件也都相应为铜质材料制成。如贮液器、消音器、四通阀、电磁阀、压缩机等等制冷系统中的基本部件，连接管件一般也采用铜管，但现在这些部件都有可能作一些材质选用上的改变，如选用不锈钢材料。

由于不锈钢的导热系统较低，在焊接时就需要考虑如何改善焊接质量的问题。

发明内容

本发明提供一种焊接方法，可适用于制冷系统中一种工件与铜接管之间的焊接，工件带有铜套筒与不锈钢材质的本体，另外也可适用于其他系统中带有铜套筒与不锈钢本体的工件与铜接管之间的焊接，使焊接时合格率得以提高，为此提供以下技术方案：

一种焊接方法，适用于工件与铜接管的焊接，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过焊接固定；所述铜套筒包括一体结构的筒体部和外翻部，所述筒体部至少大部分或基本全部位于所述本体的管状部内；

所述焊接方法包括，所述工件与铜接管焊接时，将所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部置入所述铜套筒或将所述铜接管与所述铜套筒组装使所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部位于所述铜套筒内，定义所述铜接管置入所述铜套筒内的那部分为焊接部，定义所述铜接管露出于铜套筒且靠近所述焊接部的部位为配合焊接部；所述铜接管与工件的用于配合焊接的部位从外部看包括铜接管的配合焊接部、铜套筒的外翻部、本体的管状部，所述工件与铜接管的焊接采用火焰钎焊焊接，焊接时所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部或所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部与所述外翻部。

另外，所述火焰的内焰离所述铜接管的距离L可以在20-40mm之间或者焊嘴口部到配合焊接部的距离在40-80mm之间。

焊接时所述火焰的中部F所对的位置是铜接管的配合焊接部，配合焊接部的与火焰的中部F所对应的位置距离外翻部的距离d可以在3mm-10mm之间。

定义所述铜接管所在的方向为上方,焊嘴可以略朝向下方设置，使焊接时的焊嘴的延伸方向与所述铜接管形成的夹角α在70-89°之间；或者焊接时的火焰的中部与所述铜接管形成的夹角α在70-89°之间。

同时本发明的技术方案还提供一种制造方法，用于具有不锈钢本体的工件与铜接管的焊接，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述制造方法包括以下步骤：所述铜套筒与不锈钢材质的本体先通过炉焊焊接，加工形成所述工件后，所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊焊接，所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊时的焊料的熔化温度低于所述铜套筒与不锈钢材质的本体炉焊时的焊料的熔化温度。

同时本发明的技术方案还提供一种制冷系统，制冷系统包括工件与铜接管，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过炉焊焊接固定，所述工件与所述铜接管采用火焰焊接固定，所述工件与所述铜接管的焊接方法如上所述，所述工件与所述铜接管焊接时所用的焊料的熔化温度低于所述工件的本体与铜套筒焊接时所用的焊料的熔化温度。

通过将火焰钎焊时火焰的内焰或火焰调整到铜接管的配合焊接部即铜接管的外露部分，使火焰的至少大多数热量通过铜接管传递，由于铜的导热系数远大于不锈钢的导热系数，可以改善焊接效率，同时可以提高焊接时的合格率。

附图说明

图1：本发明的焊接方法给出的一种实施例的焊接时火焰位置的示意图；

图2：第二种实施例的焊接时火焰位置的示意图；

图3:第三种实施例的焊接时火焰位置的示意图；

图4：第四种实施例的焊接时火焰位置的示意图；

图5：第五种实施例的焊接时的示意图；

图6：常规焊接时火焰位置的示意图。

图中符号说明：

10-铜套筒，11-筒体部，12-外翻部；20-本体，21-管状部；30-铜接管，31-配合焊接部，32-焊接部；40-焊接火焰，41-内焰，42-外焰；50-焊嘴；60-焊缝。

具体实施方式

为使工件与铜接管焊接时提高焊接热量的利用率与焊接的合格率，本发明提供以下技术方案：

一种焊接方法，适用于一种工件与铜接管的焊接，工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，铜套筒与不锈钢材质的本体通过焊接固定如通过保护性气体的炉焊焊接固定；铜套筒包括一体结构的筒体部和外翻部，两者可以通过冲压或通过翻边或其他方式加工而成，所述筒体部大致呈空心筒状，所述筒体部至少大部分或基本全部位于所述本体的管状部内；这里应当说明，配合焊接部也可以能部分起到焊接的作用，并不完全只是配合的作用。

