CN114448199A - 一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程 - Google Patents

一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铝合金电弧焊接领域，具体涉及一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，包括水冷电机壳体，所述电机壳体上设有第一环缝和第二环缝，其特征在于，所述铝合金水冷电机壳焊接工艺方法包括：a.将所述第一环缝两端的接头处设置为带钝边的V型坡口，所述V型坡口的钝边为1~1.5mm，止口宽度为2.5‑3mm，V型坡口角度为70°，单边角度为35°；b.将所述第二环缝两端采用角接接头，接头处设有单V型坡口，坡口角度为35°；与现有技术相比，本发明便于MIG焊接电弧焊接根部完全熔透，避免电弧张角大而射击坡口两侧，第二环缝采用角接接头，TIG焊接根部更容易完全熔透，满足水密要求，相较于对接环缝接头合格率提高30%，此工艺简单易操作，提高生产效率。

Description

一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程
技术领域
本发明涉及铝合金电弧焊接领域，具体涉及一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程。
背景技术
永磁同步电机具有很高的功率密度，通常会带来严重的温升问题，从而对电机的运行性能、效率以及寿命产生显著影响，传统的永磁同步电机水冷结构一般是由外水套和内水套等组成，经热套组合后焊接而成；再经焊后加工、测试等一系列工序形成一个密封的水冷腔体电机壳，目前，业界铝合金水冷电机壳体的焊接密封性能合格率仅70%，报废率非常高。
通常水冷电机壳体由两道对接环焊缝焊接而成，很难保证两道环缝根部全熔透，导致水密检测不合格，若环缝根部不能完全熔透，将导致螺纹孔及散热孔渗漏水，以至产品报废。
发明内容
为解决现有技术存在的上述技术问题或技术问题之一，本发明公开一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，包括水冷电机壳体，所述电机壳体上设有第一环缝和第二环缝，所述铝合金水冷电机壳焊接工艺方法包括：
a. 将所述第一环缝两端的接头处设置为带钝边的V型坡口，所述V型坡口的钝边为1~1.5mm，止口宽度为2.5-3mm，V型坡口角度为70°，单边角度为35°；
b. 将所述第二环缝两端采用角接接头，接头处设有单V型坡口，坡口角度为35°；
c. 采用双脉冲交流自动MIG焊接两层，两层焊接分别为打底层和盖面层。
进一步的，所述铝合金水冷电机壳焊接制造流程包括：
a. 焊前清理：采用有机溶剂浸泡去除表面油污，清水清洗洁净后风干；采用机械清理的方式去除表面氧化层，再用无尘布蘸取无水乙醇擦拭，清理干净呈现金属光泽；
b. 热套组合：将外水套放入烘干箱加热，加热温度70~150℃，保温30~60min；
迅速将外水套取出，对准内水套，保证进出水口对齐即可。
c. 焊前预热及保温：将装配完成的水冷电机壳一起装入烘干箱，预热温度控制在100~150℃之间，保温时间30~60min之间,层间温度控制在60~100之间。
d. 定位焊：将水冷电机壳固定在变位机上，采用交流手工TIG焊对其实施定位焊。
e. 焊接: 焊接第一环缝打底层、第一环缝盖面层、第二环缝打底层和第二环缝盖面层。
进一步的，步骤d定位焊点长40-50mm，均匀对称4-8处,电流280~330A。
进一步的，所述步骤e焊接第一环缝打底层，焊接方法为自动MIG，焊接电流为150～190A，焊丝牌号为ER5356，焊丝直径1.2 mm，气体流量15～20L/min，喷嘴直径20 mm，焊接速度0.3~0.35m/min。
进一步的，所述步骤e焊接第一环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170～210A，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量15～20L/min，喷嘴直径20，焊接速度0.3~0.35m/min。
进一步的，所述步骤e焊接第二环缝打底层，焊接方法手工TIG，焊接电流260～300，焊丝牌号ER5356，焊丝直径3.2-4.0，气体流量6-12L/min，喷嘴直径10-12。
进一步的，所述步骤e焊接第二环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170～210，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量14～20L/min，喷嘴直径20。
与现有技术相比，本发明第一环缝采用钝边便于外水套与内水套的装配及定位，V型坡口便于MIG焊接电弧焊接根部完全熔透，避免电弧张角大而射击坡口两侧，第二环缝采用角接接头，TIG焊接根部更容易完全熔透，满足水密要求，水密检测合格率100%，相较于对接环缝接头合格率提高30%，角焊缝焊接后，即做水密检测；相较于原生产工艺整体体焊接机加工散热孔及螺纹孔后检测水密性能，若不合格返修困难或无法返修导致产品报废；此工艺简单易操作，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明电机壳体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示的本发明所采取的技术方案是：
实施例1：
