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摘 要:压缩机的底脚焊接采用的是多点凸焊的焊接方法。它的工作原理是通过瞬间的大焊接电流使凸点压溃,达到熔化连接的目的。本文将主要介绍影响焊接强度的各个因素,及实际生产中的控制方向。
外壳组件是压缩机的重要组成部分,它的所有零件都是通过焊接的方式加工完成的,其中底脚焊接工序被我公司认定为特殊工序,主要是因为它特殊的加工方式导致焊接工件的质量因无法通过肉眼或有效的检验方法在生产工序得到确认。在我们公司特殊工序的质量状况必须事前受控。留给我们的一个重要课题就是如何保证底脚焊接强度。
我们公司的底脚焊接采用的是多点凸焊的焊接方法。它的工作原理是通过瞬间的大焊接电流使凸点压溃,达到熔化连接的目的。影响我们公司底脚焊接质量的主要因素及控制要点如下:
1、空气压力:空气压力取决于被焊金属的性能、凸点的尺寸和凸点数量等。空气压力应足以在凸点达到焊接温度时,将其完全压溃,并使两工件紧紧贴合。空气压力过大会过早地压溃凸点,因电流密度减小而降低接头强度,压力过小又会引起严重飞溅。
2、焊接电流:焊接电流是最重要的凸焊参数。对于给定的工件材料和凸点尺寸,焊接电流并非越大越好。焊接电流过大易造成分流影响焊接质量,焊接电流过小则焊接强度不足。
3、焊接时间:焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。与空气压力和焊接电流相比,焊接时间是次要的,在确定合适的空气压力和焊接电流后,再调节焊接时间以获得满意的焊点。正常情况下,焊接时间越长焊接强度越好,但是这里所说的焊接时间是相对的,它必须与当时的焊接电流和空气压力相匹配。在未考虑焊接电流和空气压力的前提下单独谈焊接时间是毫无意义的。
4、减小空气压力、增大焊接电流或增大焊接时间可以增加焊接强度。在生产过程中若出现焊接强度不足时,可在工艺要求范围内按上述原则进行工艺参数的微调,保证焊接质量。但若无原则的将空气压力调的过小,焊接电流调的过大或焊接时间增的过长会出现焊缝焊渣过多现象;所以生产时需按作业文件要求的工艺参数执行
5、焊接电极的质量变差,可以极大的影响焊接质量,所以要求必须按文件要求的更换电极周期进行电极的更换,保证焊接质量的可靠性;另一方面电极耦合的越好,焊接强度越高;所以在新换电极后,要对电极的耦合性进行确认。
6、焊接胎具的导电性差,也会降低焊接强度。焊接胎具导电性变差后,在相同的输出电流的情况下,传到工件的电流会被削弱,从而导致焊接强度的降低。所以每半年必须对将成套焊接胎具全部拆开,进行去氧化处理,保证其导电性。
7、改善气缸的随动性。当放上电极的气缸在焊接凸点压溃形成铁水的瞬间,若气缸的随动性差,不能及时的落下,会导致熔池内的铁水溢出,从而导致焊接强度稳定性差。影响气缸随动性的因素有:气缸上部的弹簧或其它部件、气缸下部的防尘毡、导正气缸的轴承磨损、气缸活塞杆的润滑等,必须定期检查。
8、改善气路密封的效果。气缸有一级或二级密封,若密封圈磨损,设备的供气管路及电磁阀发生漏气的现象,都会导致焊接压力的波动,从而影响焊接质量的稳定性。,所以应定期检修。
9、焊接电路板元器件老化也会导致焊接输出参数的变化,从而导致焊接质量波动;
10、凸焊过程中应避免被焊工件间有异物,否则会出现被焊工件击穿的现象,从而导致焊点泄漏。
11、改善变压器、晶闸管等关键电器部件和焊接电极的冷却效果也后改善焊接质量。变压器、晶闸管、焊接电极均采用强制水冷方式冷却。良好的冷却效果可以保证焊接电流输出稳定,减小电极氧化,降低焊接面温度等,所以要定期清透冷却水管路,保证焊接质量稳定。
12、除了以上所述的影响因素外,焊接胎具的結构对凸焊接头质量也有影响。图1中电极的冷却效果较图2好,连续生产时可减轻由于电极过热对工件质量的影响;另外图1结构更易调整底脚安装位置,保证电极与工件的贴合度。
综上所述,底脚焊接强度的主要影响因素为焊接电流、时间及空气压力,生产过程中主要围绕这三点作为重点控制方向,其余各项为日常工装、设备保养重点。
参考文献
[1] 中国机械工程学会焊接学会. 焊接手册. 机械工业出版社,1992.
