异种金属的焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种异种金属的焊接方法，采用氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊自熔焊接，通过控制异种金属需要熔化那部分的质量大小和/或进行焊接前预热，以及在焊接时稳定控制各部分热量分配，使待焊接的异种金属能尽量同步达到熔融温度，从而实现良好自熔合，无需焊料，同时还提高了焊接品质，焊接口平滑光亮，焊接强度比传统的火焰焊提高1.5倍以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，采用氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊自熔焊接，通过控制异种金属需要熔化那部分的质量大小和/或进行焊接前预热，以及在焊接时稳定控制各部分热量分配，使待焊接的异种金属能尽量同步达到熔融温度，从而实现良好自熔合，无需焊料，同时还提高了焊接品质，焊接口平滑光亮，焊接强度比传统的火焰焊提高1.5倍以上。【专利说明】
本专利技术涉及焊接领域。
技术介绍
在焊接领域中，金属焊接非常普遍。焊接工艺经过多年的发展，也基本发展成熟。对于异种金属，一般需要使用焊料，这是由于异种金属本身的物理性能差异所致。例如铜和铁，铜的熔点为1000°c左右，铁的熔点为1500°C左右。因此，目前的铜铁焊接一般是通过银焊料火焰钎焊。采用火焰钎焊时，通过火焰对银焊料进行加热融化来填充铜板材和铁板材间的间隙，从而使铜板材和铁板材通过填充在间隙中的焊料将三者焊接在一起。焊接时焊接温度高于焊料熔融温度，而低于铜和铁的熔融温度。但是，这种焊接的焊接强度较低，而且由于增加了焊料，使材料成本上升。中国专利申请201210589384.6，公开了一种压缩机排气管，其铜管段和铁管段通过闪光焊对接焊接，无需焊料。制备工艺为:a.预热:将所述压缩机排气管的铜管段和铁管段对接装配于焊接变压器次级连接的夹钳中后，对其施加大电流，铜管段和铁管段多次迅速接触呈闭路，又迅速分开呈开路，形成断续闪光，使对接端形成高热，直至对接端被熔融；b.顶锻:当对接端被熔融的长度达到设定的熔融长度时，迅速施加顶锻力完成铜管段与铁管段的焊接。但是，采用上述工艺来焊接铜管段和铁管段是比较困难的，由于闪光焊主要适合于同种金属的焊接，因为焊接时两端部焊接口可同时达到焊接的温度，两端部口可同时熔化，达到结合。但其使用与铜管与铁管焊接时，焊接过程中铜管段端面与对接的铁管段端面获得的热量分配只能是相等的，而铜和铁的物理性能却差异较大所致。铜管的熔点为1000°C左右，铁管的熔点为1500°C左右。如采用铜类似的温度焊接时，铁无法熔接，此时的焊接状态为融化的铜仅仅附着在铁管端面表层，并未形成铜铁的结晶体。其焊接完的管件表面看很漂亮，但是其焊缝处的强度一般。如采用铁管类似的温度焊接时，铜管将会发生过烧，出现下流，铜铁管无法焊接。而且，一方面，闪光焊接时由于铜铁的热传导系数存在5倍左右的关系，而闪光焊时由于铜铁管间的分离靠近的动作，导致铜管端部温度的大幅度波动，在铜管段的端面上不易形成稳定的液态金属层，也很难维持稳定的闪光过程；另一方面，当铜管段的端面达到其熔点时，它就迅速大段地软化，也就必须提高顶锻速度。这样的结果将产生两方面的不良，一为管道易变性，二为需要夹紧铜管和铁管来实施顶锻力，夹紧力易夹伤铜管和铁管表面，使得焊接后需要对夹痕进行处理。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种，其焊接强度高且稳定，材料成本下降。本专利技术的目的是这样实现的:一种，其特征在于:所述的异种金属通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊自熔焊接，Q’等于0.~1.^情况下焊接时供热设备热量均匀分配给高熔点金属和低熔点金属；Q’Λ Q大于1.lQ’ife)^情况下焊接时高熔点金属分配较多热量，低熔点金属分配较少热量；Q’高熔点金Δ Q小于0.9Q’情况下焊接时高熔点金属分配较少热量，低熔点金属分配较多热量；其中:Q’麵点金属=Qa*点金属/m麵点金属，Q’低培点金属=Q低培点金属/m低培点金属，Q’为单位质量的金属熔化所需的热量，Q为金属熔化所需的热量，m为金属需要熔化那部分的质量； Δ Q=C Δ T=Q预热/m, Δ T=T预热后金属温度-T环境温度,C为金属的比热各，Q预热为对金属进行焊接前预热供给的热量，Δ Q为对单位质量的金属进行焊接前预热供给的热量，且定义对高熔点金属进行预热则Λ Q为正值，对低熔点金属进行预热则Λ Q为负值，焊接前无预热则Λ Q为O。至少满足以下一项条件不等于,或者焊接前对异种金属中的一种进行预热。焊缝处高熔点金属需要熔化那部分的质量小于低熔点金属需要熔化那部分的质量；或者，焊接前对高熔点金属进行预热。所述的异种金属为板材或管材。