一种高效环保的压缩机壳体环缝电阻凸焊工艺的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种电阻凸焊工艺，具体涉及一种高效环保的压缩机壳体环缝电阻凸焊工艺。

背景技术：
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压缩机，是空调系统和冰箱系统的心脏。压缩机外壳一般采用钢质材料制作，无论是空调压缩机还是冰箱压缩机机身，大多由上下两个壳体或上、中、下三个壳体焊接在一起组成压缩机机身。由于压缩机在运转时，将发生周期性的振动，压缩机外壳上最脆弱的部分将是焊接部位，一旦压缩机外壳上焊接部分出现缝隙或裂缝，压缩机内的冷媒将会出现泄漏，从而造成压缩机损坏并引发环境污染，因此，对压缩机外壳上焊接部位的强度和品质有严格要求，避免压缩机振动时焊接部位发生裂纹导致泄漏。

现有技术中，压缩机机身的壳体密封焊接工艺大多是采用co2弧焊工艺，在焊接的过程中会大量排放有毒有害气体并产生大量弧光，污染环境并危害生产操作人员的身体健康，在焊接时需要消耗大量的焊丝，成本高，既不节能也不环保，焊缝泄漏率也很高，通常需要进行二次补焊，造成环境污染的同时也增加了企业生产成本。此外，采用现有的焊接工艺焊接压缩机壳体，效率也低，平均每次焊接时间不低于20s。

目前，压缩机生产厂家普遍面临着巨大的环保和成本压力，提供一种具有制造成本低廉、高效、环保、焊接品质高的压缩机一次焊接成型的环缝电阻凸焊工艺去取代传统的弧焊工艺显得尤为重要。

技术实现要素：
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本发明的目的是针对传统工艺中存在的不足之处，而提供一种高效环保的压缩机壳体环缝电阻凸焊工艺，将压缩机壳体a与压缩机壳体b的接触面形状重新设计使之符合电阻凸焊需要，通过使用环缝电阻凸焊工艺使得压缩机壳体a与压缩机壳体b能够整圈同时通以大电流一次完成两工件的焊接，每次焊接时间不超过200毫秒，直接熔化母材，无需焊材，整个焊接过程快速，无烟尘、合格率和生产效率大大提高，焊接后的焊缝热影响区小，组织性能好，焊缝强度高，直接颠覆了传统的二氧化碳弧焊焊接工艺和传统缝焊工艺。

本发明采用的技术方案为：一种高效环保的压缩机壳体环缝电阻凸焊工艺，该工艺包括以下工序：

定位工序：使压缩机壳体a与压缩机壳体b紧密接触并定位；

环缝电阻凸焊工序：通过使用电容储能电阻凸焊机电极对压缩机壳体a与压缩机壳体b接触部位通以电流和施加压力进行环缝焊接。

优选的，所述电容储能电阻凸焊机电极包括上电极及下电极夹具。

优选的，在所述定位工序中，首先按照凸焊工艺对焊接工件接触面形状要求加工压缩机壳体a与压缩机壳体b，将加工完成的压缩机壳体a与压缩机壳体b组装，然后将组装后的压缩机壳体固定在电容储能电阻凸焊机的下电极夹具内夹紧，启动电容储能电阻凸焊机开关，使电容储能电阻凸焊机的上电极压紧在压缩机壳体a上并通电自动完成整圈环缝电阻凸焊工序。

优选的，所述电容储能电阻凸焊机每次通电焊接时间在200毫秒以内。

优选的，所述下电极夹具的抱紧压力与焊接电流相适应，下电极夹具的抱紧压力不低于20kn，上电极焊接压力不低于20kn。

优选的，在所述环缝电阻凸焊工序中，采用电容储能电阻凸焊机对压缩机壳体a与压缩机壳体b进行自动环缝焊接，所述电容储能电阻凸焊机的焊接电流脉冲的有效值rms不低于15万安培，峰值电流不低于20万安培。

优选的，所述下电极夹具包括左下电极与右下电极，左下电极与右下电极合围在一起形成用于夹紧压缩机壳体b的焊接夹具，焊接夹具的形状与压缩机壳体b的外侧壁形状相适配。

本发明的有益效果为：本发明中的环缝电阻凸焊工艺通过对压缩机壳体a与压缩机壳体b接触面形状的特殊设计，以及电容储能电阻凸焊机可在极短时间内输出大电流从而使压缩机壳体a与压缩机壳体b之间的接触面整圈熔化并在加压的情况下将压缩机壳体可靠地焊接在一起，可以实现密封焊接，焊接位置强度均匀并能达到压缩机使用要求，不仅焊缝质量高，而且生产效率也高，并且节能环保。此外，本发明焊接后的压缩机外壳体更加美观，不需打磨清理，且整个焊接工序中未使用焊丝，不会产生有毒有害气体以及弧光，提高了焊接工艺的环保及清洁性，将为人类科学技术的进步作出贡献。

