CN105855654A - 一种气液分离器及其接管焊接组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接管焊接组件，包括：端盖(2)，其上设有翻边(21)；接管(1)，其下侧部位(12)与所述端盖(2)的翻边(21)相配合并位于所述翻边(21)的外侧，所述下侧部位(12)的内侧面与所述翻边(21)之间形成第一焊接区；所述接管(1)的下侧部位(12)设有抑制径向受热膨胀部。该接管焊接组件可有效抑制接管下侧部位的径向受热膨胀，使接管下侧部位和端盖翻边之间的间隙保持在铜基焊料的合理间隙范围，Φ16及以上的大规格接管焊接也可以采用铜基焊料等价格较低的焊料进行高温钎焊，从而在保证焊接质量的前提下，大幅降低了焊接成本。本发明还公开了设有所述接管焊接组件的气液分离器。

Description

一种气液分离器及其接管焊接组件

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是制冷***中气液分离器的接管焊接组件。本发明还涉及设有所述焊接组件的气液分离器。

背景技术

气液分离器一般用于中型及大型制冷***中，安装在蒸发器与压缩机之间，分离气态和液态制冷剂，使制冷剂均以气态的形式从压缩机吸气口进入压缩机，防止对压缩机造成液击，同时回冷冻油到压缩机中，保证压缩机的正常运转；它由接管1＇(包括出口管和进口管)、两个端盖2＇、筒体3＇及其他辅助件组成，见图1。

在整机装配时接管1＇与***中的管路件进行焊接，由于管路件采用铜管加工，为考虑焊接稳定性，接管1＇采用铜管制作。

由于考虑到承压能力，端盖2＇、筒体3＇等承压件采用低碳钢加工制作，接管1＇与端盖2＇进行钎焊连接，焊接时需要一定的熔深，同时不能有泄漏现象。

接管1＇结构见图2、图3，其采用铜材料加工而成。接管1＇的上侧部位11＇整机装配时与***中的管路件进行连接；接管1＇的下侧部位12＇，产品装配时与端盖3＇进行连接。

端盖2＇结构见图4、图5、图6，其采用低碳钢加工而成。为承受一定的压力，端盖2＇主体结构为一圆弧结构23＇，同时考虑接管1＇的定位需要，在圆弧结构23＇上增加一平台22＇，为增加焊接熔深，在平台22＇结构上增加一个翻边21＇。

装配方式如下：接管下侧部位12＇与端盖翻边21＇配合，铜管在外侧，端盖翻边在内侧。接管下侧部位12＇内侧面与端盖翻边21＇组合形成A区，即接管下侧部位12＇与端盖翻边21＇之间的间隙空间。

焊接方式如下：接管下侧部位12＇与端盖翻边21＇处进行钎焊处理。焊接时采用温度较低的硬钎焊，采用银基焊料加工。通过毛细作用使接管下侧部位12＇与端盖翻边21＇之间的A区空间充满银基焊料，见图7、图8。

端盖材质为低碳钢，接管材质为铜。由材质确定铜的线膨胀系数大于钢的线膨胀系数，在高温下铜线性变化大于钢的线性变化，因此会导致接管下侧部位12＇与端盖翻边21＇之间的A区间隙变大。当温度越高，A区的间隙会越大。

钎焊过程中若间隙偏大则会削弱焊料熔化后的毛细作用，导致气孔、断焊等焊接不良的产生。

根据生产经验，钎焊时焊料采用铜基焊料时，合理间隙为0.02～0.05mm(单侧)。钎焊时焊料采用银基焊料时，合理间隙为0.03～0.15mm(单侧)。

钎焊分软钎焊(焊接温度低于450℃)、硬钎焊(450℃～950℃)及高温钎焊(950℃以上)三种。我司的焊接温度为1030℃。通过公式1进行计算，Φ16规格的接管经过高温钎焊后间隙的变大量为0.0565mm(单侧)以上(具体计算方式如下文所述)。根据上述介绍，采用铜基焊料钎焊时，间隙变大量大于合理间隙的最大值，因此会导致产品泄漏率上升。但是该间隙最大变化量小于银基焊料时的合理间隙，因此直径大于等于Φ16的接管一般可以采用银基焊料进行钎焊。由于银基焊料贵，因此焊接成本比较高。

在焊接过程中由于接管(铜)和端盖(铁)体积变化，产生圆周方向的热变形，该变形对焊料形成一定的拉应力，该拉应力也会产生气孔、断焊等焊接不良。

根据公式(1)进行推导，可以计算接头间隙的变化量：

间隙计算公式：△J＝D×(T1×T2)×(α2-α1) (1)

