管路件電阻對(duì)焊方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管路件電阻對(duì)焊方法，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種管路件電阻對(duì)焊方法，達(dá)到控制異種金屬管路件焊接溫度的目的。采用的技術(shù)方案是一種改變待焊金屬電阻熱的電阻對(duì)焊方法，第一步是選取焊接管，第二步是制作電極，焊接設(shè)備包括第一電極和第二電極，第一電極和第二電極設(shè)有固定管路件的中心孔，第一電極和/或第二電極的焊接側(cè)留有缺口，將輔助電極嵌裝在缺口內(nèi)，輔助電極也設(shè)有夾持管路件的中心孔；第三步固定管路件；第四步是進(jìn)行焊接，啟動(dòng)焊接設(shè)備，完成電阻對(duì)焊。本方案中輔助電極起到分流作用，還可以吸收管路件內(nèi)部的電阻熱，調(diào)整管路件待焊區(qū)域產(chǎn)生熱量的目的。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種管路件電阻對(duì)焊方法，特別是涉及一種異種金屬材料管路的電阻 對(duì)焊方法。 管路件電阻對(duì)焊方法

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)接電阻焊是利用電阻熱將兩工件沿整個(gè)端面同時(shí)焊接起來的電阻焊接方法，常 用于線、棒、管類材料或環(huán)形工件的對(duì)接。
[0003] 兩個(gè)工件實(shí)施電阻對(duì)焊時(shí)，待焊的兩個(gè)工件分別置于左右兩個(gè)夾鉗電極中，兩工 件端面始終壓緊，當(dāng)電流經(jīng)夾鉗電極和工件，形成焊接變壓器的次級(jí)回路時(shí)，電流會(huì)在工件 內(nèi)產(chǎn)生電熱組，電熱組加熱工件焊接處至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛壓力（或者不施加頂 鍛壓力只保持焊接時(shí)壓力），完成工件對(duì)接。
[0004] 異種金屬管(例如：銅鋁管、鋁鋼管）在進(jìn)行電阻對(duì)焊時(shí)，如何控制異種金屬管焊接 部同時(shí)處于熔融狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)良好焊接，以及對(duì)于容易發(fā)生高溫失穩(wěn)的工件(鋁管-鋁管）來 說，如何控制合適的焊接溫度，成為本領(lǐng)域研究的重要技術(shù)問題。目前，尚沒有簡(jiǎn)單有效的 方法完成有效控制，實(shí)現(xiàn)異種金屬之間的電阻對(duì)接焊。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種管路件電阻對(duì)焊方法，達(dá)到控制異種金屬管路 件焊接溫度的目的。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種改變待焊金屬電阻熱的電 阻對(duì)焊方法， 第一步是選取焊接管，選取兩根待焊的管路件；第二步是制作電極，焊接設(shè)備包括 第一電極和第二電極，第一電極和第二電極設(shè)有固定管路件的中心孔，第一電極和/或第 二電極的焊接側(cè)留有缺口，將輔助電極嵌裝在缺口內(nèi)，輔助電極也設(shè)有夾持管路件的中心 孔；第三步固定管路件，將選取的管路件分別夾持在第一電極和第二電極上；第四步是 進(jìn)行焊接，啟動(dòng)焊接設(shè)備，完成電阻對(duì)焊。
[0007] 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案中涉及一個(gè)輔助電極，該輔助電極設(shè)置在管路件的焊接 端外壁上，在焊接電路中與管路件形成并聯(lián)，這樣對(duì)管路件來說，輔助電極起到分流作用， 使管路件上的電阻熱降低，具體可以通過實(shí)際需要，選擇不同材料的輔助電極，實(shí)現(xiàn)有效的 分流效果，同時(shí)因熱傳遞現(xiàn)象，輔助電極還可以吸收管路件內(nèi)部的電阻熱，從而調(diào)整管路件 待焊區(qū)域產(chǎn)生熱量的目的。
[0008] 基于上述方案，本發(fā)明還做如下改進(jìn)： 所述第一電極和第二電極分別由上、下夾鉗電極組成，且第一電極和第二電極的上、下 夾鉗電極分別設(shè)有截面呈半圓形的凹槽，所述第一電極和第二電極的中心孔由第一電極與 第二電極的上、下夾鉗電極凹槽裝配形成。
