激光焊接方法以及压缩机与流程

专利2026-06-08  1


本发明涉及焊接领域,具体地说涉及激光焊接方法以及压缩机。


背景技术:

1、空调压缩机领域,多年来缸盖或者气缸与壳体的连接固定均采用mag焊接工艺,但是随着激光焊接技术的不断进步,mag焊接存在的问题日益凸显。mag焊接对压缩机内高精度部件的影响可能造成性能降低、焊接报废风险增加、焊接成本上升以及气密性不良等问题。上述激光焊接技术的发展成为一个重要的方向。但是,目前现有的关于壳体与缸盖的激光焊接方法,均因为良品率低而未能实现量产。良品率不高的主因是缸盖材质为灰口铸铁,极易产生焊接裂纹造成质量缺陷。

2、激光焊接的特点是穿透性强,焊缝深宽比一般为5:1甚至10:1,焊接容易得到大熔深、窄焊宽的焊缝。但对双曲面工件搭接类型的激光穿透焊接来说,焊接诉求则不同。熔深方面,在对铸铁等难焊材料焊接时,首先熔深过大导致较多的铸铁成分熔入过量,增加产生焊接裂纹缺陷的风险;其次,熔深过大也不利于焊接变形量的控制。焊宽方面,焊宽与焊接强度成正比,焊缝宽度越大,焊接强度越好。激光焊接的特性是焊宽较窄,即使配置大芯径的多模激光器、焊接摆动头等增益激光装备,在焊宽拓展的同时焊接深度也会同比大幅提高,因此,激光焊接技术对于双曲面工件的焊接应用适配性不强。

3、图1为现有技术的激光焊接方法的焊缝截面示意图。如图1所示,现有技术的焊缝3的截面形状一般为“钉子”形或“v”字形。其中,“钉子”形或“v”字形的尖部指向曲面中心,原因是熔池外围散热快、冷却快、枝晶成型快,而熔池中心散热、冷却最慢,故热量最高、熔深最大。熔深过大对焊接质量无益,如能控制熔深至合适范围,可降低铸铁等难焊材料的焊接难度。但在降低焊接参数后,熔深、焊缝宽度会同步减少,焊缝强度也会降低,因此很难找到合适的参数范围。

4、有鉴于此,本发明提供了一种激光焊接方法以及压缩机。


技术实现思路

1、针对现有技术中的问题,本发明的目的在于提供激光焊接方法以及压缩机,克服了现有技术的问题,针对两个曲面工件的激光焊接,使用焊接头偏位焊接,能够使得曲面工件之间的焊缝形状浅而宽,增加焊接强度,降低压缩机焊接的不良率。

2、本发明的实施例提供一种激光焊接方法,包括:

3、将待焊接的第一曲面工件和第二曲面工件相贴合,激光器向所述第一曲面工件照射激光束,所述激光束的入射方向与所述第一曲面工件的焊点所在的曲面的切面成第一夹角θ,满足关系式0<θ<90°,所述第一曲面工件和所述第二曲面工件之间形成焊缝将两者固定连接。

4、优选地,将所述激光器的出射头先对准所述第一曲面工件的水平径向方向,再向与所述水平径向方向垂直的、位于同一平面的竖直方向平移后施焊。

5、优选地,将所述激光器的出射头先对准所述第一曲面工件的水平径向方向,再将所述激光器沿与所述水平径向方向垂直的、位于同一平面的竖直方向偏转第二夹角α后施焊,使得所述激光束的入射方向与所述第一曲面工件的焊点所在的曲面的切面成所述第一夹角θ。

6、优选地,所述焊缝的形状包括点、直线、弧形,或前述形状组合而成。

7、优选地,在过所述焊缝和所述第一曲面工件轴线的切面中,所述焊缝沿所述第一曲面工件轴线方向的宽度值为h,所述第二曲面工件的熔深值为l,满足关系式0.1毫米≤l≤h。

8、优选地,所述激光束的焦点位于所述第一曲面工件远离所述第二曲面工件的外侧或者所述第二曲面工件的内侧。

9、优选地,所述激光束由单模或者多模激光器产生,所述激光束的芯径为100微米以上,所述激光束的功率为300w以上,出射头为以下至少任一项:准直出射头;摆动头;振镜头;所述焊接波形为以下至少任一项:梯形波;矩形波;锯齿波;三角波。

10、优选地,采用保护气体保护焊接工艺,所述保护气体的流量大于5l/min,所述保护气体为以下至少任一项:氮气;氩气。

11、优选地,所述第一曲面工件和所述第二曲面工件的材质为以下至少任一项:碳钢;铸铁;粉末冶金。

12、本发明的实施例还提供一种压缩机,通过上述的激光焊接方法对壳体与上缸盖、壳体与气缸、壳体与上壳盖、壳体与下壳盖、壳体与电机、电机铁芯的若干叠片中的一种或多种焊件进行焊接。

13、本发明的激光焊接方法以及压缩机,针对两个曲面工件的激光焊接,使用焊接头偏位焊接,能够使得曲面工件之间的焊缝形状浅而宽,增加焊接强度,降低压缩机焊接的不良率。



技术特征:

1.一种激光焊接方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,将所述激光器的出射头先对准所述第一曲面工件的水平径向方向,再向与所述水平径向方向垂直的、位于同一平面的竖直方向平移后施焊。

3.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,将所述激光器的出射头先对准所述第一曲面工件的水平径向方向,再将所述激光器沿与所述水平径向方向垂直的、位于同一平面的竖直方向偏转第二夹角α后施焊,使得所述激光束的入射方向与所述第一曲面工件的焊点所在的曲面的切面成所述第一夹角θ。

4.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述焊缝的形状包括点、直线、弧形,或前述形状组合而成。

5.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,在过所述焊缝和所述第一曲面工件轴线的切面中,所述焊缝沿所述第一曲面工件轴线方向的宽度值为h,所述第二曲面工件的熔深值为l,满足关系式0.1毫米≤l≤h。

6.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述激光束的焦点位于所述第一曲面工件远离所述第二曲面工件的外侧或者所述第二曲面工件的内侧。

7.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述激光束由单模或者多模激光器产生,所述激光束的芯径为100微米以上,所述激光束的功率为300w以上,出射头为以下至少任一项:准直出射头;摆动头;振镜头;所述焊接波形为以下至少任一项:梯形波;矩形波;锯齿波;三角波。

8.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,采用保护气体保护焊接工艺,所述保护气体的流量大于5l/min,所述保护气体为以下至少任一项:氮气;氩气。

9.如权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述第一曲面工件和所述第二曲面工件的材质为以下至少任一项:碳钢;铸铁;粉末冶金。

10.一种压缩机,其特征在于,通过如权利要求1至9任一项所述的激光焊接方法对壳体与上缸盖、壳体与气缸、壳体与上壳盖、壳体与下壳盖、壳体与电机、电机铁芯的若干叠片中的一种或多种焊件进行焊接。


技术总结
本发明供了激光焊接方法以及压缩机,其中激光焊接方法包括:将待焊接的第一曲面工件和第二曲面工件相贴合,激光器向第一曲面工件照射激光束,激光束的入射方向与第一曲面工件的焊点所在的曲面的切面成第一夹角θ,满足关系式0<θ<90°,第一曲面工件和第二曲面工件之间形成焊缝将两者固定连接。本发明能够使得曲面工件之间的焊缝形状浅而宽,增加焊接强度,降低压缩机焊接的不良率。

技术研发人员:冯宾,王海生,赵海冬
受保护的技术使用者:上海海立电器有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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