浅谈压缩机内薄壁管件高频感应钎焊的焊接工艺

[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，但为了提高加嵝率，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] 陈云祥编著.焊接工艺.机械工业出版社.2006.1.