涡旋压缩机三点塞焊的浅析

　　第二届中国北方焊接学术会议论文集图中标出了所有焊缝（点）的焊接方法，从结构上可以看出，转子压缩机三点塞焊是将筒体和气缸焊接在一起，涡旋压缩机的三点塞焊是将筒体和下轴承体焊接在一起、四点塞焊是将筒体和支架焊接在一起。另外，转子压缩机上外罩内没有关键零件，而涡旋压缩机的上外罩内有一个圆盘状的零件一隔板，它与上外罩之间是通过高频加热“热压”并形成过盈联接而连成一体的。

　　根据生产线上对压缩机故障的判断，主要故障“无能力”、“不启动”、“卡死”的相关工序为三（四）点塞焊和上外罩环焊（以下简称上环焊），均是熔焊工序。在所有三大类焊接方法中，也只有熔焊产生的焊接应力和变形*大。所以有必要对其进行具体分析，探讨问题发生的机理和应该采取的对策及预防措施，以不断降低产品不良率，减少生产损失，提高产品质量和性能。

　　在压缩机塞焊和环焊过程中，由于被焊接的零件（母材）被其它零件在整体尺寸上已经限制住了，形成了拘束条件：同时，熔焊所产生的高温足以使母材产生剧烈热膨胀并达到屈服极限。另外，熔焊所产生的高温液态金属很大程度上抵消了母材受热所产生的膨胀趋势，也就使弹性变形量相对减少，从而使母材冷却后将绝大部分膨胀趋势转化成缩短趋势，*终加剧了残余应力和变形的影响程度。所以压缩机塞焊和环焊不仅存在上述两个形成残余应力和变形的条件，而且液态金属对膨胀趋势的吸收，更加剧了残余应力和变形的程度。因此可以推断：如果在拘束条件下，焊缝翘曲变形趋势将转化为向下的变形趋势或向下的推应力。

　　压缩机的塞焊点和环焊缝的残余应力和变形从微观上看是遵循上述变形规律的，但宏观上表现出来的现象就不尽相同。首先以转子压缩机三点塞焊的塞焊点为例，该焊点剖面呈三角形，经过上述焊接热应变循环后内部残余较大的拉应力，被焊接的母材一筒体和气缸均被拉向焊点中心；同时，三角形焊点的两个“边”的收缩应力受到了母材的拘束，但在外侧的“边”由于没有受到拘束而产生收缩变形，也就有翘曲变形。

　　由于压缩机筒体为圆桶形、剖面为圆形，焊点的横向收缩使该圆周长变短、半径缩小，而且由于翘曲变形的存在，使得焊点相对于原始位置向压缩机中心移动、并伴随指向压缩机轴心的推应力。三个塞焊点的这种由收缩拉应力而引起的指向压缩机轴心的推应力及其引发同方向的变形，将全部作用在转子压缩机的气缸上。转子压缩机气缸的形状及三点塞焊焊点的位置在圆周上没有对称分布，这样就会使气缸在三个塞焊点残余推应力（变形）作用下偏离原有的中心位置。这就使得与气缸相联接的曲轴电机转子组件也偏移了原有的中心。