CN204975655U - 一种热电偶焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热电偶焊接装置，采用两个平直的热电偶丝对接焊接，将两根待焊接的平直热电偶丝连接在直流电路中，其中，两根热电偶丝对接的一端同轴抵接，另一端分别通过电路与直流电源的正负极连接，焊接时，接通直流电路，同时对热电偶丝的对接端施加压力，将两根热电偶丝的对接端熔融焊接在一起，控制直流电路连通的时间在0.01ms-1000ms之间；焊接冷却后，在焊缝处将焊接连成一体的热电偶丝折弯。采用本实用新型进行焊接的热电偶，焊缝处焊点明显缩小，有利于热电偶在试验过程中更加准确的进行温度检测，降低因为热电偶焊点凸出造成的温度检测误差，避免了工业生产中的试验造成的损失。

Description

一种热电偶焊接装置

技术领域

本实用新型属于热电偶的焊接加工，具体涉及一种热电偶焊接方法及焊接装置。

背景技术

熔渣结晶性能热电偶测试设备已经被广泛应用于冶金工业实验研究，该设备的关键单元是热电偶，热电偶作为设备的加热元件与测温元件，其性能对实验数据与数据可靠性有着重要影响。现在常用的热电偶的焊接方式很简单，焊接电路如图1所示，将正、负极两根热电偶丝紧密绑定，然后将其一端连接在一个30V左右的直流电源的负极上，另一端快速触碰与该电源的正极连接的石墨电极，以电路短路所放出的瞬间巨大的电弧热将热电偶尖端熔化，使热电偶的正负极熔化焊接在一起，焊接后的形状如图2所示。

该传统方法熔接的热电偶由于正负极连接部分有一个较大的熔化球，如图2中热电偶的尖端，在实验中测得的温度正中心是球的中心位置，而熔渣结晶性能实验时，熔渣样品是放置在两根热电偶丝所形成的夹角部位，因此，实验测出来的温度并不是真正的熔渣的温度，由此给实验带来的误差长期没有得到科研工作者的重视，其实验数据可能为后续研究或生产指导带来严重损失。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有热电偶焊接带来的熔渣结晶性能试验的误差，提供一种新型的热电偶焊接方法及焊接装置，可消除明显的热电偶焊缝，消除热电偶在炉渣结晶性能试验中带来的误差。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种热电偶焊接装置，包括直流电源4、焊接工位5和时间控制单元6；

所述焊接工位5包括一绝缘的底座51，所述底座51上设有两个接线柱52和两个限位器53，所述接线柱52分别通过导线连接直流电源4的正负极，形成直流焊接电路；所述限位器53设置在两个接线柱之间，其上具有限位平直热电偶丝的限位结构，所述限位结构位于两个接线柱52之间的连接直线上，所述热电偶丝设置在限位器53上，对接的一端为焊接端，另一端分别接触两个接线柱52；

其中一个接线柱52活动设置，并与一弹性压力部件54连接，对对接的热电偶丝施压；

所述时间控制单元6设置在直流电源4的直流焊接电路上，控制焊接电路的接通时间。

进一步的，所述直流电路上还设有控制电源启停的开关3。

进一步的，所述限位器53上的限位结构为匹配平直热电偶丝尺寸的直线型结构，如直线槽或直线孔。

在本实用新型的焊接装置中，所述弹性压力部件54为压缩的弹簧，弹簧一端固定，另一端连接至活动的接线柱。

所述时间控制单元6为时间继电器，根据焊接热电偶丝的粗细，将焊接直流电路的接通时间控制在0.01ms-1000ms之间。

本实用新型采用两个直的热电偶丝对接焊接，将两根待焊接的平直热电偶丝连接在直流电路中，其中，两根热电偶丝对接的一端同轴抵接，另一端分别通过电路与直流电源的正负极连接，焊接时，接通直流电路，同时对热电偶丝的对接端施加压力，将两根热电偶丝的对接端熔融焊接在一起，控制直流电路连通的时间；焊接冷却后，将焊接连成一体的热电偶丝折弯成U形。

焊接时，两根热电偶丝沿同一水平直线对接，并分别设置在两个限位器上，其中一根热电偶丝完全固定，另一根热电偶丝可沿直线方向移动，直流电路连通时，对该可移动的热电偶丝施压压力。

采用本实用新型进行焊接的热电偶，围绕热电偶丝的焊缝处留下细小的焊点，并且不会形成明显的凸起，如果焊接电流大小与弹性压力部件的压力大小调节得刚好匹配，则焊点几乎看不见，有利于热电偶在试验过程中更加准确的检测温度，降低因为热电偶焊点凸出造成的温度检测误差，避免了工业生产中的试验造成的损失。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为现有技术中的热电偶焊接电路示意图。

图2为现有技术焊接后的热电偶示意图。

图3为本实用新型中的热电偶焊接电路示意图。

图4为本实用新型焊接后的热电偶示意图。

图5为本实用新型焊接后的热电偶折弯示意图。

图中标号：1-热电偶丝，11-焊缝，2-石墨电极，3-开关，4-直流电源，5-焊接工位，51-底座，52-接线柱，53-限位器，54-弹性压力部件，6-时间控制单元，7-电路。