其中，

例如：

D取值为Φ16mm；

T1管接头钎焊过程中温度达到1000℃以上，焊接温度为1030℃；

T2----25℃

α1----0.11×10-4 1/K

α2----0.18×10-4 1/K

代入公式(1)得△J＝0.113mm

因此在焊接过程中接管下侧部位12与端盖翻边21之间的间隙会增加0.113mm，该数字为双侧间隙，折算成单侧间隙应该为0.0565mm，考虑安装时不同心等因素，实际最大间隙在0.0565mm以上。因此铜基焊料的毛细作用相应的会减小，焊料很难充分布满间隙，引起气孔，断焊等不良现象，导致产品存在较高的泄漏率，因此接管直径大于等于Φ16的产品一般采用银基焊料进行焊接，以保证焊接质量。

因此，如何在保证接管焊接组件焊接质量的前提下，尽可能的降低焊接成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种接管焊接组件。该接管焊接组件使用成本较低的焊接方式即可保证焊接质量。

本发明的第二目的是提供一种设有所述接管焊接组件的气液分离器。

为实现上述第一目的，本发明提供一种接管焊接组件，包括：端盖，其上设有翻边；接管，其下侧部位与所述端盖的翻边相配合并位于所述翻边的外侧，其下侧部位的内侧面与所述翻边之间形成第一焊接区；所述接管的下侧部位设有抑制径向受热膨胀部。

优选地，所述抑制径向受热膨胀部为位于所述接管下端的圆环。

优选地，所述圆环由所述接管下端外翻形成，两者为一体式结构。

优选地，所述圆环的宽度尺寸范围在0.5mm～5mm之间。

优选地，所述圆环与端盖的平台之间形成第二焊接区。

优选地，所述抑制径向受热膨胀部为所述接管下端的径向加厚部位。

优选地，所述径向加厚部位的壁厚大于等于所述接管未加厚部位壁厚的1.2倍。

优选地，所述接管为铜质接管，所述端盖为钢质端盖。

为实现上述第二目的，本发明提供一种气液分离器，包括接管、筒体及端盖，所述接管焊接于所述端盖形成焊接组件，所述焊接组件为上述任一项所述的接管焊接组件。

优选地，所述接管与端盖之间采用铜基焊料进行钎焊。

本发明通过更改接管下侧部位的结构，来有效抑制接管下侧部位的径向受热膨胀，使接管下侧部位和端盖翻边之间的间隙保持在铜基焊料的合理间隙范围(单侧间隙为0.02～0.05mm)。这样，Φ16及以上的大规格接管焊接便也可以采用铜基焊料等价格较低的焊料进行高温钎焊，从而在保证焊接质量的前提下，大幅降低了焊接成本。

在一种优选方案中，所述抑制径向受热膨胀部为位于所述接管下端的圆环，所述圆环与端盖的平台之间形成第二焊接区。这样，圆环与端盖平台之间的第二焊接区也充满铜基焊料，且此焊接区不受接管下侧部位和端盖平台径向热膨胀差异的影响，可进一步提高焊缝整体质量。

本发明提供的气液分离器设有所述接管焊接组件，由于所述接管焊接组件具有上述技术效果，设有该接管焊接组件的气液分离器也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为气液分离器的结构示意图；

图2为气液分离器中接管的结构示意图；

图3为图2所示接管的立体图；

图4为气液分离器中端盖的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的局部放大示意图；

图7为接管与端盖的装配示意图；

图8为图7中I部位的局部放大图；

图9为本发明所提供接管焊接组件中接管的一种具体结构示意图；

图10为图9所示接管的俯视图；

图11为图9所示接管的立体图；

图12为图9所示接管与端盖的装配示意图；

图13为图12中I部位的局部放大图；

图14为本发明所提供接管焊接组件中接管的另一种具体结构示意图；

图15为图14所示接管的俯视图；

图16为图14所示接管的立体图。

图1至图8中：

接管1＇ 上侧部位11＇ 下侧部位12＇ 端盖2＇ 翻边21＇ 平台22＇ 圆弧结构23＇ 筒体3＇ 导气件4＇ 弯管5＇ 过滤部件6＇固定板7＇

图9至图15中：

1.接管 11.上侧部位 12.下侧部位 13.圆环 2.端盖 21.翻边22.平台 23.圆弧

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图9、图10、图11，图9为本发明所提供接管焊接组件中接管的一种具体结构示意图；图10为图9所示接管的俯视图；图11为图9所示接管的立体图。

在一种具体实施方式中，本发明提供接管焊接组件的接管1采用铜管加工而成，在原有直筒形的结构上增加一圆环13，即接管1上侧部位11在整机装配时与***中的管路件进行连接，接管下侧部位12在产品装配时与端盖2进行连接；为抑制接管1下侧部位12的受热后径向膨胀，增加圆环结构。

圆环13与接管1为一整体结构，由接管1下端外翻形成，圆环12翻边宽度尺寸L在0.5mm～5mm之间。

请参考图12、图13，图12为图9所示接管与端盖的装配示意图；图13为图12中I部位的局部放大图。

端盖2采用低碳钢材质加工而成，结构上可与现有结构保持一致，接管1与端盖2连接固定时，接管1下侧部位11套在端盖2的翻边21上，翻边21在接管1内部；同时圆环13与端盖2的平台22贴平。