1. 一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，包括水冷电机壳体，所述电机壳体上设有第一环缝和第二环缝，所述铝合金水冷电机壳焊接工艺方法包括：
a. 将所述第一环缝1两端的接头处设置为带钝边的V型坡口，所述V型坡口的钝边为1mm，止口宽度为2.5mm，V型坡口角度为70°，单边角度为35°；
b. 将所述第二环缝2两端采用角接接头，接头处设有单V型坡口，坡口角度为35°；
c. 采用双脉冲交流自动MIG焊接两层，两层焊接分别为打底层和盖面层。
优选的，所述铝合金水冷电机壳焊接制造流程包括：
a. 焊前清理：采用有机溶剂浸泡去除表面油污，清水清洗洁净后风干；采用机械清理的方式去除表面氧化层，再用无尘布蘸取无水乙醇擦拭，清理干净呈现金属光泽；
b. 热套组合：将外水套放入烘干箱加热，加热温度70℃，保温30min；
迅速将外水套取出，对准内水套，保证进出水口对齐即可。
c. 焊前预热及保温：将装配完成的水冷电机壳一起装入烘干箱，预热温度控制在100℃之间，保温时间30min之间,层间温度控制在60之间。
d. 定位焊：将水冷电机壳固定在变位机上，采用交流手工TIG焊对其实施定位焊。
e. 焊接: 焊接第一环缝打底层、第一环缝盖面层、第二环缝打底层和第二环缝盖面层。
优选的，步骤d定位焊点长40mm，均匀对称4处,电流280A。
优选的，所述步骤e焊接第一环缝打底层，焊接方法为自动MIG，焊接电流为150A，焊丝牌号为ER5356，焊丝直径1.2 mm，气体流量15L/min，喷嘴直径20 mm，焊接速度0.3m/min。
优选的，所述步骤e焊接第一环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170A，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量15L/min，喷嘴直径20，焊接速度0.3m/min。
优选的，所述步骤e焊接第二环缝打底层，焊接方法手工TIG，焊接电流260，焊丝牌号ER5356，焊丝直径3.2，气体流量6L/min，喷嘴直径10。
优选的，所述步骤e焊接第二环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量14L/min，喷嘴直径20。
实施例2：
1. 一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，包括水冷电机壳体，所述电机壳体上设有第一环缝和第二环缝，其特征在于，所述铝合金水冷电机壳焊接工艺方法包括：
a. 将所述第一环缝1两端的接头处设置为带钝边的V型坡口，所述V型坡口的钝边为1.5mm，止口宽度为3mm，V型坡口角度为70°，单边角度为35°；
b. 将所述第二环缝2两端采用角接接头，接头处设有单V型坡口，坡口角度为35°；
c. 采用双脉冲交流自动MIG焊接两层，两层焊接分别为打底层和盖面层。
优选的，所述铝合金水冷电机壳焊接制造流程包括：
a. 焊前清理：采用有机溶剂浸泡去除表面油污，清水清洗洁净后风干；采用机械清理的方式去除表面氧化层，再用无尘布蘸取无水乙醇擦拭，清理干净呈现金属光泽；
b. 热套组合：将外水套放入烘干箱加热，加热温度70℃，保温30min；
迅速将外水套取出，对准内水套，保证进出水口对齐即可。
c. 焊前预热及保温：将装配完成的水冷电机壳一起装入烘干箱，预热温度控制在100℃之间，保温时间30min之间,层间温度控制在60之间。
d. 定位焊：将水冷电机壳固定在变位机上，采用交流手工TIG焊对其实施定位焊。
e. 焊接: 焊接第一环缝打底层、第一环缝盖面层、第二环缝打底层和第二环缝盖面层。
优选的，步骤d定位焊点长40mm，均匀对称4处,电流280A。
优选的，所述步骤e焊接第一环缝打底层，焊接方法为自动MIG，焊接电流为150A，焊丝牌号为ER5356，焊丝直径1.2 mm，气体流量15L/min，喷嘴直径20 mm，焊接速度0.3m/min。
优选的，所述步骤e焊接第一环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170A，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量15L/min，喷嘴直径20，焊接速度0.3m/min。
优选的，所述步骤e焊接第二环缝打底层，焊接方法手工TIG，焊接电流260，焊丝牌号ER5356，焊丝直径3.2，气体流量6L/min，喷嘴直径10。
优选的，所述步骤e焊接第二环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量14L/min，喷嘴直径20。
实施例3：
1. 一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，包括水冷电机壳体，所述电机壳体上设有第一环缝和第二环缝，其特征在于，所述铝合金水冷电机壳焊接工艺方法包括：
a. 将所述第一环缝1两端的接头处设置为带钝边的V型坡口，所述V型坡口的钝边为1mm，止口宽度为3mm，V型坡口角度为70°，单边角度为35°；
b. 将所述第二环缝2两端采用角接接头，接头处设有单V型坡口，坡口角度为35°；
c. 采用双脉冲交流自动MIG焊接两层，两层焊接分别为打底层和盖面层。
优选的，所述铝合金水冷电机壳焊接制造流程包括：
a. 焊前清理：采用有机溶剂浸泡去除表面油污，清水清洗洁净后风干；采用机械清理的方式去除表面氧化层，再用无尘布蘸取无水乙醇擦拭，清理干净呈现金属光泽；
b. 热套组合：将外水套放入烘干箱加热，加热温度100℃，保温55min；
