CN103737215B - 一种压力表用波登管焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压力表用波登管焊接方法，属于压力表生产领域。该方法采用的装置包括底座、通气管、喷水管、第一凹槽和第二凹槽；所述的第一凹槽和第二凹槽设置于底座上；所述的第二凹槽的一端垂直连接在第一凹槽上；所述的通气管固定在底座上，通气管的一端设置于第二凹槽中；所述的喷水管设置于底座上。该装置可以在焊接时通气，防止通孔堵塞，同时设置有喷水管，方便对焊缝的冷却，并且焊接方法在水中添加特殊的物质，能起到防腐的效果，焊接缺陷大大降低。

Description

一种压力表用波登管焊接方法
技术领域
本发明属于压力表生产领域，更具体地说，涉及一种压力表用波登管焊接方法。
背景技术
压力表是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表。压力表的应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养等领域随处可见。尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。现在的压力表为了防震以及稳定性考虑，都要在压力表中进行充油。
压力表的生产中需要用到波登管，波登管是利用管的弯曲变化或扭转变形测量压力的弹性敏感元件，又称弹簧管。波登管的一端固定，一端活动，其截面形状为椭圆形或扁平形。非圆形截面的管子在其内压力的作用下逐渐胀成圆形，此时活动端产生与压力大小成一定关系的位移。活动端带动指针即可指示压力的大小。最常用的波登管为C型，此外还有螺旋型、C型组合、麻花型等类型。波登管的材料采用铜基或铁基合金。它与其他压力敏感元件相比灵敏度小些，常用于测量较大的压力，往往与其他弹性元件组合使用。1852年E.波登取得波登管的专利权。波登管在许多仪器中广泛应用，特别是用于压力和力的测量方面。波登管的弹性形变，经由表内机芯的转换机构将波登管的弹性形变转换为旋转运动，引起指针偏转来显示压力。
例如，中国专利申请号：201020263073.7，公开日：2011年03月16日，该实用新型公开了一种改进型电子压力开关，包括波登管式压力表，波登管式压力表的壳体内设有光电限压装置，光电限压装置通过波登管式压力表的压力表指针控制电子力开关的闭合，光电限压装置包括光电检测结构、压力调节装置及压力控制装置，波登管式压力表的壳体上部为透明面盖，透明面盖上装有一支架，光电检测结构固定安装在支架上，压力调节装置设于波登管式压力表的表芯上方，压力控制装置分别均与光电检测结构、压力调节装置及波登管式压力表连接。该实用新型的光电限压装置采用固定结构的光电检测结构，避免在设定上、下限压力值时信号也跟着转动，降低了产品制造难度与生产工艺，提高了产品的可靠性与精度，结构更合理，使用寿命长。该专利就是借助波登管来工作。
波登管的工作是借助端部位移，并且可用位移测量器直接显示出来，例如端部带动电位计的指示器、差动变压器的活动铁芯等均可直接显示位移。人们通过选择材料能够改进波登管传感器和调节器的性能，但对于波登管的尺寸设计，从前只能凭经验做近似给定。椭圆截面或扁平圆截面的波登管承受压力p时发生变形，使管子横截面的长短半径之比a/b减小，波登管曲率半径增大，于是管的自由端产生位移。波登管的一端需要固定在仪表接头上，因为是精密测量，所以固定端的好坏对测量精度影响很大，现在很多波登管焊接时，容易将内部的通孔堵塞，严重影响了使用，导致质量不合格，同时还存在焊接处有凹坑、焊缝易腐蚀、使用寿命低的问题，尤其是堵塞问题最难解决，而且波登管在压力表的内部，装配好后一旦发现问题，则很难处理，很多只能做报废处理，造成很大的浪费。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术对压力表的波登管焊接时存在通孔易堵塞、焊接处有凹坑、焊缝易腐蚀、使用寿命低的问题，本发明提供一种压力表用波登管焊接方法，该装置可以在焊接时通气，防止通孔堵塞，同时设置有喷水管，方便对焊缝的冷却，并且在水中添加特殊的物质，能起到防腐的效果。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种压力表用波登管焊接装置，包括底座，还包括通气管、喷水管、第一凹槽和第二凹槽；所述的第一凹槽和第二凹槽设置于底座上；所述的第二凹槽的一端垂直连接在第一凹槽上；所述的通气管固定在底座上，通气管的一端设置于第二凹槽中；所述的喷水管设置于底座上。
