专利名称：一种汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法
技术领域：
本发明涉及焊接领域，具体地，涉及汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法。
背景技术：
汽车压缩机铝合金活塞由两部分组织，需要通过焊接把它们连接起来。目前焊接方法主要是采用激光焊接技术。激光焊接在大气中进行，操作方便，焊接效率高。但由于铝合金对激光强烈的反射作用，激光焊接深度不够深，对焊深深度要求较大的铝合金活塞，则要求大幅度提高激光器的输出功率，在激光器输出功率一定的情况下难于得到满足。另外， 激光焊接在大气中进行，焊缝中不可避免地存在一定的气孔，这会影响焊接强度，当气孔多到一定程度时，焊接强度就达不到使用要求，使焊接失败，造成次品或废品。目前也有部分铝合金活塞采用电子束焊接，电子束焊接是在真空中进行，焊缝气孔少，焊接强度高。但由于焊接要求很高的真空度，抽真空要化很长的时间，使得铝合金活塞的焊接效率大大降低。 所以，电子束焊接中，如何加快抽真空的效率，已成为电子束焊接的关键技术。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法。本发明所要解决的技术问题是采用一种新的焊接工艺，提高焊接效率和焊接质量。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为采用一种专制的夹具，该夹具分为两部分，分别安装铝合金活塞的两个部分。铝合金活塞在大气中安装，分二次进入真空室，第一次进入第一半真空室，再进入真空室。在真空室中专制夹具进行装配，并能保证装配精度。由于在真空室中装配，使得真空室的抽真空变得非常快速。电子束焊接也在真空室中进行，焊接气孔少，焊接深度大，焊接强度高，焊接质量好。焊接好的铝合金活塞分两次进入大气进行拆卸，即先进入第二本真空室再进入大气，这样容易保持第一半真空室、真空室、第二半真空室的真空度。具体地，根据本发明的一个方面，提供汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，包括如下步骤步骤(1)在大气中，在夹具上安装上第一批次铝合金活塞的组件；步骤O)将在大气中安装好的所述第一批次铝合金活塞组件进入第一半真空室；步骤(3)使进入第一半真空室的所述第一批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第一批次铝合金活塞组件装配成第一批次待焊接铝合金活塞；步骤在真空室中将所述第一批次待焊接铝合金活塞进行电子束焊接；步骤(5)使焊接好的第一批次铝合金活塞进入第二半真空室；步骤(6)使所述焊接好的第一批次铝合金活塞进入大气，并在大气中拆卸。优选地，在所述步骤(3)中，装配间隙在0 0. 03mm。
优选地，在所述步骤(4)中，焊接铝合金活塞采用的工艺参数是150kV高压电子束焊设备进行焊接时，工作电压138 150kV ；焊接速度为0. 8 1. 5m/min,焊接熔深为3 5mm，焊接束流为20 35mA ；脉冲频率为200Hz 600Hz ；脉冲调制占空比为30 50%，基值电流0。优选地，所述第一半真空室的真空度为1 4Pa。优选地，所述第二半真空室的真空度为-1 -31^。优选地，在所述步骤O)中，同时，在大气中在夹具上安装上第二批次铝合金活塞的组件；在所述步骤(3)中，同时，将在大气中安装好的所述第二批次铝合金活塞组件进入第一半真空室；在所述步骤(6)中，同时，使进入第一半真空室的所述第二批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第二批次铝合金活塞组件装配成第二批次待焊接铝合金活塞。优选地，所述夹具包括活塞座夹具和活塞筒夹具。优选地，所述活塞筒夹具的形状为与铝合金活塞的活塞筒部分同心的圆柱形状。优选地，所述铝合金活塞的活塞筒在前，活塞座和所述活塞筒夹具在后并在一条中心线上运动。与现有技术相比，本发明的优点在于采用专制夹具分别装配铝合金活塞的两个部分，而装配是在真空室进行。这就使得抽真空变得容易，大大提高了抽真空的效率；如图 1所示，其中图1(a)示出采用现有技术焊接焊缝处有气孔，图1(b)示出采用根据本发明提供的焊接焊缝处气孔极少。现在市面上使用的电子束焊接是在大气中装配铝合金活塞，而铝合金内部的空气难于抽出，延长了抽真空的时间，降低了焊接效率。并且，由于真空度不高，焊接时会在焊缝中产生气孔，影响焊接强度，导致焊接失败。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显图1示出根据本发明的铝合金活塞电子束焊缝内部组织结构照片。
具体实施例方式根据本发明提供的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，包括如下步骤步骤(1)在大气中，在夹具上安装上第一批次铝合金活塞的组件；步骤O)将在大气中安装好的所述第一批次铝合金活塞组件进入第一半真空室；同时，在大气中在夹具上安装上第二批次铝合金活塞的组件；步骤(3)使进入第一半真空室的所述第一批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第一批次铝合金活塞组件装配成第一批次待焊接铝合金活塞；同时，将在大气中安装好的所述第二批次铝合金活塞组件进入第一半真空室；所述第一半真空室的真空度为IPa 4Pa。步骤在真空室中将所述第一批次待焊接铝合金活塞进行电子束焊接；步骤(5)使焊接好的第一批次铝合金活塞进入第二半真空室；所述第二半真空室的真空度为-11 -31^。
