基于空调管焊接参数试验的研究

时间:2022-08-30 07:23:37

基于空调管焊接参数试验的研究

【摘 要】随着空调与制冷行业技术的发展,以往压缩机铜管焊接技术很难满足部分空调客户的要求,而中频逆变焊工艺具有效率高、节能环、保成本低等优点,因此得到了广泛应用。本文针对空调管焊接参数试验进行的研究。

【关键词】空调地;焊接参数;试验

压缩机是制冷系统的心脏,无论是空调、冰箱、化工制冷工艺等等工况都要用压缩机这个重要的环节来做保障。 以往压缩机壳体与铜管间的焊接大都采用助焊剂加火焰钎焊的方式,即在铜管和壳体间加钎料,再用氧气加乙炔的高温火焰把钎料熔化,从而达到焊接的目的。这种焊接方式由于效率低、成本高、零件易变形、焊接环境差等原因逐渐被法兰电阻焊所替代。法兰电阻焊即铜管预先与铁法兰在网带炉中钎焊,然后将法兰与压缩机壳体进行电阻焊。压缩机铜管法兰钎焊一般用铜基或银基钎料,钎料的熔化温度为580~51080℃。法兰钎焊温度较高容易造成铜管整体晶粒长大,无法满足部分空调客户的要求。当前,采用最为先进的中频逆变焊工艺,它具有效率高、节能环、保成本低等优点,同时能够确保铜管的原始晶粒大小不变。当然,中频逆变焊工艺对焊接参数、零件设计、电极管理提出了更高的要求。

1 焊接参数

根据以往焊接经验,主要工艺参数是焊接压力、焊接时间与焊接电流。预设辅助参数:预压时间800ms,加压时间500ms,保压时间1000ms,按表1和表2所示方案进行焊接比对试验,通过性能检测得出合理的焊接参数。

2.1 弯曲试验

依据行业标准,管件要承受快速定方向和定幅度的反复弯曲。将一根直径比铜管内径小0.1mm的钢条塞入管件约20mm,按左右上下4个方向弯曲,每次管件弯曲均与前位成20°~25°,铜管断裂位置如图1所示。由图1可知,不同焊接方式下铜管弯曲断裂时,焊接面均完整,熔核无脱落。铜管弯曲的次数

取决于铜管原始材质的延展性,中频逆变焊铜管弯曲循环数与法兰电阻焊相当,平均可承受10次弯曲。

2.2 抗拉试验(见图2)

根据图2装夹方法进行铜管焊接后抗拉强度及熔核强度比对试验。

由表3可知,用一次焊接方式和二次焊接方式焊接的铜管平均抗拉强度为3600N,焊接面完整无拉裂,铜管与壳体间焊环平均抗拉强度大于6000N。

2.3 熔核金相分析

试样经镶嵌、磨削、抛光至不同深度观察,焊缝密实,焊接区段可见明显熔合层,厚度范围约0.019~0.028mm。铜管熔核金相图见图3。

2.4 晶粒度检测

根据铜管焊接工艺前后,铜管晶粒只是发生形变,大小无明显变化。晶粒大小与原始铜管晶粒相近,较好地满足了晶粒小于0.045mm的要求。图4所示为同倍率的原始铜管与中频逆变焊后铜管的晶粒度比对情况。

3 结论

通过实验表中,焊接参数的变化对铜管的抗弯曲强度、晶粒度影响不大;0.30MPa的焊接压力及33KA的焊接电流有利于提高铜管的抗拉强度、熔透性和减少焊接毛刺;焊接时间与焊接电流相关,电流大,时间短,电流小,则时间长;二次焊接对铜管焊接质量无明显改善。

参考文献:

[1]刘兴伟.一种铜管和铁质压缩机壳体的电阻焊方法:200610138217.4[P].2007(04).

[2]张光先.逆变焊机原理与设计[M].北京:机械工业出版社,2008.

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