附图说明：

图1是本发明实施例一中空调压缩机下盖与主壳体焊接时的结构示意图。

图2是本发明图1中a处的局部放大图。

图3是本发明空调压缩机下盖与主壳体组装焊接时的结构示意图。

图4是本发明空调压缩机上盖与主壳体焊接时的结构示意图。

图5是本发明实施例二中冰箱压缩机焊接时的结构示意图。

图6是本发明图5中b处的局部放大图。

具体实施方式：

结合具体实施例对本发明进行进一步说明：

实施例一：

参照图1至图4，空调压缩机外壳包括下盖、上盖及主壳体，在对空调压缩机外壳进行焊接时，需要先将下盖与主壳体使用本发明中的环缝电阻凸焊工艺进行环缝焊接，然后再将焊接有下盖的主壳体与上盖使用本发明中的环缝电阻凸焊工艺进行环缝焊接，空调压缩机外壳需要将主壳体分别与上盖及下盖单独进行焊接，整个焊接需要重复本发明中的环缝电阻凸焊工艺两次才能完成空调压缩机的焊接。

当进行压缩机下盖与主壳体的环缝电阻凸焊工艺时，下盖即为本发明环缝电阻凸焊工艺中的壳体a3，主壳体即为本发明环缝电阻凸焊工艺中的壳体b5，具体焊接工艺为：首先按照凸焊工艺对焊接材料接触面形状的要求加工压缩机下盖与压缩机主壳体，将下盖接触面形状加工成图1和图2中的形状，具体为：在下盖底部侧壁上增加翻边6，在主壳体端部增加倒角7，下盖底部插入主壳体端部的倒角7内，下盖的翻边6放置在主壳体顶部，从而形成搭接结构，按照本发明中的环缝电阻凸焊工艺进行焊接，焊接时使用大功率电容储能电阻凸焊机即可。电容储能电阻凸焊机为现有技术，可以使用现有技术中的电容储能的电阻凸焊机完成，电容储能电阻凸焊机的电极的形状需要满足本发明中对电极形状的要求。将加工完成的压缩机下盖与压缩机主壳体搭接在一起，形成图3中组装后的形状，然后将压缩机主壳体放入在电容储能电阻凸焊机的下电极夹具内，通过移动左下电极1和/或右下电极4对主壳体进行夹紧，下电极夹具的抱紧压力不低于20kn，启动电容储能电阻凸焊机开关，使电容储能电阻凸焊机的上电极2压紧在压缩机下盖上并通以瞬间大电流，当电容储能电阻凸焊机通以大电流时，压缩机下盖与压缩机主壳体接触面瞬间融化，在上电极2不低于20kn的焊接压力下形成焊缝，由于压缩机下盖与压缩机主壳体接触面是整圈瞬间融化，焊缝位置均匀，不存在焊接应力薄弱点的情况，与现有的co2弧焊工艺及缝焊工艺相比，焊缝位置更加美观，组织性能好，焊接速度更快，焊接强度更高，也更加节能，传统焊接工艺在焊接压缩机下盖与主壳体时每次焊接时间不少于20s，而采用本发明中的焊接工艺每次通电焊接时间不超过200毫秒，在焊接速度上提高了100倍以上，每次焊接所消耗的电能相对于现有技术也减少了5倍以上。因需要实现环缝凸焊工艺，本发明中的上电极2的形状优选为圆弧状，上电极2可以环绕在压缩机壳体a3的外侧壁上，当焊接压缩机下盖时，上电极2套在下盖外侧壁上。在所述环缝电阻凸焊工序中，采用电容储能电阻凸焊机对压缩机的下盖与压缩机主壳体进行自动环缝焊接，所述电容储能电阻凸焊机的焊接电流脉冲的有效值rms不低于15万安培，峰值电流不低于20万安培。所述电容储能电阻凸焊机电极包括上电极2及下电极夹具。所述下电极夹具包括左下电极1与右下电极4，左下电极1与右下电极4合围在一起形成用于夹紧压缩机主壳体的焊接夹具，在该实施例中，左下电极1与右下电极4合围在一起形成圆弧形用于夹紧主壳体的腔，下焊接夹具的形状与压缩机主壳体的外侧壁形状相适配。左下电极1与右下电极4的形状是根据空调压缩机外壳体的形状进行设置与匹配，左下电极1的形状为半圆弧形，右下电极4的形状为半圆弧形且右下电极4直径与左下电极1的直径相同，两者合围在一起形成腔体，圆弧形腔体的直径与压缩机主壳体的外壁直径基本相等。在焊接时，压缩机下盖与主壳体的接触面位于下电极夹具与上电极2之间，启动电容储能电阻凸焊机，通过电容储能凸焊机瞬时输出大电流而使压缩机下盖与主壳体接触面整圈融化并在上电极2的加压下进行密封牢靠的焊接，由于下盖与主壳体的接触面是整圈融化进行焊接，焊接强度高，可以实现密封焊接，避免焊接位置出现脆弱部位。左下电极1与右下电极4的形状与主壳体其中一个端部的形状相适配。