接管1与端盖2采用高温钎焊方式进行固定，钎焊时焊料采用青铜焊料等价格较低的焊料。

由于圆环13的抑制作用，接管1下侧部位12圆周方向的热变形得到有效的抑制，高温钎焊时接管1下侧部位12在圆周方向的膨胀大幅度减小，因此可以保证接管1下侧部位12和端盖2的翻边21之间(A区)间隙不会因为高温而大幅度变大，使A区保持在适合铜基焊料焊接的合理的间隙范围内(单侧间隙为0.02～0.05mm)。

通过高温钎焊使接管1下侧部位12和端盖2的翻边21之间(A区)充满铜基焊料。由于圆环13抑制了接管1下侧部位12圆周方向的热变形，A区的间隙保持在适合铜基焊料焊接的合理的间隙范围内(单侧间隙为0.02～0.05mm)；因此可以大幅度提升焊接质量，满足了产品密封性能。

由于焊缝间隙比较合理，钎焊时焊料能充分布满间隙，减少气孔、断焊等焊接不良。因此在接管1规格大于等于Φ16时，同样也能用铜基焊料进行钎焊，成本上可以大幅度下降。

同时，由于有效的抑制了接管1圆周方向的热变形，因此可以有效的减小热变形后对接管1下侧部位12和端盖翻边21之间的焊缝的拉应力，提高了焊接质量

此外，圆环13与端盖平台22之间(B区)也充满铜基焊料，且B区不受接管1下侧部位12和端盖平台22径向热膨胀差异的影响，可进一步提高焊缝整体质量。

请参考图14、图15、图16，图14为本发明所提供接管焊接组件中接管的另一种具体结构示意图；图15为图14所示接管的俯视图；图16为图14所示接管的立体图。

在另一种具体实施方式中，本发明提供接管焊接组件的接管1的抑制径向受热膨胀部为接管1下端的径向加厚部位，也就是对接管1的下侧部位12进行加厚处理。

接管1下侧部位12的壁厚要求为接管1正常厚度的1.2倍及1.2倍以上(t2(焊接区域壁厚)≥1.2×t1(正常厚度))；由于接管下侧部位12的壁厚进行了加厚处理，高温时接管下侧部位12圆周方向的热变形得到有效的抑制，因此该结构也能实现本发明的目的，即有效的抑制接管下侧部位12的受热膨胀，使接管下侧部位12和端盖翻边21之间的间隙保持在铜基焊料的合理间隙范围(单侧间隙为0.02～0.05mm)，从而提高焊接质量，其余结构与上述实施例基本相同，请参考上文的描述。

上述实施例仅为优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，接管下侧部位12加厚之后，其下端也与端盖的平台22形成第二焊接区，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述接管焊接组件，本发明还提供一种气液分离器，包括接管、筒体及端盖，接管包括出口管和进口管，接管焊接于端盖形成焊接组件，该焊接组件为上文所述的接管焊接组件，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，接管与端盖之间采用铜基焊料进行钎焊。

以上对本发明所提供的气液分离器及接管焊接组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种接管焊接组件，其特征在于，包括：

端盖(2)，其上设有翻边(21)；

接管(1)，其下侧部位(12)与所述端盖(2)的翻边(21)相配合并位于所述翻边(21)的外侧，所述下侧部位(12)的内侧面与所述翻边(21)之间形成第一焊接区；

所述接管(1)的下侧部位(12)设有抑制径向受热膨胀部。

2.根据权利要求1所述的接管焊接组件，其特征在于，所述抑制径向受热膨胀部为位于所述接管(1)下端的圆环(13)。

3.根据权利要求2所述的接管焊接组件，其特征在于，所述圆环(3)由所述接管(1)下端外翻形成，两者为一体式结构。

4.根据权利要求3所述的接管焊接组件，其特征在于，所述圆环(3)的宽度尺寸范围在0.5mm～5mm之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的接管焊接组件，其特征在于，所述圆环(3)与端盖(2)的平台(22)之间形成第二焊接区。

6.根据权利要求1所述的接管焊接组件，其特征在于，所述抑制径向受热膨胀部为所述接管(1)下端的径向加厚部位。

7.根据权利要求6所述的接管焊接组件，其特征在于，所述径向加厚部位的壁厚大于等于所述接管(1)未加厚部位壁厚的1.2倍。

8.根据权利要求1、2、3、4、6、7任一项所述的接管焊接组件，其特征在于，所述接管(1)为铜质接管，所述端盖(2)为钢质端盖。

9.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征在于，所述接管(1)与端盖(2)之间采用铜基焊料进行钎焊。

10.一种气液分离器，包括接管、筒体及端盖，所述接管焊接于所述端盖形成焊接组件，其特征在于，所述焊接组件为上述权利要求1至9任一项所述的接管焊接组件。