在工件与铜接管焊接时，将所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部或者说焊接部32置入铜套筒10或者将铜接管与工件的铜套筒组装使铜接管的用于配合焊接的一端的端部位于铜套筒10内，定义所述铜接管30置入所述铜套筒10内的那部分为焊接部32，定义所述铜接管露出于铜套筒且靠近所述焊接部32的部位为配合焊接部31；所述铜接管30与工件的用于配合焊接的部位，从外部看从铜接管向工件方向依次包括铜接管的配合焊接部31、铜套筒的外翻部12、本体的管状部21，工件与铜接管的焊接采用火焰钎焊焊接；焊接时所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部31，这样，相对于图6所示常规的火焰焊接方式，火焰基本对准于焊接部，由于火焰对准的是本体的管状部，本体的管状部是不锈钢材质，不锈钢导热相对较慢，可能会导致焊接时的热量的浪费，且由于热量集中于管状部导热较慢，可能对管状部有部分损伤；而本技术方案焊接时火焰40大部分所对准的位置为所述铜接管的配合焊接部31，这样铜接管的配合焊接部接收的热量就会增多，而铜质材料导热较好，热量会相对较快地导到焊接部，可以有助于提高焊接效率，且由于管状部接收的热量相对减少，可以减少对管状部的影响，从而可以提高焊接合格率；或者，所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部与所述外翻部，这样，同样地，由于火焰对准的是配合焊接部与所述外翻部，配合焊接部与外翻部均为铜质材料制成，相应导热性能较好，相对于常规的焊接方式，可以提高焊接效率与焊接合格率。

另外，焊接时火焰的中部所对的位置为所述铜接管的配合焊接部，所述火焰的内焰离所述铜接管保持一定的距离，如火焰的内焰离所述铜接管的距离L可以在20-40mm之间，这里火焰的内焰离所述铜接管的距离一般指最小距离，具体根据焊嘴的大小与铜接管的大小作调整或者说火焰的大小作调整，如铜接管相对较小时，火焰的内焰离铜接管的距离L可以在20-30mm之间，或焊嘴口部离配合焊接部的距离在40-60mm之间，这里焊嘴口部离配合焊接部的距离一般指最小距离；如铜接管相对较大且焊嘴的口径相对较大时，火焰的内焰离铜接管的距离L可以在30-40mm之间，或焊嘴口部离配合焊接部的距离在60-80mm之间。

另外，焊接时所述火焰的中部(F)所对的位置为所述铜接管的配合焊接部，配合焊接部与火焰的中部(F)所对的位置距离所述外翻部的距离d可以在3mm-10mm之间。这样，焊接时的火焰对准不锈钢材质的管状部相对较少或基本不对准，这样可提高焊接时热效率，提高焊接合格率。

另外，在筒体部或所述铜接管可以设置限位部，以控制所述铜接管置入铜套筒的深度；所述铜套筒的材质可以为紫铜，铜接管的材质可以为紫铜；铜接管30的壁厚大于等于铜套筒10的外翻部12的壁厚，焊接时所述火焰所对的位置为铜接管的配合焊接部31，或火焰所对的位置为铜接管的配合焊接部31与外翻部，焊接时所用的焊料中可以包括银铜、磷或包括铜、磷，即可以采用银铜焊料或铜磷焊料，所述焊料的熔化温度可以选择在700-900℃之间。另外，在铜接管的壁厚大于铜套筒的外翻部的壁厚时，在焊接时可以使焊接火焰40对准铜接管的配合焊接部31进行焊接。如果铜接管30的壁厚更厚，如其壁厚为铜套筒10的外翻部12的壁厚的1.5倍以上，焊接时可以使火焰基本全部朝向铜接管30的配合焊接部31。

如果铜套筒10的壁厚相对较厚，如铜套筒10的外翻部的壁厚大于本体20的管状部21的壁厚或者铜套筒10的外翻部12的壁厚基本接近铜接管30的壁厚，如铜套筒的外翻部12的壁厚不小于铜接管30的壁厚的0.8倍，焊接时可以使火焰朝向铜接管的配合焊接部31与所述外翻部。

另外，以附图所示的方向为准，即以铜接管30所在的方向为上方,可以使焊接时的焊嘴的延伸方向与所述铜接管形成的夹角α在70-89°之间，即，使焊嘴呈略向下方设置，或者说使焊接时的火焰的中部与所述铜接管形成的夹角α在70-89°之间，更加合适的焊接时的焊嘴的延伸方向与所述铜接管形成的夹角α在80-89°之间。