参照图4，下盖与主壳体焊接在一起后，需要将焊接有下盖的主壳体与上盖使用本发明中的环缝电阻凸焊工艺进行环缝焊接，此时，压缩机上盖即为本发明环缝电阻凸焊工艺中的壳体a3，主壳体即为本发明环缝电阻凸焊工艺中的壳体b5，上盖与下盖分别焊接在主壳体的两端。在上盖底部侧壁上增加翻边6，在主壳体端部增加倒角7，上盖底部插入主壳体端部的倒角7内，翻边6放置在主壳体上，从而形成搭接结构进行环缝焊接，焊接时使用大功率电容储能电阻凸焊机即可。具体焊接工艺参照下盖与主壳体的焊接。此时，左下电极1与右下电极4的形状与主壳体另一个端部的形状相适配。

本发明中的压缩机主壳体与下盖或上盖的接触面的形状只需要满足凸焊工艺对接触面的形状要求即可，例如：在接触面处设置一定数量的凸点或者在接触面设置凸圈等，该实施例中的接触面的形状仅为举例说明。

实施例二：

参照图5及图6，冰箱压缩机外壳包括压缩机壳体a3与压缩机壳体b5，压缩机壳体b5的形状为类似空心半椭圆球形，压缩机壳体a3的形状为类似空心半椭圆球形，冰箱压缩机壳体a3的形状与冰箱压缩机壳体b5的形状见图5，压缩机壳体a3与压缩机壳体b5接触面的形状可以采用该实施例中的结构也可以选用其他满足凸焊工艺对接触面的形状要求的形状，在本实施例中将本发明中的高效环保的压缩机壳体环缝电阻凸焊工艺用于冰箱压缩机外壳，具体环缝电阻凸焊工艺为：在冰箱压缩机壳体a3的底部侧壁上设置翻边6，在压缩机壳体b5的顶部端部增加倒角7，压缩机壳体a3与压缩机壳体b5形成搭接结构从而进行环缝电阻凸焊工艺。将压缩机壳体a3与压缩机壳体b5按照本发明中的方法要求组装在一起，并将组装后的压缩机壳体a3与压缩机壳体b5组件放入左下电极1与右下电极4形成的下电极夹具内，移动左下电极1和/或右下电极4，使左下电极1和右下电极4均紧紧环绕在压缩机壳体b5的外侧壁上，左下电极1与右下电极4的形状是根据冰箱压缩机壳体b5的形状进行设置，左下电极1的顶壁为半圆形，右下电极4的顶壁为半圆形且右下电极4顶壁的直径与左下电极1的顶壁的直径相同，两者合围在一起形成容纳冰箱压缩机壳体b5的腔体，该腔体的最大直径与压缩机壳体b5的顶端的直径相适配，左下电极1与右下电极4形成的下电极夹具的抱紧压力不低于20kn。此时，使上电极2下移直至套在冰箱压缩机壳体a3的外侧壁上，压缩机壳体a3与压缩机壳体b5的接触面位于下电极夹具与上电极2之间，启动电容储能电阻凸焊机，通过电容储能电阻凸焊机瞬时输出大电流而使压缩机壳体a3与压缩机壳体b5接触面整圈融化并在上电极2的加压下进行密封牢靠的焊接，上电极2在焊接时的焊接压力不低于20kn，由于压缩机壳体a3与压缩机壳体b5的接触面是整圈融化进行焊接，焊接强度高，可以实现密封焊接，避免焊接位置出现脆弱部位，所述电容储能电阻凸焊机的焊接电流脉冲的有效值rms不低于15万安培，峰值电流不低于20万安培。

实施例一至实施例二中的压缩机壳体a3与压缩机壳体b5之间的接触面的形状可以采用任何满足电阻凸焊工艺焊接要求的形状。下电极夹具中的左下电极1与右下电极4可以根据要焊接的材料的形状进行调整，从而实现对壳体b5进行夹紧。

本发明中的环缝电阻凸焊工艺也可以焊接与压缩机形状相似的产品，例如：油缸、消防瓶等容器、罐体产品，此外，本发明中的环缝电阻凸焊工艺可以采用现有电容储能电阻凸焊机进行焊接。

分别对采用本发明中的环缝电阻凸焊工艺焊接后的冰箱压缩机及空调压缩机进行压力测试、焊缝金相分析测试以及密封性测试，测试结果符合空调压缩机及冰箱压缩机的使用需求，焊接后的压缩机外壳具有较高的密封性，均匀的焊缝强度以及较强的耐压强度，可以满足压缩机使用环境对密封性、焊缝强度以及耐压强度的需求。

综上所述，本发明中的环缝电阻凸焊工艺通过对压缩机壳体a3与压缩机壳体b5接触面形状的特殊设计，以及电容储能电阻凸焊机可在极短时间内输出瞬间大电流从而使压缩机壳体a3与压缩机壳体b5之间的接触面整圈熔化并在加压的情况下将压缩机外壳可靠地焊接在一起，可以实现密封焊接，焊接位置强度均匀并能达到压缩机使用要求，不仅焊缝质量高，而且生产效率也高。此外，本发明焊接后的压缩机外壳体更加美观，不需打磨清理，且整个焊接工序中未使用焊条，不会产生有毒有害气体以及弧光，提高了焊接工艺的环保及清洁性。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。