从一般的冰箱、空调压缩机到3~5P的制冷压缩机,其种类很多,形状各异,但其壳体结构大体类似,一般由上、下封头,筒体,底座,吸、排气管,密封接线座等组成,如图6所
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示。压缩机壳体一般采用低碳钢(10#、20#钢等)制造,其零、部件较多,大多采用电阻焊、电弧焊和钎焊方法进行连接。焊接质量除了强度要求外,主要是气密性要求,焊后一般要进行3.5MPa的气密性试验和10.5MPa的水压性试验。下面介绍几组典型零、部件的焊接工艺。
3.2 上、下封头与筒体的环缝焊接
上、下封头与筒体的环缝焊接采用了MAG焊工艺。保护气体采用了Ar+CO2混合气体,以提高熔滴过渡稳定性和获得足够的焊缝宽度。该组工艺的特点是采用了工件自动定位与气动自动压紧,焊枪自动到位,及焊接程序自动控制等功能,实现了环缝焊接过程的自动化,从而提高了焊接效率与焊接质量,减轻了劳动强度。
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下封头与筒体的焊接装置如图7所示。焊缝为插套式搭接接头。焊枪安装在三维调节机构上,以实现焊枪的定位。工件装配后置于转台上,上方采用气缸压紧。转台由同轴电机—减速机构驱动旋转。该机构具有运行稳定可靠,体积小的特点。上封头与筒体的焊接装置如图8所示。焊缝采用了对接接头形式,并单边开V型坡口。和上套焊接装置不同的是,工件由轴承导轨垂直推入焊接位置并气动压紧。然后将整个机构由气缸驱动推到倾斜45°进行焊接,焊完后拉回垂直位置退出工件。焊枪安装了三维调节机构,以便xx调整焊枪位置。焊枪送进与退出焊接位置也采用气动实现。整个焊接过程需要进行动作的协调。
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3.3 机芯座与筒体的塞焊焊接
机芯座安装在筒体内并和筒体相配合,是铸铁件。其与筒体的定位采用了塞焊工艺,参阅图6。 如图9所示,机芯座上打孔并埋入低碳钢销钉,然后在筒壁相应的位置上打孔,将塞焊点焊到销钉上。
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焊接过程采用了如图10所示的四点塞焊装置,其特点是采用了两把焊枪同时对相对的两点进行塞焊,然后由气缸驱动将工件旋转90°进行另两点的塞焊。因此,和上两台设备不同的是,转台的旋转电机换成了气缸,以实现零件焊接工位的变换。
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以上三台装置均采用了可编程序控制器(PLC)对焊接动作程序进行顺序控制,并充分考虑了动作间的协调与互锁。采用进口气体配比器对保护气体流量进行严格控制,从而保证了工艺过程的稳定性。
3.4 密封接线座与筒体的凸焊焊接
密封接线座安装示意如图11所示。密封接线座为三芯插座,直径为Φ30~38mm,采用玻璃体封装。因此,焊接过程中要控制玻璃体温度不得超过300℃。一般采用大容量电容储能凸焊机(30,000Ws,如TR-25K电容储能凸焊机)进行焊接。如有可能,也可以采用交流凸焊机(400kVA,如TN-440型交流凸焊机)进行焊接。
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3.5 吸(排)气管与筒体的凸焊焊接
吸(排)气管为紫铜管。对于小功率压缩机,其直径为Φ10~12mm。传统工艺是采用钎焊方法将其焊到压缩机壳体上,但焊后对焊剂的清洗是个难题。为了解决这一问题,目前已逐步过渡到“钎焊+凸焊”工艺。即,先将紫铜管钎焊到一个钢套上,再将钢套采用凸焊工艺焊到封头或筒体上。
3.6 其它
消音器组合件焊接,主要考虑了工件表面质量的要求,一般采用电容储能点焊实现。底座与壳体的焊接,一般预制2~4个Φ4~6mm的凸焊点,采用凸焊焊接。还有档油板、接水盘、接水盘支架、保护盒的焊接等,均采凸焊工艺实现。
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对于连杆组合件的对焊焊接,如图12所示,需要将钢球与连杆以及连杆与滑套组合焊装成一体。钢球为成品,采用轴承钢制造。连杆和滑套为低碳钢。焊接中球体外表面温度不得超过200℃,不得破坏钢球的表面质量,同时,焊接尺寸精度要求较高。为此,必须从焊接规范选择、焊接有效保护上采取严格的措施。为了保证焊接接头的机械强度,焊接规范要同时考虑焊缝的焊后热处理。焊接过程中采用了两台焊机分别对钢球与连杆、及连杆与滑套进行对焊焊接。
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