電磁加熱器制冷行業傳統的焊接工藝是采用銀焊條手工火焰釬焊的方式
火焰釬焊溫度高、加熱快、但也容易出現加熱不均勻、過燒等不良現象,對操作者的技能水平要求也較高。自從高頻電磁加熱感應焊機應用以后,制冷行業的焊接技術獲得了突飛猛進的發展。
釬焊的基本原理 釬焊是通過加熱將釬料加熱到合適的溫度(高于釬料液相線溫度,但低于母材固相線溫度),利用液態釬料的毛細吸管作用,填入釬縫,形成同種或異種材料之間的連接。釬焊接頭強度高、韌性好、氣密性好、美觀、易拆卸、焊接溫度低,容易實現自動化。釬焊要求有母材之間有很好的配合和合適的間隙,焊接前需要清潔金屬表面,焊接過程中給工件涂敷釬劑或有保護氣氛,對工件做適當的裝夾固定,選擇適宜的加熱方式。焊后需對接頭進行清洗。
高頻電磁加熱感應釬焊的基本原理
電磁加熱器感應釬焊是將工件放置在高頻交流電電磁加熱感應線圈產生的電磁場中導體里將產生渦電流,通過表面電磁加熱感應電流產生的電阻熱來實現釬焊。電磁加熱感應釬焊操作簡便,加熱速度快。加熱速率隨電磁加熱感應線圈和工件間距離呈相反的變化,隨距離的增加,加熱速率急速下降;電阻率小的金屬(如Cu 和Al)升溫要比電阻率大的金屬慢。 鋼及不銹鋼電磁加熱感應釬焊不需要加熱整個部件、采用局部加熱可避免工件其他部位軟化。加熱深度依賴于交流電頻率,交流電頻率增加,加熱深度將會降低;電流頻率應接頭和母材情況而定,高頻電磁加熱感應加熱設備的頻率一般在 30-100KHZ。 高頻電磁加熱感應釬焊的應用 對于制冷行業的釬焊來說,應用高頻釬焊工藝必須對電磁加熱感應加熱設備、電磁加熱感應圈、焊料、焊劑、夾具等方面的進行正確的選擇,并需要通過大量的實驗對不同電流,時間等參數進行變換實驗,摸索出適合該產品的一套參數,保證較好的焊接質量。 1 高頻焊機的選擇 高頻電磁加熱器感應釬焊機頻率越高,加熱深度越淺,頻率越低,透熱性越好。冰箱壓縮機外排氣管為1mm 厚銅管,內排氣管為0.5mm厚邦迪管,母材厚度較薄,使用高頻電磁加熱感應焊機可達到較好的焊接效果。加熱速度可以通過電磁加熱感應器輸出功率、加熱時間、材料質量、比熱等參數進行計算,選擇功率范圍適合的電磁加熱感應焊機。冰箱壓縮機排氣管焊接一般選用 30KW 的高頻焊機焊機。可以分兩個階段或多個階段加熱,每個階段都可設定不同的電流和加熱時間,保證焊接過程的穩定和一致性,從而保證焊接質量。 2 電磁加熱感應器的制作 為減小電磁加熱感應圈自身發熱,電磁加熱感應圈一般用電阻率較低的銅管制作,盤繞成螺旋狀線圈,管內有循環冷卻水通過,對電磁加熱感應器進行冷卻,及時帶走熱量,防止電磁加熱感應器被燒壞。一般情況下,線圈應選用直徑5mm以上的銅管制作。制作過程中不能出現死彎,確保循環水流通順暢。電磁加熱感應圈的尺寸應根據工件的外形尺寸進行設計,電磁加熱感應線圈應盡可能與零件緊密地配合,以得到大的能量轉換。電磁加熱感應線圈需要做絕緣處理,焊接過程中,在電磁加熱感應線圈中通過高頻交流電源線圈附近會產生磁場,內排氣管在其磁場的作用下會發生擺動,若與電磁加熱感應線圈接觸會發生放電打火現象,甚至會導致電磁加熱感應圈擊穿,電磁加熱感應線圈燒毀。因此,電磁加熱感應線圈需要做絕緣處理。可使用耐高溫絕緣膠帶纏繞或做耐高溫涂層,如云母帶、瓷涂層等。。電磁加熱感應器與焊槍手柄的連接應使用銅螺栓或不銹鋼螺栓,不能使用帶有磁性或可被電磁加熱感應加熱的金屬螺栓。 3 裝卡與固定 高頻電磁加熱感應焊接前要對工件進行裝卡固定,分為附加夾具固定和工件自我固定。定位夾具應使用耐高溫絕緣材料制成,如聚四氟。定位夾具不但要保證電磁加熱器感應線圈與被加熱工件的距離實現較高的加熱效率,而且還要保證電磁加熱感應線圈與工件的高度位置,不能過高或過低。電磁加熱感應釬焊是利用液態釬料的毛細吸管作用填入釬縫接頭,如果電磁加熱感應線圈位置較高,電磁加熱感應圈會先加熱上部的內排氣管,內排氣管是邦迪管,電磁加熱感應加熱速度很快,會迅速變紅,將焊料熔化、沸騰,此時釬縫的毛細吸管作用還不明顯,填充效果差;如果線圈位置過低,電磁加熱感應器會先加熱下部的外排氣管,外排氣管是銅管,加熱速度慢,且內排管磁場被屏蔽,加熱慢,毛細吸管作用也不明顯,焊料熔化后會流到外排氣管的管壁外側。理想的加熱狀態是,電磁加熱感應圈的加熱位置應在內、外排氣管的相交位置上,內、外排氣管交匯處同時紅熱、釬料一邊熔化一邊就被吸到焊縫中。 4 焊料與焊劑的選擇 焊料就是填充到焊縫中起到連接作用的金屬或合金。制冷行業焊接多采用銀基焊料或銅基焊料。其中銀基焊料具有熔點低、工藝性好、接頭強度高、塑性好等優點,被廣泛使用于制冷行業中。根據不同的釬焊工藝可選用不同形態的焊料,電磁加熱感應釬焊中大量使用焊環。釬劑是在加熱過程中潤濕金屬表面,去除金屬表面氧化物,或防止金屬表面被氧化的物質,主要根據母材和釬料的性質來選擇相應的釬劑,不同的釬料形態應選用不同形態的釬劑。鄭州機械研究所積極推動制冷行業電磁加熱感應釬焊的應用,在業內率先推出了適用于制冷行業的低銀含量藥芯(或藥皮)焊環,提高了質量穩定性和生產效率。
結語 高頻電磁加熱感應釬焊工藝的應用保證了產品質量,減少了返工,返修的浪費。可實現定量供給釬料,降低了貴金屬的耗量,節約了生產成本。可實現焊接自動化,提高了生產效率。 |
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