具体实施方式

实施例

参见图3，图示中的热电偶焊接装置，包括直流电源4、焊接工位5和时间控制单元6。其中，焊接工位5包括一绝缘的底座51，本实施例的底座51采用一块10mm厚的有机玻璃板制成，底座51的两端分别设有两个接线柱52，两个接线柱52分别通过导线连接直流电源4的正负极，形成直流焊接电路7，在电路7上串联设有时间控制单元6和开关3，其中时间控制单元6时间控制单元6采用时间继电器，用于控制焊接电路的接通时间，根据焊接热电偶丝的粗细，将焊接直流电路的接通时间控制在0.01ms-1000ms之间，在达到焊接的时间后，时间继电器自动将电路断开，开关3为焊接直流电路的总开关。

在两个接线柱52之间设有两个限位器53，用于将焊接的热电偶丝限定在两个接线柱之间，限位器上具有限位平直热电偶丝的限位结构，并沿两个接线柱52之间的连接直线布置，将两根平直的热电偶丝1分别设置在限位器53的限位结构上，其中热电偶丝1对接的一端为焊接端，另一端分别接触两个接线柱52，通过热电偶丝对接形成焊接电路的通路。

限位器53上的限位结构为匹配平直热电偶丝尺寸的直线型结构，如直线槽或直线孔，限位器53采用绝缘材料制成。

在两个接线柱中，其中一个接线柱52活动设置，并与一弹性压力部件54连接，对对接的热电偶丝施压，活动的接线柱可插设在底座51上，可轻微左右摇动，能够产生轻微的活动位移即可，在热电偶丝焊接的过程中，达到将熔融的部分压紧连成一体即可。弹性压力部件54采用压缩的弹簧，弹簧一端通过固定座固定，另一端连接至活动的接线柱。

本实施例采用的焊接方式是先采用两根直的热电偶丝对接焊接，然后将焊接冷却后的连成一体的热电偶丝针对不同的实验要求进行折弯。具体的焊接操作方法如下：焊接时，将两根待焊接的平直热电偶丝连接在直流电路中，并由限位器53固定好，其中，两根热电偶丝对接的一端同轴抵接，另一端分别通过电路与直流电源的正负极连接，焊接时，接通直流电路，热电偶丝对接端通过放电融化，在具体设置热电偶丝时，两根热电偶丝沿同一水平直线对接，其中一根热电偶丝完全固定，另一根热电偶丝可沿直线方向移动，直流电路连通时，对该可移动的热电偶丝施压压力，将两根热电偶丝熔融的对接端挤压焊接在一起，控制直流电路连通的时间在0.01ms-1000ms之间；焊接冷却后，在焊缝处将焊接连成一体的热电偶丝折弯。

在本实施例中，时间继电器(型号ZYS6(H3Y)-4)控制焊接工作时间，根据热电偶丝的尺寸，设定焊接时间范围在0.01ms-1000ms，焊接电路按图3连接好后，中路接入约30V直流电源，电路通断由开关控制，热电偶丝按正负极与焊接工装底座上的两接线柱分别连接，并同轴固定在限位器上，限位器用以保证两支热电偶丝在同一水平直线上并且对接端对准，其中一个活动的接线柱连接的弹簧是为了给热电偶丝在通电焊接过程中紧密接触并提供一定的压力，压力大小根据焊接电流以及热电偶丝的尺寸大小调节。当电路接通后，正负热电偶丝对接尖端产生电弧，使热电偶尖端局部熔化，在弹簧的压力作用下，加压焊接在一起，同时在焊接过程开始时，时间继电器也开始计时工作，当设定的延时时间达到后，电路断开，焊接结束。

焊接后的热电偶如图4所示，焊接好的热电偶，焊接处的焊缝11处只留下细小的焊点，如果焊接电流大小与弹簧的压力大小调节得刚好匹配，在热电偶丝对接端在合适的熔融状态下焊接，则焊点几乎可以看不见。然后在焊接成一体的热电偶在焊缝11处折弯，弯成U型，如图5所示，U型的折弯效果可避免折弯时在焊缝处断裂，可将两根弯好的一对热电偶用于连铸结晶器保护渣结晶性能双热电偶测试，对保护渣进行加热、测温，模拟连铸结晶器内铸坯、保护渣、结晶器壁之间的实际工况，实现原位观察、记录、测量保护渣的熔化与相变过程的热物性。

上述为本实用新型的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式和细节上对本实用新型所作出的各种变化，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种热电偶焊接装置，其特征在于：包括直流电源(4)、焊接工位(5)和时间控制单元(6)；

所述焊接工位(5)包括一绝缘的底座(51)，所述底座(51)上设有两个接线柱(52)和两个限位器(53)，所述接线柱(52)分别通过导线连接直流电源(4)的正负极，形成直流焊接电路；所述限位器(53)设置在两个接线柱之间，其上具有限位平直热电偶丝的限位结构，所述限位结构位于两个接线柱(52)之间的连接直线上，所述热电偶丝设置在限位器(53)上，对接的一端为焊接端，另一端分别接触两个接线柱(52)；

其中一个接线柱(52)活动设置，并与一弹性压力部件(54)连接，对对接的热电偶丝施压；

所述时间控制单元(6)设置在直流电源(4)的直流焊接电路上，控制焊接电路的接通时间。

2.根据权利要求1所述的热电偶焊接装置，所述直流电路上还设有控制电源启停的开关(3)。

3.根据权利要求1所述的热电偶焊接装置，所述限位器(53)上的限位结构为匹配平直热电偶丝尺寸的直线型结构，所述直线型结构为直线槽或直线孔。

4.根据权利要求1所述的热电偶焊接装置，所述弹性压力部件(54)为压缩的弹簧，弹簧一端固定，另一端连接至活动的接线柱。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热电偶焊接装置，所述时间控制单元(6)为时间继电器。