CN103846537A - 异种金属管的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
一种异种金属管的焊接方法，焊接过程中，利用芯棒推动和固定金属管，从金属管内部向焊缝施加压力，使焊接连接部更加紧密，提高焊接质量。利用芯棒的同时，焊机电源两次对不同的电极通电，实现一次焊接作业过程中的两次焊接，不会将芯棒和金属管内壁焊接到一起，而在金属管的连接处形成两个焊接结合部，焊接结合部也就是由于焊接而形成的熔融金属结合部，提高了金属管连接部位上焊接结合部的截面积，提高了金属管连接处的强度，使金属管连接处可承受更大的管内压强，也提高了连接处的致密性和密封性。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接技术，具体地说，是一种异种金属管焊接的操作方法。
背景技术
随着现代工业的发展，对零部件提出了更高的要求，如高温持久强度、低温韧性、硬度及耐磨性、磁性、导电导热性、耐蚀性等多方面的性能。而大多数情况下，一种材料可能无法满足全部性能的要求，或者是即便能满足，但材料价格昂贵，不可能在工程中大量使用。因而，为了满足使用需求，同时降低成本，充分发挥不同材料的性能优势，异种材料焊接使用的越来越多。
在制冷领域，目前较多采用铜铝焊接管材，采用这种异种材料焊接管材，一方面能够发挥铜铝两种材料各自的优势性能，同时也有较低的成本。同时，采用异种金属材料管材焊接对于其致密性也有很高的要求，否则会极大的影响制冷系统的制冷效果，因此在焊接工艺上有着非常高的要求。
目前异种金属管电阻焊接的相关专利技术中，《用于空调室内外机的接管及其制作方法》（申请号：200710107379.6）和《一种带硬质套管的铜铝连接管及其制备方法》（申请号：200710145755.0），这两个专利技术都为插接式焊接的方法，并且利用芯棒提高焊接质量。
但在实际生产过程中发现，在按照上述两种方法进行金属管电阻焊接时，在两个金属管的接触面上只形成一个厚度较薄的焊接结合部来连接两个金属管，连接部位的强度依然不足，无法承受管内的高压强，致密性和密封性仍然有限。
发明内容
本发明针对利用目前的金属管焊接技术进行金属管的电阻焊接，焊接结合部较小，金属管连接部位强度依然不足，无法承受管内的高压强，致密性和密封性依然有限等问题，设计了一种新的金属管焊接的焊接方法。
本发明的异种金属管的焊接方法，包括以下步骤：将两段异种金属管分别固定在固定工装和移动工装中，移动工装中的金属管做收口处理，并在这个金属管内预置固定在辅助工装中可导电的芯棒，固定工装、移动工装和辅助工装都可作为电极；施加水平方向的推力，使芯棒推动移动工装中的金属管向固定工装中的金属管移动，当移动状态的金属管接触到固定状态的金属管时，接通焊机电源，向作为电极的固定工装和移动工装通电，移动过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，利用电阻加热原理，两段异种金属管的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态；移动状态的金属管不断向固定状态的金属管内部推进，使移动状态的金属管的收口部分进入固定状态的金属管中，在两个金属管的接触面上形成第一次焊接结合部，固定工装和移动工装断电；随后水平方向的推力继续推动辅助工装上的芯棒，使芯棒顶在做收口处理的金属管内壁，焊机电源转向为固定工装和辅助工装的芯棒通电，通电过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，使两段异种的金属管的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态，在第一次焊接结合部的局部形成第二次焊接结合部。
优选的是，第二次焊接结合部的位置与芯棒的最终位置对应。
优选的是，第二次焊接结合部的厚度大于第一次焊接结合部的厚度。
本发明的有益效果是：焊接过程中，利用芯棒推动和固定金属管，从金属管内部向焊缝施加压力，使焊接连接部更加紧密，提高焊接质量。利用芯棒的同时，焊机电源两次对不同的电极通电，实现一次焊接作业过程中的两次焊接，不会将芯棒和金属管内壁焊接到一起，而在金属管的连接处形成两个焊接结合部，焊接结合部也就是由于焊接而形成的熔融金属结合部，提高了金属管连接部位上焊接结合部的截面积，提高了金属管连接处的强度，使金属管连接处可承受更大的管内压强，也提高了连接处的致密性和密封性。第二次焊接结合部形成在金属管连接处的外侧，并且第二次焊接结合部的厚度大于第一次焊接结合部的厚度，进一步的提高了金属管连接处的密封性能，可更加有效的防止管内液体的泄漏。
