CN103521904B - 一种电阻焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电阻焊接方法，包括以下工艺步骤：（a）获得具有通孔的同心圆柱薄壁壳；（b）获得具有马鞍形端部的管；（c）获得具有内孔和马鞍面的第一电极；（d）获得具有马鞍面的第二电极；（e）设置管以使其马鞍形底面与第二电极的马鞍面接触且完全贴合；（f）设置壳以使其通孔套入管；（g）设置第一电极以使其内孔套入管；（h）对所述第一电极、壳、管和第二电极施加一定预压力，再通以电流以使壳和管接触区域产生焊接熔核。本发明所述的一种电阻焊接方法，采用一种马鞍形曲面与圆柱曲面完全贴合的形式，通过电阻焊接结合成构件，设计巧妙，操作简单，可以避免钎焊和电焊等常规焊接方式所造成的不足。

Description

一种电阻焊接方法
技术领域
本发明涉及封闭式制冷压缩机领域，尤其涉及涡旋式制冷压缩机，压缩机外壳构件与有吸气、排气、均油或其它用途的管进行焊接的一种焊接方法。
背景技术
目前，涡旋式制冷压缩机外壳构件，与有吸气、排气、均油或其它用途的管的焊接方式有钎焊、电焊、电阻焊等。
钎焊和电焊作为常规焊接方式，有其不足之处：
1、需要额外使用焊料、防焊渣剂等耗材，生产成本高；
2、焊接质量稳定性差，在焊接过程中容易出现气孔、氧化、夹渣等焊接缺陷，这些缺陷直接导致了泄漏的产生。特别是钎焊方式，尽管在压缩机生产过程中通过质量控制手段不会出现泄漏，但在空调厂商等压缩机使用者手中进行配管焊接作业时，因为同样采用钎焊方式，所以会在焊枪火焰过长或温度过高时使得压缩机原有钎焊焊料熔化进而发生泄漏；
3、单个工件生产时间长、节拍慢、效率低。
4、整个操作过程会产生较多烟雾和粉尘，作业环境差。
电阻焊接方式在封闭式制冷压缩机领域应用的现成案例一般为平面与平面焊接或者平面与锥面焊接。但是无论采用哪一种形式进行焊接，都必须先在外壳的某一区域冲出一个平面，再在平面上冲出圆形通孔，外壳加工工艺复杂，因此加工成本高。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种电阻焊接方法。本发明采用的技术手段如下：
一种电阻焊接方法，包括以下工艺步骤：
（a）获得具有通孔的同心圆柱薄壁壳；
（b）获得具有马鞍形端部的管，马鞍形端部包括马鞍形凸环面和马鞍形底面；
（c）获得具有内孔和马鞍面的第一电极；
（d）获得具有马鞍面的第二电极；
（e）设置管以使其马鞍形底面与第二电极的马鞍面接触且完全贴合；
（f）设置壳以使其通孔套入管，使得壳的内表面与管的马鞍形凸环面接触且完全贴合；
（g）设置第一电极以使其内孔套入管，使得其马鞍面与壳的外表面接触且完全贴合；
（h）对所述第一电极、壳、管和第二电极施加一定预压力，再通以电流以使壳和管接触区域产生焊接熔核。
作为优选管是具有马鞍形端部的同心圆管；管是通过深拉伸工艺形成的具有马鞍形端部的钢管，在马鞍形端部朝向管拉伸方向上冲压出与马鞍形端部等距的凸环部分，凸环上端部所在的曲面为马鞍形凸环面；在管拉伸相反方向上则形成与马鞍形端部等距的环形凹槽，凹槽底部所在的曲面为马鞍形底面。
作为优选管的马鞍形凸环面的中心线在垂直于管轴线的平面上投影形状为圆、椭圆、矩形。
作为优选管的马鞍形端部被通过管轴线的平面剖切，分别获得凸台截面形状为半圆形、矩形、梯形、三角形、弓形，获得凹槽截面形状为半圆形、矩形、梯形、三角形、弓形。
作为优选壳是一种通过卷板、焊接及车削加工而成的同心圆柱薄壁壳，或者是另一种通过对无缝钢管进行车削加工而成的同心圆柱薄壁壳；通孔是在壳的侧面通过冲孔或钻孔等方法加工而成的圆孔。
作为优选壳的通孔的轴线与壳的轴线垂直相交。
作为优选在步骤（e）中，管的马鞍形底面的曲率半径与第二电极的马鞍面的曲率半径相等；在步骤（f）中，壳的内表面的曲率半径与管的马鞍形凸环面的曲率半径相等；在步骤（g）中，第一电极的马鞍面的曲率半径与壳的外表面的曲率半径相等。
作为优选管的轴线、壳的通孔的轴线、第一电极的轴线和第二电极的轴线共轴。
作为优选在步骤（h）中，焊接熔核为环形焊接区域。
作为优选管和壳的材料为钢、镀铜钢或涂镀其它材料的钢。
与现有技术比较，本发明所述的一种电阻焊接方法具有以下优点：
1、本发明所述的焊接方法与电焊、钎焊等常规焊接方式相比，使用电阻焊接，不需要焊料等耗材，节约了材料成本；
