一種壓力表用波登管焊接裝置及其焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓力表用波登管焊接裝置及其焊接方法，屬于壓力表生產(chǎn)領(lǐng)域。該裝置包括底座、通氣管、噴水管、第一凹槽和第二凹槽；所述的第一凹槽和第二凹槽設(shè)置于底座上；所述的第二凹槽的一端垂直連接在第一凹槽上；所述的通氣管固定在底座上，通氣管的一端設(shè)置于第二凹槽中；所述的噴水管設(shè)置于底座上。該裝置可以在在焊接時通氣，防止通孔堵塞，同時設(shè)置有噴水管，方便對焊縫的冷卻，并且焊接方法在水中添加特殊的物質(zhì)，能起到防腐的效果，焊接缺陷大大降低。
【專利說明】一種壓力表用波登管焊接裝置及其焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于壓力表生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種壓力表用波登管焊接裝置及其焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力表是指以彈性元件為敏感元件，測量并指示高于環(huán)境壓力的儀表。壓力表的應(yīng)用極為普遍，它幾乎遍及所有的工業(yè)流程和科研領(lǐng)域。在熱力管網(wǎng)、油氣傳輸、供水供氣系統(tǒng)、車輛維修保養(yǎng)等領(lǐng)域隨處可見。尤其在工業(yè)過程控制與技術(shù)測量過程中，由于機(jī)械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機(jī)械式壓力表得到越來越廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在的壓力表為了防震以及穩(wěn)定性考慮，都要在壓力表中進(jìn)行充油。
[0003]壓力表的生產(chǎn)中需要用到波登管，波登管是利用管的彎曲變化或扭轉(zhuǎn)變形測量壓力的彈性敏感元件，又稱彈簧管。波登管的一端固定，一端活動，其截面形狀為橢圓形或扁平形。非圓形截面的管子在其內(nèi)壓力的作用下逐漸脹成圓形，此時活動端產(chǎn)生與壓力大小成一定關(guān)系的位移?；顒佣藥又羔樇纯芍甘緣毫Φ拇笮　Ｗ畛Ｓ玫牟ǖ枪転镃型，此外還有螺旋型、C型組合、麻花型等類型。波登管的材料采用銅基或鐵基合金。它與其他壓力敏感元件相比靈敏度小些，常用于測量較大的壓力，往往與其他彈性元件組合使用。1852年E.波登取得波登管的專利權(quán)。波登管在許多儀器中廣泛應(yīng)用，特別是用于壓力和力的測量方面。波登管的彈性形變，經(jīng)由表內(nèi)機(jī)芯的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將波登管的彈性形變轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，引起指針偏轉(zhuǎn)來顯示壓力。
[0004]例如，中國專利申請?zhí)?201020263073.7，
【公開日】:2011年03月16日，該實(shí)用新型
公開了一種改進(jìn)型電子壓力開關(guān)，包括波登管式壓力表，波登管式壓力表的殼體內(nèi)設(shè)有光電限壓裝置，光電限壓裝置通過波登管式壓力表的壓力表指針控制電子力開關(guān)的閉合，光電限壓裝置包括光電檢測結(jié)構(gòu)、壓力調(diào)節(jié)裝置及壓力控制裝置，波登管式壓力表的殼體上部為透明面蓋，透明面蓋上裝有一支架，光電檢測結(jié)構(gòu)固定安裝在支架上，壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè)于波登管式壓力表的表芯上方，壓力控制裝置分別均與光電檢測結(jié)構(gòu)、壓力調(diào)節(jié)裝置及波登管式壓力表連接。該實(shí)用新型的光電限壓裝置采用固定結(jié)構(gòu)的光電檢測結(jié)構(gòu)，避免在設(shè)定上、下限壓力值時信號也跟著轉(zhuǎn)動，降低了產(chǎn)品制造難度與生產(chǎn)工藝，提高了產(chǎn)品的可靠性與精度，結(jié)構(gòu)更合理，使用壽命長。該專利就是借助波登管來工作。