附图说明
附图1为本发明具体实施例的焊接前工装及管件的剖面示意图；
附图2为本发明具体实施例的第一次焊接后工装及管件的剖面示意图；
附图3为图2中A部分的局部放大图；
附图4为本发明具体实施例的第二次焊接后工装及管件的剖面示意图；
附图5为图4中B部分的局部放大图。
具体实施方式
如图1至5所示，本发明的异种的金属管的焊接方法，按照以下步骤进行：
将两段异种金属管1和3分别固定在固定工装2和移动工装4中，移动工装4中的金属管3做收口处理，并在这个金属管3内预置固定在辅助工装5中可导电的芯棒6，固定工装2、移动工装4和辅助工装5都可作为电极。
施加水平方向的推力，使芯棒6推动移动工装4中的金属管3向固定工装2中的金属管1移动，当移动状态的金属管3接触到固定状态的金属管1时，接通焊机电源，向作为电极的固定工装2和移动工装4通电，移动过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，利用电阻加热原理，两段异种金属管1和3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态。
移动状态的金属管3不断向固定状态的金属管1内部推进，使移动状态的金属管3的收口部分进入固定状态的金属管1中，如图3所示，在两个金属管的接触面上形成第一次焊接结合部7，固定工装2和移动工装4断电。
随后水平方向的推力继续推动辅助工装上的芯棒6，使芯棒6顶在做收口处理的金属管内壁，焊机电源转向为固定工装2和辅助工装5的芯棒通电，通电过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，如图5所示，使两段异种的金属管的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态，在第一次焊接结合部的局部形成第二次焊接结合部8。
形成的第二次焊接结合部8的位置与芯棒推入金属管内的最终位置对应，并且第二次焊接结合部8的厚度大于第一次焊接结合部7的厚度。
由于芯棒6导电，在焊机电源向固定工装2和辅助工装5上的芯棒6通电时，使芯棒6向移动工装4中的金属管3与芯棒6接触的部位通电，使这个部位与固定工装2中金属管1的对应部分之间的接触区域由于电阻加热原理，形成第二次焊接结合部8。
实施例1：
进行铜铝焊接时，将铝管1和铜管3分别固定在固定工装2和移动工装4中，移动工装4中的铜管3做收口处理，并在这个铜管3内预置固定在辅助工装5中可导电的芯棒6，固定工装2、移动工装4和辅助工装5都可作为电极。
施加水平方向的推力，使芯棒6推动移动工装4中的铜管3向固定工装2中的铝管1移动，当移动状态的铜管3接触到固定状态的铝管1时，接通焊机电源，向作为电极的固定工装2和移动工装4通电，移动过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，利用电阻加热原理，铝管1和铜管3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态。
移动状态的铜管3不断向固定状态的铝管1内部推进，使移动状态的铜管3的收口部分进入固定状态的铝管1中，如图3所示，在两个金属管的接触面上形成第一次焊接结合部7，固定工装2和移动工装4断电。
随后水平方向的推力继续推动辅助工装上的芯棒6，使芯棒6顶在做收口处理的铜管3内壁，焊机电源转向为固定工装2和辅助工装5的芯棒通电，通电过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，如图5所示，使铝管1和铜管3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态，在第一次焊接结合部7的局部形成第二次焊接结合部8。
实施例2：
进行铜钢焊接时，将铜管1和钢管3分别固定在固定工装2和移动工装4中，移动工装4中的钢管3做收口处理，并在这个钢管3内预置固定在辅助工装5中可导电的芯棒6，固定工装2、移动工装4和辅助工装5都可作为电极。