2、本发明所述的焊接方法与电焊、钎焊等常规焊接方式相比，使用电阻焊接，熔核形成时始终被塑性环所包围且与空气隔绝，不易产生气孔、夹渣、氧化等焊接缺陷，大大降低了发生泄漏的可能性，焊接质量稳定；
3、本发明所述的焊接方法与电焊、钎焊等常规焊接方式相比，使用电阻焊接，单个工件焊接时间短，提高了生产效率；
4、本发明所述的焊接方法与电焊、钎焊等常规焊接方式相比，使用电阻焊接，整个操作过程会产生极少的烟雾和粉尘，改善了作业环境；
5、本发明所述的焊接方法和平面与平面或者平面与锥面的常规电阻焊接相比，不需要在外壳上冲出平面，简化了外壳加工工艺，节约了加工成本。
本发明所述的一种电阻焊接方法，采用一种马鞍形曲面与圆柱曲面完全贴合的形式，通过电阻焊接结合成构件，设计巧妙，操作简单，可以避免钎焊和电焊等常规焊接方式所造成的不足。
附图说明
图1是在进行定位焊接之前壳、管、第一和第二电极沿壳轴线方向上的剖切示意图；
图2是在进行定位焊接之前壳、管、第一和第二电极垂直于壳轴线方向上的剖切示意图；
图3是进行焊接时，壳、管、第一和第二电极沿壳轴线方向上的剖切示意图；
图4是进行焊接时，壳、管、第一和第二电极垂直于壳轴线方向上的剖切示意图；
其中：
10、壳，12、通孔；
20、管，21、马鞍形端部，22、马鞍形端部凸环面，23、马鞍形底面；
30、第一电极，31、第一电极内孔，32、第一电极马鞍面；
40、第二电极，41、第二电极马鞍面；
50、熔核环面。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种电阻焊接方法，包括以下工艺步骤：
（a）获得具有通孔12的同心圆柱薄壁壳10；
（b）获得具有马鞍形端部21的管20，马鞍形端部21包括马鞍形凸环面22和马鞍形底面23；
（c）获得具有内孔31和马鞍面32的第一电极30；
（d）获得具有马鞍面41的第二电极40；
（e）设置管20以使其马鞍形底面23与第二电极40的马鞍面41接触且完全贴合；
（f）设置壳10以使其通孔12套入管20，使得壳10的内表面与管20的马鞍形凸环面22接触且完全贴合；
（g）设置第一电极30以使其内孔31套入管20，使得其马鞍面32与壳10的外表面接触且完全贴合；
（h）对所述第一电极30、壳10、管20和第二电极40施加一定预压力，再通以电流以使壳10和管20接触区域产生焊接熔核50。
通过电阻焊进行焊接，不需要焊料等耗材，节约了材料成本。
所述管20是具有马鞍形端部21的同心圆管；管20是通过深拉伸工艺形成的具有马鞍形端部21的钢管，在马鞍形端部21朝向管20拉伸方向上冲压出与马鞍形端部21等距的凸环部分，凸环上端部所在的曲面为马鞍形凸环面22；在管20拉伸相反方向上则形成与马鞍形端部21等距的环形凹槽，凹槽底部所在的曲面为马鞍形底面23。
所述管20的马鞍形凸环面22的中心线在垂直于管20轴线的平面上投影形状为圆、椭圆、矩形。
所述管20的马鞍形端部21被通过管20轴线的平面剖切，分别获得凸台截面形状为半圆形、矩形、梯形、三角形、弓形，获得凹槽截面形状为半圆形、矩形、梯形、三角形、弓形。
所述壳10是一种通过卷板、焊接及车削加工而成的同心圆柱薄壁壳10，或者是另一种通过对无缝钢管进行车削加工而成的同心圆柱薄壁壳10；通孔12是在壳10的侧面通过冲孔或钻孔等方法加工而成的圆孔。
所述壳10的通孔12的轴线与壳10的轴线垂直相交，使焊接定位更加准确。
所述在步骤（e）中，管20的马鞍形底面23的曲率半径与第二电极40的马鞍面41的曲率半径相等；在步骤（f）中，壳10的内表面的曲率半径与管20的马鞍形凸环面22的曲率半径相等；在步骤（g）中，第一电极30的马鞍面32的曲率半径与壳10的外表面的曲率半径相等，使焊接定位更加准确，使马鞍形曲面与圆柱曲面达到完全贴合，更加有利于电阻焊的焊接。
所述管20的轴线、壳10的通孔12的轴线、第一电极30的轴线和第二电极40的轴线共轴，使焊接定位更加准确。
所述在步骤（h）中，焊接熔核50为环形焊接区域，使用电阻焊接，熔核形成时始终被塑性环所包围且与空气隔绝，不易产生气孔、夹渣、氧化等焊接缺陷，大大降低了发生泄漏的可能性，焊接质量稳定。
所述管20和壳10的材料为钢、镀铜钢或涂镀其它材料的钢。
