[發明專利]銅和鋼的添絲焊接方法及應用

在審

• 申請號: 201410766123.6
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104607770A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 斯壯偉
• 申請（專利權）人: 諸暨斯貝達機械有限公司;周娟
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K103/22
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發明涉及焊接領域，且特別涉及一種銅和鋼的添絲焊接方法及應用。

背景技術

隨著社會發展，行業不斷創新發展，各項研究工作都圍繞不斷節約資源和降低能源消耗來開展。

在制冷行業里面，具有良好塑性和強度的貴金屬—銅卻一直作為主要原材料進行生產加工。在這些年的行業發展歷程中，許多科技人員對此進行了各種材料的替代研究工作，大家熟知的就是用鋁這種金屬來替代銅。雖然鋁具備良好的塑性，但無奈其強度和重量無法滿足制冷或空調領域的普遍要求，所以鋁金屬只能少部分替代銅，所以找到一種既具備一定強度有具有塑性加工性能的材料而且對于世界范圍內講又是資源豐富、價格低廉的材料，是一件有利于行業、有利于國家發展的一件迫在眉睫的大事。

鋼是一種強度和質量都能滿足制冷行業要求的材料。銅和鋼的焊接屬于兩種不同金屬的焊接。兩種不同的金屬焊接，由于熔點不同、熱傳導率不同、液態狀態下的金相組織差異，傳統的焊接工藝很難對異種金屬進行焊接。

且進一步的，在現有的鎢極氣體保護焊中，鎢針引弧傳導的熱量來進行焊絲熔化存在著很大波動，這對于工件的焊接質量來說是致命的。如果電流過大熱量上升則會引起工件過燒，導致鋼件燒穿和嚴重氧化現象；如果電流過小熱量降低又會引起焊縫熔深降低直接影響焊接強度。同時由于采用鎢針引弧傳導的熱量來熔化焊絲，焊絲熔化快，此時對應位置的焊接母體可能未熔化或未完全熔化，使得焊接母體和焊絲不能完全融合，焊接效果差。同時由于鎢針產生的電弧同時引到工件和焊絲上，會產生弧壓不穩，導致焊絲熔化夾生、焊接飛濺。

發明內容

本發明為了克服現有焊接技術異種金屬焊接困難且焊接質量差的問題，提供一種銅和鋼的添絲焊接方法及應用。

為了實現上述目的，本發明提供一種銅和鋼的添絲焊接方法包括：

銅和鋼兩種材料的待焊接端對接或套接，形成焊接工件。

供熱設備的加熱部在保護氣體的保護下加熱熔化銅和鋼兩種材料的待焊接端，所述加熱部頂端向銅材料所在的方向偏移，偏移距離小于或等于1.5毫米；當銅材料的待焊接端和鋼材料的待焊接端對接時，偏移距離為加熱部頂端至對接面的距離；當銅材料的待焊接端和鋼材料的待焊接端套接時，偏移距離為加熱部頂端至外套材料的待焊接端端面的距離；

銅材料的待焊接端和鋼材料的待焊接端同時熔化進而互熔形成液態熔池，液態熔池加熱焊材，形成焊縫。

于本發明一實施例中，在加熱部加熱焊接工件時，焊材在距離焊接處0.5毫米～50毫米內預熱，當熔池形成后，預熱后的焊材再逐步靠近熔池，被熔池所熔化。

于本發明一實施例中，在焊接過程中，所述加熱部的中心線與焊接處的切線之間的夾角為5度～175度。

于本發明一實施例中，所述焊接工件的焊接處設置有氣體保護裝置，在焊接過程中，氣體保護裝置為焊接處提供氣體保護。

于本發明一實施例中，所述焊材的中心線與焊接處的切線之間的夾角為2度～178度。

于本發明一實施例中，焊材熔化后形成的焊縫的表面為凸起的非線性圓弧曲面。

于本發明一實施例中，所述焊材為鐵基焊絲、鎳基焊絲、銅基焊絲或銀基焊絲中的任一種。

于本發明一實施例中，所述加熱部的頂端距離焊接工件的最高點的距離在0.3毫米～2.5毫米。

于本發明一實施例中，所述加熱設備為焊槍，所述加熱部為鎢針。

上述焊接方法應用于焊接壓縮機用儲液器殼體、空調器用消音器殼體、中央空調用氣液分離器殼體、油氣分離器殼體、壓縮機的排氣管、壓縮機的吸氣內管、壓縮機的吸氣外管、儲液器進氣管、儲液器出氣管、空調用電磁四通換向閥主閥體和主閥座、調用電磁四通換向閥上的配管、空調器的配管、空調器的連接管、空調器的換向閥管或空調器的膨脹閥管。

綜上所述，本發明提供的銅和鋼的添絲焊接方法與現有技術相比具有以下優點：

在焊接過程中，考慮到銅材料的熱導率遠大于鋼材料，即銅材料散熱快于鋼材料。通過設置為焊接提供熱量的加熱部的位置，使加熱部頂端偏向銅材料所在的方向，來使得分配至銅材料待焊接端的熱量大于鋼材料的焊接端，使得兩種材料達到同步熔化并形成熔池，并利用熔池將焊材熔化后形成焊縫。本發明提供的銅和鋼的添絲焊接方法在實現異種金屬焊接的同時采用熔池熔化焊材，避免鎢針引弧過程中因為焊材的存在而使得弧壓不穩從而導致焊絲熔化夾生問題。同時利用熔池對焊材進行熔化不但焊接過程無飛濺焊接后的工件無需進行清理，且焊接后焊接熔深滿足要求、焊縫飽滿并具有較大的表面張力。