外壳组件是压缩机的重要组成部分,它的所有零件都是通过焊接的方式加工完成的,其中底脚焊接工序被我公司认定为特殊工序,主要是因为它特殊的加工方式导致焊接工件的质量因无法通过肉眼或有效的检验方法在生产工序得到确认。在我们公司特殊工序的质量状况必须事前受控。留给我们的一个重要课题就是如何保证底脚焊接强度。
我们公司的底脚焊接采用的是多点凸焊的焊接方法。它的工作原理是通过瞬间的大焊接电流使凸点压溃,达到熔化连接的目的。影响我们公司底脚焊接质量的主要因素及控制要点如下:
1、空气压力:空气压力取决于被焊金属的性能、凸点的尺寸和凸点数量等。空气压力应足以在凸点达到焊接温度时,将其完全压溃,并使两工件紧紧贴合。空气压力过大会过早地压溃凸点,因电流密度减小而降低接头强度,压力过小又会引起严重飞溅。
2、焊接电流:焊接电流是最重要的凸焊参数。对于给定的工件材料和凸点尺寸,焊接电流并非越大越好。焊接电流过大易造成分流影响焊接质量,焊接电流过小则焊接强度不足。
3、焊接时间:焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。与空气压力和焊接电流相比,焊接时间是次要的,在确定合适的空气压力和焊接电流后,再调节焊接时间以获得满意的焊点。正常情况下,焊接时间越长焊接强度越好,但是这里所说的焊接时间是相对的,它必须与当时的焊接电流和空气压力相匹配。在未考虑焊接电流和空气压力的前提下单独谈焊接时间是毫无意义的。
4、减小空气压力、增大焊接电流或增大焊接时间可以增加焊接强度。在生产过程中若出现焊接强度不足时,可在工艺要求范围内按上述原则进行工艺参数的微调,保证焊接质量。但若无原则的将空气压力调的过小,焊接电流调的过大或焊接时间增的过长会出现焊缝焊渣过多现象;所以生产时需按作业文件要求的工艺参数执行
5、焊接电极的质量变差,可以极大的影响焊接质量,所以要求必须按文件要求的更换电极周期进行电极的更换,保证焊接质量的可靠性;另一方面电极耦合的越好,焊接强度越高;所以在新换电极后,要对电极的耦合性进行确认。
6、焊接胎具的导电性差,也会降低焊接强度。焊接胎具导电性变差后,在相同的输出电流的情况下,传到工件的电流会被削弱,从而导致焊接强度的降低。所以每半年必须对将成套焊接胎具全部拆开,进行去氧化处理,保证其导电性。
7、改善气缸的随动性。当放上电极的气缸在焊接凸点压溃形成铁水的瞬间,若气缸的随动性差,不能及时的落下,会导致熔池内的铁水溢出,从而导致焊接强度稳定性差。影响气缸随动性的因素有:气缸上部的弹簧或其它部件、气缸下部的防尘毡、导正气缸的轴承磨损、气缸活塞杆的润滑等,必须定期检查。
8、改善气路密封的效果。气缸有一级或二级密封,若密封圈磨损,设备的供气管路及电磁阀发生漏气的现象,都会导致焊接压力的波动,从而影响焊接质量的稳定性。,所以应定期检修。
9、焊接电路板元器件老化也会导致焊接输出参数的变化,从而导致焊接质量波动;
10、凸焊过程中应避免被焊工件间有异物,否则会出现被焊工件击穿的现象,从而导致焊点泄漏。
11、改善变压器、晶闸管等关键电器部件和焊接电极的冷却效果也后改善焊接质量。变压器、晶闸管、焊接电极均采用强制水冷方式冷却。良好的冷却效果可以保证焊接电流输出稳定,减小电极氧化,降低焊接面温度等,所以要定期清透冷却水管路,保证焊接质量稳定。
12、除了以上所述的影响因素外,焊接胎具的結构对凸焊接头质量也有影响。图1中电极的冷却效果较图2好,连续生产时可减轻由于电极过热对工件质量的影响;另外图1结构更易调整底脚安装位置,保证电极与工件的贴合度。
综上所述,底脚焊接强度的主要影响因素为焊接电流、时间及空气压力,生产过程中主要围绕这三点作为重点控制方向,其余各项为日常工装、设备保养重点。
参考文献
[1] 中国机械工程学会焊接学会. 焊接手册. 机械工业出版社,1992.