施加水平方向的推力，使芯棒6推动移动工装4中的钢管3向固定工装2中的铜管1移动，当移动状态的钢管3接触到固定状态的铜管1时，接通焊机电源，向作为电极的固定工装2和移动工装4通电，移动过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，利用电阻加热原理，铜管1和钢管3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态。
移动状态的钢管3不断向固定状态的铜管1内部推进，使移动状态的钢管3的收口部分进入固定状态的铜管1中，如图3所示，在两个金属管的接触面上形成第一次焊接结合部7，固定工装2和移动工装4断电。
随后水平方向的推力继续推动辅助工装上的芯棒6，使芯棒6顶在做收口处理的钢管3内壁，焊机电源转向为固定工装2和辅助工装5的芯棒通电，通电过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，如图5所示，使铝管1和钢管3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态，在第一次焊接结合部7的局部形成第二次焊接结合部8。
实施例3：
进行钢铝焊接时，将铝管1和钢管3分别固定在固定工装2和移动工装4中，移动工装4中的钢管3做收口处理，并在这个钢管3内预置固定在辅助工装5中可导电的芯棒6，固定工装2、移动工装4和辅助工装5都可作为电极。
施加水平方向的推力，使芯棒6推动移动工装4中的钢管3向固定工装2中的铝管1移动，当移动状态的钢管3接触到固定状态的铝管1时，接通焊机电源，向作为电极的固定工装2和移动工装4通电，移动过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，利用电阻加热原理，铝管1和钢管3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态。
移动状态的钢管3不断向固定状态的铝管1内部推进，使移动状态的钢管3的收口部分进入固定状态的铝管1中，如图3所示，在两个金属管的接触面上形成第一次焊接结合部7，固定工装2和移动工装4断电。
随后水平方向的推力继续推动辅助工装上的芯棒6，使芯棒6顶在做收口处理的钢管3内壁，焊机电源转向为固定工装2和辅助工装5的芯棒通电，通电过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，如图5所示，使铝管1和钢管3的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态，在第一次焊接结合部7的局部形成第二次焊接结合部8。
Claims (3)
1.一种异种金属管的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：将两段异种金属管分别固定在固定工装和移动工装中，移动工装中的金属管做收口处理，并在这个金属管内预置固定在辅助工装中可导电的芯棒，固定工装、移动工装和辅助工装都可作为电极；施加水平方向的推力，使芯棒推动移动工装中的金属管向固定工装中的金属管移动，当移动状态的金属管接触到固定状态的金属管时，接通焊机电源，向作为电极的固定工装和移动工装通电，移动过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，利用电阻加热原理，两段异种金属管的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态；移动状态的金属管不断向固定状态的金属管内部推进，使移动状态的金属管的收口部分进入固定状态的金属管中，在两个金属管的接触面上形成第一次焊接结合部，固定工装和移动工装断电；随后水平方向的推力继续推动辅助工装上的芯棒，使芯棒顶在做收口处理的金属管内壁，焊机电源转向为固定工装和辅助工装的芯棒通电，通电过程中调整焊机电源输出的电流、电压等参数，使两段异种的金属管的接触区域及周边开始发热，金属管沿轴线方向的温度迅速升至熔融状态，在第一次焊接结合部的局部形成第二次焊接结合部。
2.根据权利要求1所述的金属管的焊接方法，其特征在于，第二次焊接结合部的位置与芯棒的最终位置对应。
3.根据权利要求1所述的金属管的焊接方法，其特征在于，第二次焊接结合部的厚度大于第一次焊接结合部的厚度。
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