步骤(6)使所述焊接好的第一批次铝合金活塞进入大气，并在大气中拆卸；同时，使进入第一半真空室的所述第二批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第二批次铝合金活塞组件装配成第二批次待焊接铝合金活塞。进一步地，所述步骤(1)至(6)循环进行，实现铝合金活塞的高效高质量的焊接， 焊接速度可达4S/个。在本实施例的优选例中，夹具分别装配上铝合金活塞的两个部分，每批有20个这样的专夹具，可装配20个待焊接铝合金活塞。优选地，在所述步骤C3)中，装配间隙在0 0.03mm。在所述步骤(4)中，焊接铝合金活塞采用的工艺参数是150kV高压电子束焊设备进行焊接时，工作电压138 150kV ；焊接速度为0. 8 1. 5m/min，焊接熔深为3 5mm，焊接束流为20 35mA ；脉冲频率为200Hz 600Hz ；脉冲调制占空比为30 50%，基值电流 O0优选地，在所述步骤O)中，同时，在大气中在夹具上安装上第二批次铝合金活塞的组件；在所述步骤(3)中，同时，将在大气中安装好的所述第二批次铝合金活塞组件进入第一半真空室；在所述步骤(6)中，同时，使进入第一半真空室的所述第二批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第二批次铝合金活塞组件装配成第二批次待焊接铝合金活塞。更进一步具体地，所述夹具包括活塞座夹具和活塞筒夹具。所述活塞筒夹具的形状为与铝合金活塞的活塞筒部分同心的圆柱形状。所述铝合金活塞的活塞筒在前，活塞座和所述活塞筒夹具在后并在一条中心线上运动。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤(1)在大气中，在夹具上安装上第一批次铝合金活塞的组件；步骤O)将在大气中安装好的所述第一批次铝合金活塞组件进入第一半真空室； 步骤(3)使进入第一半真空室的所述第一批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第一批次铝合金活塞组件装配成第一批次待焊接铝合金活塞； 步骤在真空室中将所述第一批次待焊接铝合金活塞进行电子束焊接； 步骤(5)使焊接好的第一批次铝合金活塞进入第二半真空室； 步骤(6)使所述焊接好的第一批次铝合金活塞进入大气，并在大气中拆卸。
2.根据权利要求1所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于， 在所述步骤⑶中，装配间隙在0 0. 03mm。
3.根据权利要求1或2所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，焊接铝合金活塞采用的工艺参数是150kV高压电子束焊设备进行焊接时，工作电压138 150kV ；焊接速度为0. 8 1. 5m/min，焊接熔深为3 5mm，焊接束流为20 35mA ；脉冲频率为200Hz 600Hz ；脉冲调制占空比为30 50%，基值电流0。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法， 其特征在于，所述第一半真空室的真空度为1 4Pa。
5.根据权利要求1所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于， 所述第二半真空室的真空度为-1 -31^。
6.根据权利要求1所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于， -在所述步骤O)中，同时，在大气中在夹具上安装上第二批次铝合金活塞的组件； -在所述步骤(3)中，同时，将在大气中安装好的所述第二批次铝合金活塞组件进入第一半真空室；-在所述步骤(6)中，同时，使进入第一半真空室的所述第二批次铝合金活塞组件再进入全真空室，通过所述夹具将所述第二批次铝合金活塞组件装配成第二批次待焊接铝合金活塞。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法， 其特征在于，所述夹具包括活塞座夹具和活塞筒夹具。
8.根据权利要求7所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于， 所述活塞筒夹具的形状为与铝合金活塞的活塞筒部分同心的圆柱形状。
9.根据权利要求7或8所述的汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，其特征在于，所述铝合金活塞的活塞筒在前，活塞座和所述活塞筒夹具在后并在一条中心线上运动。
全文摘要
本发明提供一种汽车空调压缩机铝合金活塞电子束焊接方法，铝合金活塞在大气中安装，分二次进入真空室，第一次进入第一半真空室，再进入真空室。在真空室中专制夹具进行装配，并能保证装配精度。由于在真空室中装配，使得真空室的抽真空变得非常快速。电子束焊接也在真空室中进行，焊接气孔少，焊接深度大，焊接强度高，焊接质量好。焊接好的铝合金活塞分两次进入大气进行拆卸。本发明采用专制夹具分别装配铝合金活塞的两个部分，而装配是在真空室进行。这就使得抽真空变得容易，大大提高了抽真空的效率。
文档编号B23K37/04GK102554446SQ201110445329
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者蔡道叶 申请人:上海镭弘激光科技有限公司