CN100503117C - 一种温差发电器焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种温差发电器焊接方法，用模具分别将N型材料和P型材料压制成圆柱体，模具腔体的一个孔中放入下电极、N型材料、上电极，放入炉中进行焊接，取出后对N型材料再进行二次焊接，将导流铜片放入下模腔中，盖上托盘和底板，加入银铜焊料片，腔体中的左模孔放入已焊电极的N型单体，右模孔依次放入下电极、P型材料和上电极，套上上模腔和石墨垫，中心管，盖上定位板，定位板上的螺钉对准焊接件中心，用螺母固定，调整定位板上的螺钉，将温差发电器焊接装置放入炉中后将P型、N型材料钎焊成一整体。温差电材料不受损，焊接强度好，可靠性高，焊接接触电阻低，并能使不同配比的P型、N型材料相互匹配，提高了温差发电器的可靠性。

Description

一种温差发电器焊接方法

技术领域

本发明属于温差发电器制造技术领域，特别是涉及一种温差发电器焊接方法。

背景技术

温差发电器是利用塞贝克效应将热能直接转换成电能的装置。所谓塞贝克效应是德国科学家塞贝克发现的由两种不同的金属构成闭合回路，当两个接头存在温差时，回路中将产生电流。这里的“两个接头”即为热端和冷端。

目前公知的温差发电器焊接方法是将平板纯铁电极和P、N型两种温差电材料使用SnTe作为焊料分别焊接成单体后，再用AgCu作为焊料将两种温差电单体连接成π对，构成最基本的温差发电器；在此过程中两种温差电材料都受到两次高温冲击，由于不同的P、N型温差电材料对焊接材料的要求、焊接温度的要求和耐高温冲击次数要求不同，造成焊接后的单体接触电阻大，接头强度差，单体材料的焊接质量直接影响到发电器的热电转换效率、寿命，以及抗冲击能力等。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，提供了一种单体接触电阻小，接头强度好，寿命长，抗冲击能力强、转换效率高的一种温差发电器焊接方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题采用的技术方案是：温差发电器焊接方法，用模具分别将N型材料和P型材料压制成圆柱体，其特点是：温差发电器焊接装置由上膜腔和下膜腔构成的腔体的一个孔中放入下电极、N型材料、上电极，放入炉中进行焊接，取出后对N型材料再进行二次焊接，将导流铜片放入下模腔中，盖上托盘和底板，翻转放置于工作台上，再加入银铜焊料片，腔体中的左模孔放入已焊电极的N型单体，右模孔依次放入下电极、P型材料和上电极，然后套上上模腔和石墨垫，中心管，盖上定位板，定位板上的螺钉对准焊接件中心，用螺母锁死固定，调整定位板上的螺钉，将温差发电器焊接装置放入炉中后将P型、N型材料钎焊成一整体。

本发明还可以采取如下技术措施来实现：在所述定位板上的螺钉上加上带有调整螺栓的压块，调整螺栓使压块提升3～5mm后，将温差发电器焊接装置放入炉中进行二次焊接；所述N型材料和P型材料的焊接采用精密的温度控制仪，两个热电偶测量，控制温差电单体冷端和热端的焊接温度，控制同一炉体中不同的焊接温度。

本发明具有的优点和积极效果是：温差电材料不受损害，焊接强度好，可靠性高，焊接接触电阻低，并能使不同配比的P型、N型材料相互匹配，焊料中没有有害杂质向温差电材料中扩散，提高了温差发电器的可靠性。

附图说明

图1为本发明一种温差发电器焊接方法流程图；

图2为本发明一种温差发电器焊接装置剖视图；

图3为本发明一种温差发电器制备焊料模具剖视图。

图中的标号分别为：1.底板；2.托盘；3.下模腔；4.上模腔；5.垫片；6.压块；7.螺母；8.螺栓；9.螺钉；10.定位板；11.石墨垫；12.中心管；13.热电偶；14.模具下压头；15.粉末材料；16.模具；17.模具上压头；18.模具底托。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1：参照附图1-3，如图1焊接方法流程图为先按照图3所示压制出材料：即先将模具下压头14放入模具16中，模具16放置在模具底托18上，再将称好重量的焊料粉末15倒入模具16内，稍作振动，再装上模具上压头17，顺时针方向转动2～3圈后，放在油压机上，加上压力，保压1分钟，脱模成型；焊接单体方法是在图2所述的温差发电器焊接装置上，将压制好的N型材料装入下电极，然后套上中心管12及定位板10和压块6，放入炉中进行一次焊接，焊接后取出；连对方法是：将导流铜片放入下模腔3中，盖上托盘2和底板1，翻转放置于工作台上，插入中心管12，再加入银铜焊料片，腔体中的左模孔放入已焊电极的N型单体，右模孔依次放入下电极、P型材料和上电极，中心管12内的两个热电偶13分布在焊接面上，采用900系列微电脑程序/温度控制器对热电偶13进行控温，套上模腔4、石墨垫11和垫片5，盖上定位板10，螺钉9对准焊接件中心，用螺母7锁死固定，然后用一字改锥调整定位板10上的螺钉9直至接触良好，最后加上压块6，并调整螺栓8，使压块6提升3～5mm，然后将模具放入炉中进行二次焊接。温差发电器的焊接过程为：将P型和N型材料的端面在300#的金相砂纸上磨平以去掉氧化层，然后加上电极和导流片，放入模具中，最后将模具放入真空钼丝炉中进行焊接，焊接温度N型材料一般为840℃，P型材料一般为810℃，保温各1分钟，经测试合格后，在钎焊成连接条，装配成温差发电器。

Claims (3)

1.一种温差发电器焊接方法，用模具分别将N型材料和P型材料压制成圆柱体，其特征在于：温差发电器焊接装置由上膜腔和下膜腔构成的腔体的一个孔中放入下电极、N型材料、上电极，放入炉中进行焊接，取出后对N型材料再进行二次焊接，将导流铜片放入下模腔中，盖上托盘和底板，翻转放置于工作台上，再加入银铜焊料片，腔体中的左模孔放入已焊电极的N型单体，右模孔依次放入下电极、P型材料和上电极，然后套上上模腔和石墨垫，中心管，盖上定位板，定位板上的螺钉对准焊接件中心，用螺母锁死固定，调整定位板上的螺钉，将温差发电器焊接装置放入炉中后将P型、N型材料钎焊成一整体。

2.根据权利要求1所述的温差发电器焊接方法，其特征在于：在所述定位板上的螺钉上加上带有调整螺栓的压块，调整螺栓使压块提升3～5mm后，将温差发电器焊接装置放入炉中进行二次焊接。

3.根据权利要求1所述的温差发电器焊接方法，其特征在于：所述N型材料和P型材料的焊接采用精密的温度控制仪，两个热电偶测量，控制温差电单体冷端和热端的焊接温度，控制同一炉体中不同的焊接温度。

Images