[0009] 所述輔助電極由上、下輔助電極組成，輔助電極的上、下輔助電極上開設(shè)截面呈半 圓形的凹槽，輔助電極的中心孔由上、下輔助電極凹槽裝配形成。
[0010] 所述第一電極和/或第二電極焊接側(cè)的缺口呈燕尾狀，輔助電極和缺口為過盈配 合。
[0011] 所述輔助電極和第一電極焊接側(cè)齊平。
[0012] 管路件的焊接端和輔助電極焊接側(cè)齊平，L=nd/k，其中，L是輔助電極的長(zhǎng)度；d 是管路件外徑；k是輔助電極的穩(wěn)定系數(shù)，η取值范圍0. 5~2. 5。
[0013] 所述第一電極和第二電極的材料是鉻鋯銅。
[0014] 第一電極和/或第二電極上設(shè)有冷卻水槽。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明中實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是圖1中第一電極的側(cè)視圖。
[0017] 圖3是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中，1.第一電極；2.第二電極；3.輔助電極。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的構(gòu)思是：在異種管電阻焊接時(shí)，由于管路件之間的電阻率和熔點(diǎn)不同，導(dǎo) 致不能同時(shí)達(dá)到焊接狀態(tài)，以及異種管、同種管在焊接時(shí)可能存在失穩(wěn)現(xiàn)象，本發(fā)明通過設(shè) 置輔助電極，將輔助電極并聯(lián)在管路件上，增加電流的通道，從而降低通路的總電阻，改變 管路件本身的電阻熱，同時(shí)因熱傳遞現(xiàn)象，輔助電極還可以吸收管路件內(nèi)部的電阻熱，從而 調(diào)整管路件產(chǎn)生熱量的目的。
[0020] 實(shí)施例1 第一步選取兩根待焊的管路件，分別是銅管和鋁管，銅的電阻率是16. 73 (η Ω ·πι)左 右，鋁的電阻率是26.55 (ηΩ ·πι)左右。銅管的焊接端縮口。
[0021] 第二步是制作電極，如圖1、2所示，選取焊接設(shè)備，焊接設(shè)備設(shè)有夾鉗電極，夾鉗 電極包括第一電極1和第二電極2,第一電極1和第二電極2均由上、下夾鉗電極組成，第一 電極1和第二電極2的上、下夾鉗電極設(shè)有截面為半圓形的凹槽，使得第一電極1和第二電 極2在裝配后形成中心孔，鋁管和銅管分別固定在第一電極1和第二電極2的中心孔內(nèi)，中 心孔的直徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)鋁管和銅管的直徑加工，滿足固定鋁管和銅管裝配的要求。
[0022] 本實(shí)施例中的夾鉗電極，可以通過如下方法加工：首先在一體的夾鉗電極上標(biāo)注 中心線，加工中心孔，然后用細(xì)絲線切割一分為二，形成上、下夾鉗電極。夾鉗電極優(yōu)選鉻鋯 銅材料做成。
[0023] 由于鋁管的電阻率較銅管高，同樣電流下，鋁管的電阻熱高，為了滿足銅管和鋁管 同時(shí)達(dá)到熔融狀態(tài)，改變了夾持鋁管側(cè)的第一電極的結(jié)構(gòu)，第一電極1的焊接側(cè)設(shè)有缺口， 該缺口內(nèi)部裝有輔助電極3,輔助電極3由上、下輔助電極組成，上、下輔助電極結(jié)構(gòu)和夾鉗 電極類似，也設(shè)有夾持管路件的中心孔，第一電極上的缺口呈燕尾狀，輔助電極3外部輪廓 和缺口對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)過盈配合，并且輔助電極3的焊接側(cè)和第一電極1的焊接側(cè)齊平。
[0024] 輔助電極3可選擇電阻系數(shù)低于鉻鋯銅，硬度、耐熱性能高于鉻鋯銅的材料做成。
[0025] 通常情況下，輔助電極3可以選用以下材料：黃銅、鈦合金、氮化硅、金剛石，具體 可根據(jù)待焊管路件之間需要調(diào)整的電阻熱的大小確定。
[0026] 第三步是固定管路件，將鋁管固定在焊接設(shè)備的第一電極1上，將銅管固定在焊 接設(shè)備的第二電極2上，鋁管的焊接端和第一電極1上的輔助電極3焊接側(cè)齊平，這樣對(duì)于 電阻高、發(fā)熱后易失穩(wěn)的鋁管來說，可減少發(fā)熱量且不會(huì)壓潰，從而提高鋁管的焊接效果， 此時(shí)應(yīng)將輔助電極的長(zhǎng)度L按照如下方法設(shè)計(jì)：L=nd/k，其中，d是鋁管的外徑；k是穩(wěn)定系 數(shù)，與輔助電極的材料有關(guān)(黃銅k=0. 2~0. 3、鈦合金k=0. 5~0. 7、氮化硅k=0. 6~0. 8、金剛石 k=0. 7~0. 9) ;n為系數(shù)，η的取值范圍是（0. 5~2. 5)，η值與待焊異種材料電阻率的差異量和 待焊管路的直徑有關(guān)，電阻率差異量越大，待管管路的外徑越大，η越大，本實(shí)施例中，輔助 電極為鈦合金，管路直徑l〇mm，系數(shù)η=1. 0,管路直徑10mm，輔助電極長(zhǎng)度L=15mm。