迅速将外水套取出，对准内水套，保证进出水口对齐即可。
c. 焊前预热及保温：将装配完成的水冷电机壳一起装入烘干箱，预热温度控制在130℃之间，保温时间45min之间,层间温度控制在80。
d. 定位焊：将水冷电机壳固定在变位机上，采用交流手工TIG焊对其实施定位焊。
e. 焊接: 焊接第一环缝打底层、第一环缝盖面层、第二环缝打底层和第二环缝盖面层。
优选的，步骤d定位焊点长45mm，均匀对称6处,电流300A。
优选的，所述步骤e焊接第一环缝打底层，焊接方法为自动MIG，焊接电流为170A，焊丝牌号为ER5356，焊丝直径1.2 mm，气体流量17L/min，喷嘴直径20 mm，焊接速度0.35m/min。
优选的，所述步骤e焊接第一环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流190A，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量17L/min，喷嘴直径20，焊接速度0.3m/min。
优选的，所述步骤e焊接第二环缝打底层，焊接方法手工TIG，焊接电流280，焊丝牌号ER5356，焊丝直径3.6，气体流量9L/min，喷嘴直径11。
优选的，所述步骤e焊接第二环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流190，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量16L/min，喷嘴直径20。
与现有技术相比，本发明第一环缝采用钝边便于外水套与内水套的装配及定位，V型坡口便于MIG焊接电弧焊接根部完全熔透，避免电弧张角大而射击坡口两侧，第二环缝采用角接接头，TIG焊接根部更容易完全熔透，满足水密要求，水密检测合格率100%，相较于对接环缝接头合格率提高30%，角焊缝焊接后，即做水密检测；相较于原生产工艺整体体焊接机加工散热孔及螺纹孔后检测水密性能，若不合格返修困难或无法返修导致产品报废；此工艺简单易操作，提高生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，包括水冷电机壳体，所述电机壳体上设有第一环缝和第二环缝，其特征在于，所述铝合金水冷电机壳焊接工艺方法包括：
a. 将所述第一环缝（1）两端的接头处设置为带钝边的V型坡口，所述V型坡口的钝边为1~1.5mm，止口宽度为2.5-3mm，V型坡口角度为70°，单边角度为35°；
b. 将所述第二环缝（2）两端采用角接接头，接头处设有单V型坡口，坡口角度为35°；
c. 采用双脉冲交流自动MIG焊接两层，两层焊接分别为打底层和盖面层。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，其特征在于，所述铝合金水冷电机壳焊接制造流程包括：
a. 焊前清理：采用有机溶剂浸泡去除表面油污，清水清洗洁净后风干；采用机械清理的方式去除表面氧化层，再用无尘布蘸取无水乙醇擦拭，清理干净呈现金属光泽；
b. 热套组合：将外水套放入烘干箱加热，加热温度70~150℃，保温30~60min；
迅速将外水套取出，对准内水套，保证进出水口对齐即可。
3.c. 焊前预热及保温：将装配完成的水冷电机壳一起装入烘干箱，预热温度控制在100~150℃之间，保温时间30~60min之间,层间温度控制在60~100之间。
4.d. 定位焊：将水冷电机壳固定在变位机上，采用交流手工TIG焊对其实施定位焊。
5.e. 焊接: 焊接第一环缝打底层、第一环缝盖面层、第二环缝打底层和第二环缝盖面层。
6.根据权利要求3所述的一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，其特征在于，步骤d定位焊点长40-50mm，均匀对称4-8处,电流280~330A。
7. 根据权利要求3所述的一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，其特征在于，所述步骤e焊接第一环缝打底层，焊接方法为自动MIG，焊接电流为150～190A，焊丝牌号为ER5356，焊丝直径1.2 mm，气体流量15～20L/min，喷嘴直径20 mm，焊接速度0.3~0.35m/min。
8.根据权利要求3所述的一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，其特征在于，所述步骤e焊接第一环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170～210A，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量15～20L/min，喷嘴直径20，焊接速度0.3~0.35m/min。
9.根据权利要求3所述的一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，其特征在于，所述步骤e焊接第二环缝打底层，焊接方法手工TIG，焊接电流260～300，焊丝牌号ER5356，焊丝直径3.2-4.0，气体流量6-12L/min，喷嘴直径10-12。
10.根据权利要求3所述的一种铝合金水冷电机壳焊接工艺方法及制造流程，其特征在于，所述步骤e焊接第二环缝盖面层，焊接方法自动MIG，焊接电流170～210，焊丝牌号ER5356，焊丝直径1.2，气体流量14～20L/min，喷嘴直径20。
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