优选地，所述的第二凹槽的横截面为半圆形，第二凹槽的直径(横截面的内直径)等于通气管内直径的2-3倍。
优选地，所述的喷水管的轴向中心线与第二凹槽的轴向中心线的夹角为135°。
优选地，所述的通气管的内直径为d，通气管的端口处设置有轴截面为圆弧形的凸起，该凸起的圆弧半径为0.96d，弧长为2.3d。
优选地，所述的通气管的中心轴线与第二凹槽的中心轴线的夹角为15-25°，且通气管的端口位于第二凹槽的中心轴线的正上方。
一种压力表用波登管焊接方法，其步骤为：
(1)选择上述的装置，仪表接头的外直径等于第二凹槽的内径；将仪表接头放入第二凹槽中，波登管的一端卡在仪表接头上，一端卡在第一凹槽中，并且保持仪表接头的中心轴线与第二凹槽的中心轴线重合；检测仪表接头的内部通孔的直径为f，则保持通气管的端口离仪表接头的距离为S(因为一般焊接时需要将接头加热，所以通气管的端口不能离仪表接头太近，太近了对通气管有损伤，且操作不变，太远了气体会流向焊缝的外围，对熔池的成型造成影响)，S＝4f-2d；
(2)对波登管与仪表接头的连接处进行焊接，焊接时通过通气管通入气体，气体的流速为10-25L/min；所述的气体为空气或二氧化碳；
(3)焊接完毕时通过喷水管向焊接处喷水冷却；
(4)检查有无焊接缺陷，无缺陷为合格，有缺陷则修补。
优选地，所述的步骤(2)中通入的气体为空气时，在空气中添加体积含量为0.5％的氩气。
优选地，所述的步骤(3)中通入的水中添加有质量分数为0.8％的乙烯基乙二醇丁醚、0.2％的聚乙烯醇以及1％的马来酰亚胺。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的装置包括底座、通气管、喷水管、第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽设置于底座上，第二凹槽的一端垂直连接在第一凹槽上，通气管固定在底座上，通气管的一端设置于第二凹槽中，喷水管设置于底座上，在焊接时通气管对着波登管的中部通孔喷气，防止在焊接时引起堵塞，同时喷水管喷水对焊缝进行冷却，操作方便；
(2)本发明的装置第二凹槽的横截面为半圆形，第二凹槽的直径等于通气管内直径的2-3倍，这个设计是为了在保证通气效果的情况下，不会引起焊缝外部的形状缺陷，因为过大则会导致有气体在焊缝外部流动，影响焊接时熔池的成型，在焊缝表面容易形成气孔和凹坑；
(3)本发明的装置通气管的端口处设置有轴截面为圆弧形的凸起，该凸起的圆弧半径为0.96d，弧长为2.3d，这个是根据流体力学设计成的一种局部流速快、局部流速慢的流动模式，不再是简单的将滴落到通孔中的焊接熔液吹走，而是避免焊接熔液脱离熔池，达到波登管和结构内部通孔处内侧面的焊缝结构均匀，减少焊接凹陷和焊缝分布不均匀情况的效果，制备的焊缝缺陷少，使用寿命长；
(4)本发明的方法将仪表接头放入第二凹槽中，波登管的一端卡在仪表接头上，一端卡在第一凹槽中，并且保持仪表接头的中心轴线与第二凹槽的中心轴线重合；检测仪表接头的内部通孔的直径为f，则保持通气管的端口离仪表接头的距离为S，S＝4f-2d，焊接时通过通气管通入气体，气体的流速为10-25L/min，严格控制通气的条件，避免通气对焊缝造成的不良影响；
(5)本发明通入的气体为空气时，在空气中添加体积含量为0.5％的氩气，能显著改善熔池的表面张力，降低熔滴堵塞通孔的可能性；
(6)本发明通入的水中添加有质量分数为0.8％的乙烯基乙二醇丁醚、0.2％的聚乙烯醇以及1％的马来酰亚胺，这个能在焊缝表面形成一层薄膜，防止焊缝氧化，提高焊缝寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用状态图。
图中：1、底座；2、通气管；3、仪表接头；4、波登管；5、喷水管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种压力表用波登管焊接装置，包括底座1、通气管2、喷水管5、第一凹槽和第二凹槽；第一凹槽和第二凹槽设置于底座1上；所述的第二凹槽的一端垂直连接在第一凹槽上；通气管2固定在底座1上，通气管2的一端设置于第二凹槽中；喷水管5设置于底座1上。第二凹槽的横截面为半圆形，第二凹槽的内直径等于2cm，通气管2直径d(内直径)等于1cm。喷水管5的轴向中心线与第二凹槽的轴向中心线(第二凹槽的横截面为半圆形，将所有半圆形的中心连成一条线，则是第二凹槽的轴向中心线)的夹角为135°。通气管2的端口处设置有轴截面为圆弧形的凸起，该凸起的圆弧半径为0.96d＝0.96cm，弧长为2.3d＝2.3cm。通气管2的中心轴线与第二凹槽的中心轴线的夹角为20°，且通气管2的端口位于第二凹槽的中心轴线的正上方(这点主要是因为重力原因只能上下偏，不能左右偏，不然会导致焊缝不均匀)。