[0027] 符合上述公式的輔助電極能夠較好的包覆管路件的焊接端，對(duì)管路件焊接端的熱 穩(wěn)定性控制效果好。
[0028] 第四步是進(jìn)行焊接，啟動(dòng)焊接設(shè)備，，完成電阻對(duì)焊。
[0029] 作為進(jìn)一步改進(jìn)，第一電極1和第二電極2上還設(shè)有冷水槽。
[0030] 實(shí)施例2 本實(shí)施例中，選用鋁管-鋁管對(duì)焊。如圖3所示，為了防止鋁管高溫失穩(wěn)，在第一電極 1和第二電極2上均設(shè)輔助電極3,輔助電極裝配結(jié)構(gòu)和實(shí)施例1中第一電極1上輔助電極 的安裝方式相同，兩根待焊鋁管分別安裝在第一電極1和第二電極2上，然后進(jìn)行對(duì)焊。由 于鋁管熔點(diǎn)較低，可以選擇黃銅制作輔助電極，系數(shù)η為0. 5。
[0031] 實(shí)施例3 當(dāng)管路件為鋁管-304不銹鋼管時(shí)，鋁管電阻率26. 55 (η Ω ·πι)，304不銹鋼管的電阻 率是73 (ηΩ ·πι)，將不銹鋼管置于鑲有輔助電極的第一電極側(cè)，鋁管置于第二電極側(cè)，鋁管 端縮口，其余同實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1. 一種管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：第一步是選取焊接管，選取兩根待焊的管 路件；第二步是制作電極，焊接設(shè)備包括第一電極和第二電極，第一電極和第二電極設(shè)有 固定管路件的中心孔，第一電極和/或第二電極的焊接側(cè)留有缺口，缺口內(nèi)嵌裝輔助電極， 輔助電極也設(shè)有夾持管路件的中心孔；第三步固定管路件，將選取的管路件分別夾持在 第一電極和第二電極上；第四步是進(jìn)行焊接，啟動(dòng)焊接設(shè)備，完成電阻對(duì)焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：所述第一電極和第二電極 分別由上、下夾鉗電極組成，且第一電極和第二電極的上、下夾鉗電極分別設(shè)有截面呈半圓 形的凹槽，所述第一電極和第二電極的中心孔由第一電極與第二電極的上、下夾鉗電極凹 槽裝配形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：所述輔助電極由上、下 輔助電極組成，輔助電極的上、下輔助電極上開設(shè)截面呈半圓形的凹槽，輔助電極的中心孔 由上、下輔助電極凹槽裝配形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：所述第一電極和/或 第二電極焊接側(cè)的缺口呈燕尾狀，輔助電極和缺口為過盈配合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：所述輔助電極和第一 電極焊接側(cè)齊平。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：管路件的焊接端和輔 助電極焊接側(cè)齊平，L=nd/k，其中，L是輔助電極的長(zhǎng)度；d是管路件外徑；k是輔助電極的 穩(wěn)定系數(shù)，η取值范圍0. 5~2. 5。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：所述第一電極和第二 電極的材料是鉻鋯銅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述管路件電阻對(duì)焊方法，其特征在于：第一電極和/或第二 電極上設(shè)有冷卻水槽。
【文檔編號(hào)】B23K11/30GK104057193SQ201310093046
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】趙越, 萬延堯, 王昕 , 蘇穎, 陳德娟, 張尚, 李青溪, 徐源 申請(qǐng)人:中國海洋大學(xué), 青島津海制冷管業(yè)有限公司