本技术方案的焊接方法可应用于具有不锈钢本体与铜套筒的工件与铜接管之间的焊接，或者说应用于不锈钢工件与铜接管之间的焊接，即先将不锈钢的本体与铜套筒通过炉焊焊接，再与铜接管通过火焰钎焊焊接；具体地，工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，制造方法可包括以下步骤：所述铜套筒与不锈钢材质的本体先通过炉焊焊接，加工形成所述工件后，所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊焊接，所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊时的焊料的熔化温度低于所述铜套筒与不锈钢材质的本体炉焊时的焊料的熔化温度；制造方法中还可以包括其他步骤，这些步骤可以在先或者插入其中或加工完成之后，这里不再详细描述。

具体可应用于制冷系统，制冷系统包括工件、铜接管与其他零部件，工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过炉焊焊接固定，炉焊时可通过保护性气体进行保护焊接，而工件与铜接管则采用火焰钎焊焊接固定，工件与铜接管的焊接方法可以参照上面所述，工件与铜接管焊接时所用的焊料的熔化温度低于工件的本体与铜套筒焊接时所用的焊料的熔化温度。如工件与铜接管焊接时所用的焊料的熔化温度可以在700-900℃之间，而工件的本体与铜套筒焊接时所用的焊料的熔化温度可以在1000-1050℃之间，而铜接管的另一端则与其他零部件焊接固定或采用其他方式固定连接，铜接管的另一端与其他零部件的固定可以在此之前，也可以在此之后，这里不作限定。

本技术方案的焊接方法可用于制冷系统中带有铜套筒与不锈钢本体的工件与铜接管之间的焊接，工件如消音器、贮液器、分离器、四通阀、膨胀阀、球阀、截止阀等等，及制冷系统其他采用不锈钢材质的本体且需要用于与铜接管连接的场合，焊接方法可用于这类工件的一端的焊接，另外也可以两端均采用。

以下结合具体实施例，对技术方案进行说明。请参图1-图5所示，图1为本发明的焊接方法给出的一种实施例的焊接时火焰位置的示意图；图2为第二种实施例的焊接时火焰位置的示意图；图3为第三种实施例的焊接时火焰位置的示意图；图4为第四种实施例的焊接时火焰位置的示意图，图5为第五种实施例的示意图。

图1所示的实施例中，工件包括不锈钢材质的本体20与铜套筒10，本体在本实施例中具体是由不锈钢管加工而成，包括用于配合焊接的管状部21，铜套筒10包括外翻部12与筒体部11，铜接管30的一端部位于铜套筒10内侧，这一部分用于与工件焊接，本说明书定义铜接管30的位于铜套筒10内侧的部分为焊接部，而定义铜接管30的露出于铜套管的或者说位于铜套管外侧且邻近焊接部32的部分为配合焊接部，这样从外部看，从铜接管往不锈钢的本体方向，与焊接相关的外露的部位依次包括配合焊接部31、外翻部12、管状部21，在工件与铜接管30焊接时，可以使焊接焊嘴50对准的位置大致位于配合焊接部，或者说使焊接时火焰位置对应配合焊接部31，使热量大部分由配合焊接部接收并传导到焊接部与铜套筒，等焊接部与铜套筒的温度达到，添加焊料,焊料可以采用银铜焊料或铜磷焊料，焊料的添加位置可以在大致靠近铜接管与外翻部相接部位O这一位置，焊料熔化后填充到焊接部与铜套筒之间及外翻部靠近铜接管与铜接管相接部位O这一位置形成焊缝60；另外还可以使焊接焊嘴50的中部位置适当高于外翻部的位置，并使火焰40的外焰42大致对应于配合焊接部，火焰40的内焰41离铜接管保持一定的距离L，火焰的内焰41离铜接管30的距离L一般可以在20mm-40mm之间，或者焊嘴口部到配合焊接部的距离在40-80mm之间,这样可使焊接时对管状部21的影响相对较小。具体地，工件可以是各种带不锈钢的工件，如带不锈钢管件的阀类或器件类。