一种压力表用波登管焊接方法，其步骤为：
(1)选择上述权利要求中的装置，仪表接头3的外直径等于第二凹槽的内径；将仪表接头3放入第二凹槽中，波登管4的一端卡在仪表接头3上，一端卡在第一凹槽中，并且保持仪表接头3的中心轴线与第二凹槽的中心轴线重合；检测仪表接头3的内部通孔的直径为f＝1.5cm，则保持通气管2的端口离仪表接头3的距离为S，S＝4f-2d＝4cm；
(2)对波登管4与仪表接头3的连接处进行焊接，焊接时通过通气管2通入气体，气体的流速为10-25L/min；气体为添加体积含量为0.5％的氩气的空气；
(3)焊接完毕时通过喷水管5向焊接处喷水冷却，通入的水中添加有质量分数为0.8％的乙烯基乙二醇丁醚、0.2％的聚乙烯醇以及1％的马来酰亚胺；
(4)检查有无焊接缺陷，无缺陷为合格，有缺陷则修补。
所焊接的波登管无堵塞情况的发生，并且焊接缺陷明显比不通气时的焊接缺陷减少80％。焊接1000个产品，只有1个不合格。尤其是通孔内部的焊缝没有出现凹陷或者未焊透的情况，焊接的波登管使用一年后未出现腐蚀的情况。
实施例2
同实施例1，所不同的是第二凹槽的内直径等于2.4cm，通气管2直径d(内直径)等于0.8cm，通气管2的中心轴线与第二凹槽的中心轴线的夹角为15°，步骤(2)中通入的气体为二氧化碳。所焊接的波登管无堵塞情况的发生，焊接1000个产品，只有3个不合格。并且焊接缺陷明显比不通气时的焊接缺陷减少70％。尤其是通孔内部的焊缝没有出现凹陷或者未焊透的情况，焊接的波登管使用一年后未出现腐蚀的情况。
实施例3
同实施例1，所不同的是第二凹槽的内直径等于2.4cm，通气管2直径d(内直径)等于1.2cm，通气管2的中心轴线与第二凹槽的中心轴线的夹角为15°。所焊接的波登管无堵塞情况的发生，焊接1000个产品，只有3个不合格。并且焊接缺陷明显比不通气时的焊接缺陷减少70％。尤其是通孔内部的焊缝没有出现凹陷或者未焊透的情况，焊接的波登管使用一年后未出现腐蚀的情况。

Claims (3)

1.一种压力表用波登管焊接方法，其步骤为：
(1)选择压力表用波登管焊接装置，该压力表用波登管焊接装置包括底座(1)，其特征在于：还包括通气管(2)、喷水管(5)、第一凹槽和第二凹槽；所述的第一凹槽和第二凹槽设置于底座(1)上；所述的第二凹槽的一端垂直连接在第一凹槽上；所述的通气管(2)固定在底座(1)上，通气管(2)的一端设置于第二凹槽中；所述的喷水管(5)设置于底座(1)上；所述的第二凹槽的横截面为半圆形，第二凹槽的直径等于通气管(2)内直径的2-3倍；所述的喷水管(5)的轴向中心线与第二凹槽的轴向中心线的夹角为135°；所述的通气管(2)的内直径为d，通气管(2)的端口处设置有轴截面为圆弧形的凸起，该凸起的圆弧半径为0.96d，弧长为2.3d，仪表接头(3)的外直径等于第二凹槽的内径；将仪表接头(3)放入第二凹槽中，波登管(4)的一端卡在仪表接头(3)上，另一端卡在第一凹槽中，并且保持仪表接头(3)的中心轴线与第二凹槽的中心轴线重合；检测仪表接头(3)的内部通孔的直径为f，则保持通气管(2)的端口离仪表接头(3)的距离为S，S＝4f-2d；
(2)对波登管(4)与仪表接头(3)的连接处进行焊接，焊接时通过通气管(2)通入气体，气体的流速为10-25L/min；所述的气体为空气或二氧化碳；
(3)焊接完毕时通过喷水管(5)向焊接处喷水冷却；
(4)检查有无焊接缺陷，无缺陷为合格，有缺陷则修补。
2.根据权利要求1所述的一种压力表用波登管焊接方法，其特征在于：所述的步骤(2)中通入的气体为空气时，在空气中添加体积含量为0.5％的氩气。
3.根据权利要求1所述的一种压力表用波登管焊接方法，其特征在于：所述的步骤(3)中通入的水中添加有质量分数为0.8％的乙烯基乙二醇丁醚、0.2％的聚乙烯醇以及1％的马来酰亚胺。
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