论文部分内容阅读
[摘 要]压缩机内的铜管焊接(包括:套管、感温管、L型管、排气管焊接等),按照实际要求,铜管焊缝有着物理性能好、焊接强度牢固以及润湿性好等特点。高频感应钎焊正适合于这类薄壁管件的焊接,因为感应钎焊具有独到的特点:加热速度快、易于实现局部加热、热量集中、温度易控制、易于实现自动化。本文从高频感应钎焊的工艺参数及影响因素等方面做相关介绍。
[关键词]压缩机;高频感应;钎焊;感应圈
中图分类号:U494 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0259-01
1、高频感应加热原理
感应钎焊是将需要焊接的金属工件放在感应线圈内,通高频交流电,产生感应电磁场,在工件表面耦合产生感应电动势,在金属表面形成感应涡流,依靠在金属表面产生的涡流发热,在焊接部位一般会涂上焊剂,待工件达到钎料熔化温度时焊接即可,感应钎焊是目前世界上最清洁环保的加热焊接方式。钎焊分自钎剂钎焊和非自钎剂钎焊,自钎剂钎焊在钎焊过程中,不需要填加钎剂即可进行钎焊,如薄壁储液器焊接为自钎剂钎焊;非自钎剂钎焊为在钎焊过程中需填加钎剂方可进行钎焊,如套管焊接等。我公司的感应钎焊为异种金属焊接(钢和铜连接),为非自钎剂钎焊,需填加钎剂,如美国U型焊膏。另外,感应钎焊可在空气中进行(这时一定要加钎剂),也可在真空或保护气体中进行。在这种情况下,可同时将工件和感应圈放入容器内,也可将装有工件的容器放在感应圈内,而容器抽以真空或通保护气体。
2、感应圈的设计及选择
感应钎焊时,感应圈是感应钎焊设备的重要器件。正确设计和选用感应圈的基本原则是:保证焊接加热迅速、均匀及效率高。通常感应圈均用纯铜管制成(如图a和b),工作时管内通水冷却,管壁厚度应小于电流渗透深度,一般为1~1.5mm。感应圈与焊件之间应保持间隙以免短路,但为了提高加熱效率,应尽量减少感应圈匝间及与焊件的间隙。感应钎焊时往往需要一些辅助工具来夹持和定位焊件,在设计夹具时应注意的是,与感应圈邻近的夹具零件不应使用金属,以免被感应加热。感应钎焊时,可使用箔状、丝状、粉状和膏状钎料,安置的钎料不宜形成封闭环,可采用钎剂和气体介质去膜。
3、高频感应钎焊的工艺参数
3.1 保证焊接质量的基本工艺参数:焊接电流、阳极电压、焊接时间。
3.2 焊接电流越大、焊接时间越长、阳极电压越高,则钎焊温度越高,钎料越容易填缝;在生产过程中若出现焊料熔化不充分时,可在工艺要求范围内按上述原则进行工艺参数的微调,保证焊接质量。但若无原则的将上述工艺参数调的过大,易出现气孔、工件烧损等现象;相同工艺参数情况下,加热线圈离工件越近,钎焊温度越高,钎料越容易填缝。
4、工作要求
4.1 严格执行工艺参数;焊头与工件距离按文件要求执行,焊头内径中心与工件中心重合,否则会出现焊料熔化不均匀的状况;焊剂要干净,且均匀涂抹焊口周围,否则会出现焊料不在焊缝周围铺展的状况,即哪没有焊剂,哪发黑,哪易泄露;钎焊焊料凝固后,方可取下工件,否则易出现焊料移动现象,导致泄露。
4.2 保证钎焊工件质量的控制要求
4.2.1 清洁度要求
银焊料、相应的零部件、存放盒要保持干净,存放盒内不允许存放其他任何物品;焊接工作台、工件存放台、工件刷光台随时进行清理,保持台面的清洁。
4.2.2 焊接工艺要求
焊接时间与焊接电流须在工艺参数范畴内调节,焊后焊缝质量作为检验工艺参数正确与否的标准;根据焊料渗透性的好坏,在工艺参数范围内,对保温时间及保温电流进行适当调节。
5、感应钎焊常出现的质量问题及处理办法
感应钎焊常出现的质量问题有气孔、夹杂和化不开等。
5.1 气孔导致的因素及处理办法
由焊接表面清洁度不良和焊剂涂抹不均匀而导致的,如外壳清洗不净、冲孔翻边油多等。解决办法:避免产生的因素即可;焊接温度过高,焊料沸腾导致的气孔。解决办法:降低焊接电流或电压,并延长焊接时间,使气孔有效的溢出,从而减少气孔;Ag含量低,钎焊温度高,导致钎焊烧损,从而导致气孔的产生。
5.2 夹杂等其它导致焊接异常的因素及处理办法
夹杂主要是由于焊接面表面或焊剂内混入杂质造成的,解决办法:避免产生的因素即可;化不开:局部化不开主要是由于加热线圈位置不当造成的。整体化不开主要是加热温度过低造成的,因此增加焊接时间即可(焊接电流或电压尽可能不动);焊料渗透性差是由于加热温度不够、焊接间隙过小造成的,解决办法为提高加热功率(焊接电流或电压)、延长焊接时间、降低焊头高度、增大焊缝间隙等。焊头距离上盖为1-2mm,保证焊料的渗透性;
6、结束语
高频感应钎焊正得到日益广泛的应用和重视。高频感应钎焊对工件无需整体加热,可有选择性的进行局部加热,因而电能消耗少,工件变形小并且加热速度快,而经感应加热方式处理后的工件表面硬层下有较厚的韧性区域,具有较好的压缩内应力,使工件的抗疲劳和破断能力都更高。感应钎焊有许多优点,同时也存在一些缺点,总之,钎焊技术正在逐步走向成熟。
参考文献
[1] 刘光复等,绿色设计与绿色制造[M].北京:机械工业出版社,2000.