图2所示的实施例，工件包括不锈钢材质的本体20与铜套筒10，本体20在本实施例中具体是由不锈钢管经旋压加工而成的，本体20包括管状部21，管状部21是经旋压加工而成的相对小径部，铜套筒10包括外翻部与筒体部(图中未标图号)，同样地，铜接管30的一端部位于铜套筒10内侧，本实施例的其他方面可以参照第一实施例。

图3所示的实施例，工件包括不锈钢材质的本体20与铜套筒10，本体20在本实施例中具体是由不锈钢管经旋压加工而成的，本体20包括管状部21，管状部21是经旋压加工而成的相对小径部，铜套筒10包括外翻部12与筒体部11，同样地，铜接管30的焊接部32位于铜套筒10内侧，外翻部12的壁厚大致接近于铜接管30的壁厚，如外翻部12的壁厚不少于铜接管30的壁厚的0.8倍，这时，可以使火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部31与所述外翻部12，即，使大部分火焰对准配合焊接部31，少部分火焰对准外翻部12，本实施例的其他方面可以参照第一实施例。

图4所示的实施例，工件包括不锈钢材质的本体20与铜套筒10，本体20在本实施例中具体是由不锈钢管经旋压加工而成的，本体20包括管状部21，管状部21是经旋压加工而成的相对小径部，铜套筒10包括外翻部12与筒体部11，同样地，铜接管30的焊接部32位于铜套筒10内侧，这时，可以使火焰所对的位置基本为所述铜接管的配合焊接部31，即，使火焰的外焰42基本对准配合焊接部31，具体地，可以使焊接时火焰40的中部(F)所对的位置为所述铜接管的配合焊接部31，配合焊接部31与火焰的中部F所对应的位置距离所述外翻部的距离d在3mm-10mm之间，更加合适的，d在3mm-8mm之间；这样焊接时传给焊接部位的至少大部分热量都供给了配合焊接部31。另外，可以使火焰内焰41与铜接管的距离L在20mm-40mm之间，更加合适的，L在20mm-30mm之间。本实施例的其他方面可以参照第一实施例。

另外，以附图5所示的方向为准，即以铜接管30所在的方向为上方,可以使焊接时的焊嘴的延伸方向与所述铜接管形成的夹角α在70-89°之间，即，使焊嘴呈略向下方设置，或者说使焊接时的火焰的中部与所述铜接管形成的夹角α在70-89°之间，这样，可以使焊接效率相对较高。另外本实施例与上面实施例可以结合应用。

以上仅是为能更好的阐述相关的技术方案所例举的实施方式，应当指出，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而并非限制，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，如可以进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本方案的精神和范围的技术方案及其改进，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种焊接方法，适用于工件与铜接管的焊接，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过焊接固定；所述铜套筒(10)包括一体结构的筒体部(11)和外翻部(12)，所述筒体部(11)至少大部分位于所述本体的管状部(21)内；其特征在于：

所述焊接方法包括，所述工件与铜接管焊接时，将所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部置入所述铜套筒或将所述铜接管与所述铜套筒组装使所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部位于所述铜套筒内，定义所述铜接管置入所述铜套筒内的那部分为焊接部，定义所述铜接管露出于铜套筒且靠近所述焊接部的部位为配合焊接部；所述铜接管与工件的用于配合焊接的部位包括铜接管的配合焊接部(31)、铜套筒的外翻部(12)、本体的管状部(21)，所述工件与铜接管的焊接采用火焰钎焊焊接，焊接时所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)或所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)与所述外翻部。

2.一种焊接方法，适用于工件与铜接管的焊接，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过焊接固定；所述铜套筒(10)包括一体结构的筒体部(11)和外翻部(12)，所述筒体部(11)至少大部分位于所述本体的管状部(21)内；其特征在于：

所述焊接方法包括，所述工件与铜接管焊接时，将所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部置入所述铜套筒或将所述铜接管与所述铜套筒组装使所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部位于所述铜套筒内，定义所述铜接管置入所述铜套筒内的那部分为焊接部，定义所述铜接管露出于铜套筒且靠近所述焊接部的部位为配合焊接部；所述铜接管与工件的用于配合焊接的部位包括铜接管的配合焊接部(31)、铜套筒的外翻部(12)、本体的管状部(21)，所述工件与铜接管的焊接采用火焰钎焊焊接，焊接时所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)或所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)与所述外翻部，所述火焰的内焰离所述铜接管的最小距离(L)在20-40mm之间或者焊嘴口部到配合焊接部的最小距离在40-80mm之间。

