本發明涉及釬焊接口焊接技術領域,特別涉及一種溫控器的感溫筒與毛細管釬焊焊接方法。
背景技術:
壓力式溫控器中感溫組件的一端收口的金屬感溫筒需要與一根細小柔軟可彎曲的金屬毛細管進行釬焊連接,且釬焊要求是氣密性的。由于毛細管是細小柔軟的,在溫控器生產和安裝使用過程中毛細管與感溫筒的接口會受到多次彎曲,產生內部應力;加上釬焊焊料與感溫筒、毛細管的材質不同,在長期使用過程中接口容易受到電化學腐蝕;內部應力與電化學腐蝕的結合作用會使接口腐蝕開裂,導致感溫組件內部工質泄漏及至溫控器失效。
美國專利US 4333669公開了名稱為“Brazed or Soldered Joints”的技術方案,該技術方案設有一個保護套,從保護套開口注入釬料粉與助焊劑及載體混合而成的焊膏,再送入隧道式加熱爐進行釬焊,焊膏中的釬料將熔化并滲透到保護套與感溫筒之間、感溫筒與毛細管之間的間隙,從而形成結合接口并固定保護套。該技術方案存在以下缺點:1)由于需要用釬料滲透到保護套與感溫筒之間的間隙,所以,需要耗用較多釬料(釬料含有貴金屬銀),會大大提升生產成本。2)由于需要釬料滲透多處及遠處,路徑多、路線長,所以需要很長的焊接時間,生產效率低;由于焊接時間長,被焊工件如果暴露在空氣中則容易發生氧化,所以需要在昂貴的保護氣氛隧道爐或真空加熱爐中焊接,同時還需要對整個感溫筒和整根毛細管加熱,耗能較多。3)為防止釬料因毛細作用而爬升到保護套與毛細管之間的間隙處而把兩者粘結,保護套與毛細管之間的間隙要較大,且為了防止保護套上端口的銳邊可能會割傷毛細管,還需要在保護套上部設置漏斗狀端口,因此釬焊后毛細管的徑向擺動幅度很大,保護套無法有效限制毛細管的徑向擺動幅度,難以避免毛細管與感溫筒釬焊接口因產生較大的應力而發生開裂現象,因而不利于釬焊接口的保護。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種溫控器的感溫筒與毛細管釬焊焊接方法,由于該釬焊接口僅集中一處且焊接路徑短,所以其能夠在空氣中局部加熱進行釬焊焊接,焊接時間短,耗用焊料較少,焊后毛細管相對保護套的徑向擺動幅度很小。
本發明所提出的技術解決方案是這樣的:
一種溫控器感溫筒與毛細管釬焊焊接方法,所述感溫筒與毛細管的釬焊接口結構包括一個具有一端收口部的不銹鋼感溫筒、軟態不銹鋼毛細管和不銹鋼圓筒形保護套,所述不銹鋼圓筒形保護套的上頂部設有均布的3~8個內瓣、其中部設有一個開口、其下部套在不銹鋼感溫筒的收口部上,所述溫控器感溫筒與毛細管釬焊焊接方法步驟為:
①制造不銹鋼圓筒形保護套:將厚度為0.1~0.4mm的不銹鋼帶材或板材沖壓出上頂部均布設有3~8個內瓣、中部設有開口的長條形不銹鋼板,然后機械卷曲成不銹鋼圓筒形保護套并留有豎向的接縫;