[2] 陳云祥编著.焊接工艺.机械工业出版社.2006.1.
[关键词]压缩机;高频感应;钎焊;感应圈
中图分类号:U494 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0259-01
1、高频感应加热原理
感应钎焊是将需要焊接的金属工件放在感应线圈内,通高频交流电,产生感应电磁场,在工件表面耦合产生感应电动势,在金属表面形成感应涡流,依靠在金属表面产生的涡流发热,在焊接部位一般会涂上焊剂,待工件达到钎料熔化温度时焊接即可,感应钎焊是目前世界上最清洁环保的加热焊接方式。钎焊分自钎剂钎焊和非自钎剂钎焊,自钎剂钎焊在钎焊过程中,不需要填加钎剂即可进行钎焊,如薄壁储液器焊接为自钎剂钎焊;非自钎剂钎焊为在钎焊过程中需填加钎剂方可进行钎焊,如套管焊接等。我公司的感应钎焊为异种金属焊接(钢和铜连接),为非自钎剂钎焊,需填加钎剂,如美国U型焊膏。另外,感应钎焊可在空气中进行(这时一定要加钎剂),也可在真空或保护气体中进行。在这种情况下,可同时将工件和感应圈放入容器内,也可将装有工件的容器放在感应圈内,而容器抽以真空或通保护气体。
2、感应圈的设计及选择
感应钎焊时,感应圈是感应钎焊设备的重要器件。正确设计和选用感应圈的基本原则是:保证焊接加热迅速、均匀及效率高。通常感应圈均用纯铜管制成(如图a和b),工作时管内通水冷却,管壁厚度应小于电流渗透深度,一般为1~1.5mm。感应圈与焊件之间应保持间隙以免短路,但为了提高加熱效率,应尽量减少感应圈匝间及与焊件的间隙。感应钎焊时往往需要一些辅助工具来夹持和定位焊件,在设计夹具时应注意的是,与感应圈邻近的夹具零件不应使用金属,以免被感应加热。感应钎焊时,可使用箔状、丝状、粉状和膏状钎料,安置的钎料不宜形成封闭环,可采用钎剂和气体介质去膜。
3、高频感应钎焊的工艺参数
3.1 保证焊接质量的基本工艺参数:焊接电流、阳极电压、焊接时间。
3.2 焊接电流越大、焊接时间越长、阳极电压越高,则钎焊温度越高,钎料越容易填缝;在生产过程中若出现焊料熔化不充分时,可在工艺要求范围内按上述原则进行工艺参数的微调,保证焊接质量。但若无原则的将上述工艺参数调的过大,易出现气孔、工件烧损等现象;相同工艺参数情况下,加热线圈离工件越近,钎焊温度越高,钎料越容易填缝。
4、工作要求
4.1 严格执行工艺参数;焊头与工件距离按文件要求执行,焊头内径中心与工件中心重合,否则会出现焊料熔化不均匀的状况;焊剂要干净,且均匀涂抹焊口周围,否则会出现焊料不在焊缝周围铺展的状况,即哪没有焊剂,哪发黑,哪易泄露;钎焊焊料凝固后,方可取下工件,否则易出现焊料移动现象,导致泄露。
4.2 保证钎焊工件质量的控制要求
4.2.1 清洁度要求
银焊料、相应的零部件、存放盒要保持干净,存放盒内不允许存放其他任何物品;焊接工作台、工件存放台、工件刷光台随时进行清理,保持台面的清洁。
4.2.2 焊接工艺要求
焊接时间与焊接电流须在工艺参数范畴内调节,焊后焊缝质量作为检验工艺参数正确与否的标准;根据焊料渗透性的好坏,在工艺参数范围内,对保温时间及保温电流进行适当调节。
5、感应钎焊常出现的质量问题及处理办法
感应钎焊常出现的质量问题有气孔、夹杂和化不开等。
5.1 气孔导致的因素及处理办法
由焊接表面清洁度不良和焊剂涂抹不均匀而导致的,如外壳清洗不净、冲孔翻边油多等。解决办法:避免产生的因素即可;焊接温度过高,焊料沸腾导致的气孔。解决办法:降低焊接电流或电压,并延长焊接时间,使气孔有效的溢出,从而减少气孔;Ag含量低,钎焊温度高,导致钎焊烧损,从而导致气孔的产生。
5.2 夹杂等其它导致焊接异常的因素及处理办法
夹杂主要是由于焊接面表面或焊剂内混入杂质造成的,解决办法:避免产生的因素即可;化不开:局部化不开主要是由于加热线圈位置不当造成的。整体化不开主要是加热温度过低造成的,因此增加焊接时间即可(焊接电流或电压尽可能不动);焊料渗透性差是由于加热温度不够、焊接间隙过小造成的,解决办法为提高加热功率(焊接电流或电压)、延长焊接时间、降低焊头高度、增大焊缝间隙等。焊头距离上盖为1-2mm,保证焊料的渗透性;
6、结束语
高频感应钎焊正得到日益广泛的应用和重视。高频感应钎焊对工件无需整体加热,可有选择性的进行局部加热,因而电能消耗少,工件变形小并且加热速度快,而经感应加热方式处理后的工件表面硬层下有较厚的韧性区域,具有较好的压缩内应力,使工件的抗疲劳和破断能力都更高。感应钎焊有许多优点,同时也存在一些缺点,总之,钎焊技术正在逐步走向成熟。
参考文献
[1] 刘光复等,绿色设计与绿色制造[M].北京:机械工业出版社,2000.
[2] 陳云祥编著.焊接工艺.机械工业出版社.2006.1.