3.一种焊接方法，适用于工件与铜接管的焊接，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过焊接固定；所述铜套筒(10)包括一体结构的筒体部(11)和外翻部(12)，所述筒体部(11)至少大部分或基本全部位于所述本体的管状部(21)内；其特征在于：

所述焊接方法包括，所述工件与铜接管焊接时，将所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部置入所述铜套筒或将所述铜接管与所述铜套筒组装使所述铜接管的用于配合焊接的一端的端部位于所述铜套筒内，定义所述铜接管置入所述铜套筒内的那部分为焊接部，定义所述铜接管露出于铜套筒且靠近所述焊接部的部位为配合焊接部；所述铜接管与工件的用于配合焊接的部位包括铜接管的配合焊接部(31)、铜套筒的外翻部(12)、本体的管状部(21)，所述工件与铜接管的焊接采用火焰钎焊焊接，焊接时所述火焰的中部(F)所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)，配合焊接部(31)与火焰的中部(F)所对的位置距离所述外翻部的距离(d)在3mm-10mm之间。

4.如权利要求1-3任一所述的焊接方法，其特征在于，在所述筒体部或所述铜接管设置有限位部，以控制所述铜接管进入铜套筒的配合深度；所述铜套筒的材质为紫铜，所述铜接管的材质为紫铜；所述铜接管的壁厚大于等于所述铜套筒的外翻部的壁厚，焊接时火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)，焊接时所用的焊料中包括银、铜、磷或包括铜与磷，所述焊料的熔化温度在700-900℃之间。

5.如权利要求1-3任一所述的焊接方法，其特征在于，在所述筒体部或所述铜接管设置有限位部，以控制所述铜接管进入外翻部的配合深度；所述铜套筒的材质为紫铜，所述铜接管的材质为紫铜；所述铜接管的壁厚大于所述铜套筒的外翻部的壁厚，焊接时所述火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部(31)，焊接时所用的焊料中包括银、铜、磷或铜与磷，所述焊料的熔化温度在700-900℃之间。

6.如权利要求1-3任一所述的焊接方法，其特征在于，在所述筒体部或所述铜接管设置有限位部，以控制所述铜接管进入外翻部的深度；所述铜套筒的材质为紫铜，所述铜接管的材质为紫铜；所述铜接管的壁厚为所述铜套筒的外翻部的壁厚的1.5倍以上，焊接时火焰所对的位置为所述铜接管的配合焊接部，焊接时所用的焊料中包括银、铜、磷或包括铜与磷，所述焊料的熔化温度在700-900℃之间。

7.如权利要求1-3任一所述的焊接方法，其特征在于，在所述筒体部或所述铜接管设置有限位部，以控制所述铜接管进入外翻部的配合深度；所述铜套筒的材质为紫铜，所述铜接管的材质为紫铜；所述铜套筒的壁厚大于所述本体的管体部的壁厚或者所述铜套筒的外翻部的壁厚不小于所述铜接管壁厚的0.8倍，焊接时所述火焰所对的位置包括所述铜接管的配合焊接部(31)与所述外翻部，焊接时所用的焊料中包括银、铜、磷或包括铜与磷，所述焊料的熔化温度在700-900℃之间。

8.如权利要求1-7任一所述的焊接方法，其特征在于，定义所述铜接管所在的方向为上方,焊接时的焊嘴的延伸方向与所述铜接管形成的夹角(α)在70-89°之间，或者焊接时的火焰的中部与所述铜接管形成的夹角(α)在70-89°之间。

9.一种制造方法，用于具有不锈钢本体的工件与铜接管的焊接，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述制造方法包括以下步骤：所述铜套筒与不锈钢材质的本体先通过炉焊焊接，加工形成所述工件后，所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊焊接，所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊时的焊料的熔化温度低于所述铜套筒与不锈钢材质的本体炉焊时的焊料的熔化温度；所述工件与所述铜接管通过火焰钎焊的焊接方法如权利要求1-8任一所述。

10.一种制冷系统，所述制冷系统包括工件与铜接管，所述工件包括铜套筒与不锈钢材质的本体，所述铜套筒与不锈钢材质的本体通过炉焊焊接固定，所述工件与所述铜接管采用火焰焊接固定，所述工件与所述铜接管的焊接方法如权利要求1-8任一所述，所述工件与所述铜接管焊接时所用的焊料的熔化温度低于所述工件的本体与铜套筒焊接时所用的焊料的熔化温度。

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