②將軟態不銹鋼毛細管插入不銹鋼感溫筒的收口部內,并在收口部內部及與其匹配接合的軟態不銹鋼毛細管表面涂抹助焊劑,然后在空氣環境中用乙炔氧氣火焰或高頻感應線圈對收口部進行加熱,再在收口部內與相匹配的軟態不銹鋼毛細管的接合部間隙處施加銀銅鋅釬焊焊料絲,釬焊焊料絲受熱熔化并因毛細作用而擴展填滿收口部與相匹配的軟態不銹鋼毛細管的接合部間隙,形成釬料層,然后移開加熱源使不銹鋼感溫筒與軟態不銹鋼毛細管的釬焊接口自然冷卻,其中,上述火焰加熱釬焊過程需時為1~2秒,高頻感應加熱釬焊過程需時為3~6秒;收口部的內徑與軟態不銹鋼毛細管的外徑之差為0.1~0.4mm,加熱溫度為1000~1100℃,銀銅鋅釬焊焊料絲的熔融溫度為700~790℃;
③將不銹鋼圓筒形保護套下部套在不銹鋼感溫筒的收口部上,成為彈性接觸連接組件,該組件橫向放置在電阻焊機的下電極和上電極之間,啟動電阻焊機,上電極下降,通過電流焊接形成第一焊點和第二焊點并將不銹鋼圓筒形保護套與不銹鋼感溫筒固定,上述過程需時1~2秒。
本發明的原理是:由于不銹鋼感溫筒與軟態不銹鋼毛細管的釬焊接口只有一處,且焊接路徑短,所需的時間很短,可以局部施加助焊劑和釬焊焊料、采用乙炔火焰或高頻感應加熱等方法在空氣環境中直接進行加熱焊接。由于釬焊后感溫筒-毛細管組合件的橫向內電阻小于不銹鋼圓筒形保護套沿其半圓周方向的內電阻,所以可采用電阻焊機進行碰焊,碰焊時電流將主要通過不銹鋼圓筒形保護套、不銹鋼感溫筒壁和感溫筒-毛細管組合部的最短路線傳導,在電阻較大的不銹鋼圓筒形保護套與感溫筒-毛細管組合件的感溫筒外表面接觸處形成熔核,因此固定了不銹鋼圓筒形保護套,而內部釬料層的內電阻較低,不會導致釬料層被再次熔化。
與現有技術相比,本發明的顯著效果在于:
溫控器感溫筒與毛細管釬焊接口結構是通過對軟態不銹鋼毛細管與不銹鋼感溫筒的收口部之間進行釬焊焊接、對不銹鋼圓筒形保護套與收口部之間進行電阻焊碰焊固定連接而實現的,由于釬焊焊料毛細滲透路徑較短,故其釬焊操作時間短至1~2秒或3~6秒,電阻焊碰焊的操作時間也能縮短至1~2秒完成,在如此短的時間內,被焊工件不會受到高溫氧化的影響,所以釬焊過程和碰焊過程均完全能夠在大氣環境中進行,而不需要在保護氣氛隧道爐或真空加熱爐中焊接。因而具有操作便捷、節約能源、質量可靠、生產成本低、生產效率高的顯著效果。
附圖說明
圖1是本發明一種溫控器的感溫筒與毛細管釬焊接口結構示意圖;
圖2是圖1所示不銹鋼圓筒形保護套的主視示意圖;
圖3是圖2的俯視示意圖;
圖4是圖1所示溫控器的感溫筒與不銹鋼圓筒形保護套之間進行電阻焊碰焊的示意圖。
具體實施方式
通過下面實施例對本發明作進一步詳細闡述。
實施例1:
參見圖1至圖4所示,一種溫控器感溫筒與毛細管釬焊焊接方法,所述感溫筒與毛細管的釬焊接口結構包括一個具有一端收口部1-1的不銹鋼感溫筒1、軟態不銹鋼毛細管2和不銹鋼圓筒形保護套3,所述不銹鋼圓筒形保護套3的上頂部設有均布的4個內瓣3-1、其中部設有一個開口3-2、其下部套在不銹鋼感溫筒1的收口部1-1上,所述溫控器感溫筒與毛細管釬焊焊接方法步驟為:
①制造不銹鋼圓筒形保護套3:將厚度為0.3mm的不銹鋼帶材或板材沖壓出上頂部均布設有4個內瓣3-1、中部設有開口3-2的長條形不銹鋼板,然后機械卷曲成不銹鋼圓筒形保護套3并留有豎向的接縫3-3;
②將軟態不銹鋼毛細管2插入不銹鋼感溫筒1的收口部1-1內,并在收口部1-1內部及與其匹配接合的軟態不銹鋼毛細管2表面涂抹助焊劑,然后在空氣環境中用乙炔氧氣火焰對收口部1-1進行加熱,再在收口部1-1內與相匹配的軟態不銹鋼毛細管2的接合部間隙處施加銀銅鋅釬焊焊料絲,釬焊焊料絲受熱熔化并因毛細作用而擴展填滿收口部1-1與相匹配的軟態不銹鋼毛細管2的接合部間隙,形成釬料層4,然后移開加熱源使不銹鋼感溫筒1與軟態不銹鋼毛細管2的釬焊接口自然冷卻,其中,上述加熱釬焊過程需時為1.0秒;收口部1-1的內徑與軟態不銹鋼毛細管2的外徑之差為0.1mm,加熱溫度為1000℃,銀銅鋅釬焊焊料絲的熔融溫度為720℃;
③將不銹鋼圓筒形保護套3下部套在不銹鋼感溫筒的收口部1-1上,成為彈性接觸連接組件,該組件橫向放置在電阻焊機的下電極6和上電極7之間,啟動電阻焊機,上電極7下降,通過電流焊接形成第一焊點5-1和第二焊點5-2并將不銹鋼圓筒形保護套3與不銹鋼感溫筒1固定,上述過程需時1.0秒。
實施例2:
一種溫控器感溫筒與毛細管釬焊焊接方法,所述感溫筒與毛細管的釬焊接口結構包括一個具有一端收口部1-1的不銹鋼感溫筒1、軟態不銹鋼毛細管2和不銹鋼圓筒形保護套3,所述不銹鋼圓筒形保護套3的上頂部設有均布的6個內瓣3-1、其中部設有一個開口3-2、其下部套在不銹鋼感溫筒1的收口部1-1上,所述溫控器感溫筒與毛細管釬焊焊接方法步驟為:
①制造不銹鋼圓筒形保護套3:將厚度為0.2mm的不銹鋼帶材或板材沖壓出上頂部均布設有6個內瓣3-1、中部設有開口3-2的長條形不銹鋼板,然后機械卷曲成不銹鋼圓筒形保護套3并留有豎向的接縫3-3;
②將軟態不銹鋼毛細管2插入不銹鋼感溫筒1的收口部1-1內,并在收口部1-1內部及與其匹配接合的軟態不銹鋼毛細管2表面涂抹助焊劑,然后在空氣環境中用高頻感應線圈對收口部1-1進行加熱,再在收口部1-1內與相匹配的軟態不銹鋼毛細管2的接合部間隙處施加銀銅鋅釬焊焊料絲,釬焊焊料絲受熱熔化并因毛細作用而擴展填滿收口部1-1與相匹配的軟態不銹鋼毛細管2的接合部間隙,形成釬料層4,然后移開加熱源使不銹鋼感溫筒1與軟態不銹鋼毛細管2的釬焊接口自然冷卻,其中,上述加熱釬焊過程需時為4.0秒;收口部1-1的內徑與軟態不銹鋼毛細管2的外徑之差為0.3mm,加熱溫度為1100℃,銀銅鋅釬焊焊料絲的熔融溫度為760℃;
③將不銹鋼圓筒形保護套3下部套在不銹鋼感溫筒的收口部1-1上,成為彈性接觸連接組件,該組件橫向放置在電阻焊機的下電極6和上電極7之間,啟動電阻焊機,上電極7下降,通過電流焊接形成第一焊點5-1和第二焊點5-2并將不銹鋼圓筒形保護套3與不銹鋼感溫筒1固定,上述過程需時1.5秒。