所述的异种金属板材焊接时采用对接或搭接的形式；所述的异种金属管材焊接时采用对接或套接的形式。所述的焊缝由异种金属板材对接形成，通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊或激光焊焊接时，供热设备为单焊枪或双焊枪；所述的焊缝由异种金属板材搭接形成，通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊或激光焊焊接时，供热设备为单焊枪；所述的焊缝由异种金属管材对接形成，通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊或激光焊焊接时供热设备为单焊枪、双焊枪或环形焊枪，通过高频焊时，供热设备为单线圈或双线圈；所述的焊缝由异种金属管材套接形成，通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊或激光焊焊接时供热设备为单焊枪、双焊枪或环形焊枪。所述的焊缝由异种金属板材搭接形成或由异种金属管材套接形成，焊枪喷嘴指向焊缝且加热区域需偏移时，焊枪喷嘴的中轴线与搭接平面的夹角为5°~85°。所述的异种金属的焊缝处设有第三种金属，焊接时三者自熔形成混合的结晶体。所述的第三种金属附着于熔点高于它的金属上；或者，添加第三种金属的焊丝，该焊丝置于高于它熔点的温度区域中。所述的异种金属为构成异种金属组合管的管材，该组合管为压缩机的排气管、吸气内管、吸气外管、储液器进气管或储液器出气管，或者为空调器的配管、连接管、换向阀管或膨胀阀管。本专利技术采用氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊等焊接工艺对异种金属进行焊接，通过控制异种金属需要熔化那部分的质量大小和/或进行焊接前预热，并在焊接时稳定控制各部分热量分配，使待焊接的异种金属能尽量同步达到熔融温度，从而实现良好自熔合，无需焊料，同时还提高了焊接品质，焊接口平滑光亮，焊接强度比传统的火焰焊提高1.5倍以上。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的实施例1生产原理示意图(板材对接，采用单焊枪)；图2是本专利技术的实施例2生产原理示意图(板材对接，采用双焊枪)；图3是本专利技术的实施例3生产原理示意图(板材搭接，采用单焊枪)；图4是本专利技术实施例4生产原理示意图(铜管和铁管对接焊接，铁管厚度小于铜管，氩弧焊单焊枪);图5是本专利技术实施例5生产原理示意图(铜管和铁管对接焊接，厚度相同但铁管端口削成斜面，高频焊单线圈)；图6是本专利技术实施例6生产原理示意图(铜管和铁管套接，厚度相同，氩弧焊单焊枪);图7是本专利技术实施例7生产原理示意图(铜管和铁管对接，铜管厚度小于铁管，激光焊环形焊枪);图8是本专利技术实施例7环形焊枪的示意图；图9是本专利技术实施例8、9生产原理示意图(铜管和铁管对接焊接，铁管厚度大大小于铜管，激光焊单焊枪)。【具体实施方式】本专利技术是一种。所述的异种金属通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊自熔焊接，Q’s*点金属_ A Q等于0.90Q’低培点金属~I.1Q’低培点金属情况下焊接时供热设备热量均匀分配给闻熔点金属和低熔点金属；Q’高烙点金属-A Q大于1.1Q’情况下焊接时高熔点金属分配较多热量，低熔点金属分配较少热量；Q’Λ Q小于0.情况下焊接时高熔点金属分配较少热量，低熔点金属分配较多热量，从而使待焊接的异种金属能尽量同步达到溶融温度；其中:Q’麵点金属=本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异种金属的焊接方法，其特征在于：所述的异种金属通过氩弧焊、等离子焊、准离子焊、激光焊或高频焊自熔焊接，Q’高熔点金属‑△Q等于0.90Q’低熔点金属～1.1Q’低熔点金属情况下焊接时供热设备热量均匀分配给高熔点金属和低熔点金属；Q’高熔点金属‑△Q大于1.1Q’低熔点金属情况下焊接时高熔点金属分配较多热量，低熔点金属分配较少热量；Q’高熔点金属‑△Q小于0.9Q’低熔点金属情况下焊接时高熔点金属分配较少热量，低熔点金属分配较多热量；其中：Q’高熔点金属=Q高熔点金属/m高熔点金属，Q’低熔点金属=Q低熔点金属/m低熔点金属，Q’为单位质量的金属熔化所需的热量，Q为金属熔化所需的热量，m为金属需要熔化那部分的质量；△Q=C△T=Q预热/m，△T=T预热后金属温度‑T环境温度，C为金属的比热容，Q预热为对金属进行焊接前预热供给的热量，△Q为对单位质量的金属进行焊接前预热供给的热量，且定义对高熔点金属进行预热则△Q为正值，对低熔点金属进行预热则△Q为负值，焊接前无预热则△Q为0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建康，
申请(专利权)人：孙建康，
类型：发明
国别省市：广东;44