本发明所述的一种电阻焊接方法，采用一种马鞍形曲面与圆柱曲面完全贴合的形式，和平面与平面或者平面与锥面的常规电阻焊接相比，不需要在外壳上冲出平面，简化了外壳加工工艺，节约了加工成本；通过电阻焊接结合成构件，设计巧妙，操作简单，可以避免钎焊和电焊等常规焊接方式所造成的不足；单个工件焊接时间短，提高了生产效率；整个操作过程会产生极少的烟雾和粉尘，改善了作业环境。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电阻焊接方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
(a)获得具有通孔(12)的同心圆柱薄壁壳(10)；
(b)获得具有马鞍形端部(21)的管(20)，马鞍形端部(21)包括马鞍形凸环面(22)和马鞍形底面(23)；
(c)获得具有内孔(31)和马鞍面(32)的第一电极(30)；
(d)获得具有马鞍面(41)的第二电极(40)；
(e)设置管(20)以使其马鞍形底面(23)与第二电极(40)的马鞍面(41)接触且完全贴合；
(f)设置壳(10)以使其通孔(12)套入管(20)，使得壳(10)的内表面与管(20)的马鞍形凸环面(22)接触且完全贴合；
(g)设置第一电极(30)以使其内孔(31)套入管(20)，使得其马鞍面(32)与壳(10)的外表面接触且完全贴合；
(h)对所述第一电极(30)、壳(10)、管(20)和第二电极(40)施加一定预压力，再通以电流以使壳(10)和管(20)接触区域产生焊接熔核(50)。
2.根据权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：管(20)是具有马鞍形端部(21)的同心圆管；管(20)是通过深拉伸工艺形成的具有马鞍形端部(21)的钢管，在马鞍形端部(21)朝向管(20)拉伸方向上冲压出与马鞍形端部(21)等距的凸环部分，凸环上端部所在的曲面为马鞍形凸环面(22)；在管(20)拉伸相反方向上则形成与马鞍形端部(21)等距的环形凹槽，凹槽底部所在的曲面为马鞍形底面(23)。
3.根据权利要求2所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：管(20)的马鞍形凸环面(22)的中心线在垂直于管(20)轴线的平面上投影形状为圆、椭圆、矩形。
4.根据权利要求2所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：管(20)的马鞍形端部(21)被通过管(20)轴线的平面剖切，分别获得凸台截面形状为半圆形、矩形、梯形、三角形、弓形，获得凹槽截面形状为半圆形、矩形、梯形、三角形、弓形。
5.根据权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：壳(10)是一种通过卷板、焊接及车削加工而成的同心圆柱薄壁壳(10)，或者是另一种通过对无缝钢管进行车削加工而成的同心圆柱薄壁壳(10)；通孔(12)是在壳(10)的侧面通过冲孔或钻孔方法加工而成的圆孔。
6.根据权利要求5所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：壳(10)的通孔(12)的轴线与壳(10)的轴线垂直相交。
7.根据权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：在步骤(e)中，管(20)的马鞍形底面(23)的曲率半径与第二电极(40)的马鞍面(41)的曲率半径相等；在步骤(f)中，壳(10)的内表面的曲率半径与管(20)的马鞍形凸环面(22)的曲率半径相等；在步骤(g)中，第一电极(30)的马鞍面(32)的曲率半径与壳(10)的外表面的曲率半径相等。
8.根据权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：管(20)的轴线、壳(10)的通孔(12)的轴线、第一电极(30)的轴线和第二电极(40)的轴线共轴。
9.根据权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：在步骤(h)中，焊接熔核(50)为环形焊接区域。
10.根据权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：管(20)和壳(10)的材料为钢或镀铜钢。
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