[0005]波登管的工作是借助端部位移，并且可用位移測量器直接顯示出來，例如端部帶動電位計(jì)的指示器、差動變壓器的活動鐵芯等均可直接顯示位移。人們通過選擇材料能夠改進(jìn)波登管傳感器和調(diào)節(jié)器的性能，但對于波登管的尺寸設(shè)計(jì)，從前只能憑經(jīng)驗(yàn)做近似給定。橢圓截面或扁平圓截面的波登管承受壓力P時發(fā)生變形，使管子橫截面的長短半徑之比a/b減小，波登管曲率半徑增大，于是管的自由端產(chǎn)生位移。波登管的一端需要固定在儀表接頭上，因?yàn)槭蔷軠y量，所以固定端的好壞對測量精度影響很大，現(xiàn)在很多波登管焊接時，容易將內(nèi)部的通孔堵塞，嚴(yán)重影響了使用，導(dǎo)致質(zhì)量不合格，同時還存在焊接處有凹坑、焊縫易腐蝕、使用壽命低的問題，尤其是堵塞問題最難解決，而且波登管在壓力表的內(nèi)部，裝配好后一旦發(fā)現(xiàn)問題，則很難處理，很多只能做報(bào)廢處理，造成很大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1、要解決的問題
針對現(xiàn)有技術(shù)對壓力表的波登管焊接時存在通孔易堵塞、焊接處有凹坑、焊縫易腐蝕、使用壽命低的問題，本發(fā)明提供一種壓力表用波登管焊接裝置及其焊接方法，該裝置可以在在焊接時通氣，防止通孔堵塞，同時設(shè)置有噴水管，方便對焊縫的冷卻，并且在水中添加特殊的物質(zhì)，能起到防腐的效果。
[0007]2、技術(shù)方案
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
[0008]一種壓力表用波登管焊接裝置，包括底座，還包括通氣管、噴水管、第一凹槽和第二凹槽；所述的第一凹槽和第二凹槽設(shè)置于底座上；所述的第二凹槽的一端垂直連接在第一凹槽上；所述的通氣管固定在底座上，通氣管的一端設(shè)置于第二凹槽中；所述的噴水管設(shè)置于底座上。
[0009]優(yōu)選地，所述的第二凹槽的橫截面為半圓形，第二凹槽的直徑(橫截面的內(nèi)直徑)等于通氣管內(nèi)直徑的2-3倍。
[0010]優(yōu)選地，所述的噴水管的軸向中心線與第二凹槽的軸向中心線的夾角為135°。
[0011]優(yōu)選地，所述的通氣管的內(nèi)直徑為d，通氣管的端口處設(shè)置有軸截面為圓弧形的凸起，該凸起的圓弧半徑為0.96d，弧長為2.3d。
[0012]優(yōu)選地，所述的通氣管的中心軸線與第二凹槽的中心軸線的夾角為15-25°，且通氣管的端口位于第二凹槽的中心軸線的正上方。
[0013]一種壓力表用波登管焊接方法，其步驟為:
(1)選擇上述的裝置，儀表接頭的外直徑等于第二凹槽的內(nèi)徑；將儀表接頭放入第二凹槽中，波登管的一端卡在儀表接頭上，一端卡在第一凹槽中，并且保持儀表接頭的中心軸線與第二凹槽的中心軸線重合；檢測儀表接頭的內(nèi)部通孔的直徑為f，則保持通氣管的端口離儀表接頭的距離為S(因?yàn)橐话愫附訒r需要將接頭加熱，所以通氣管的端口不能離儀表接頭太近，太近了對通氣管有損傷，且操作不變，太遠(yuǎn)了氣體會流向焊縫的外圍，對熔池的成型造成影響)，s=4f-2d ；
(2)對波登管與儀表接頭的連接處進(jìn)行焊接，焊接時通過通氣管通入氣體，氣體的流速為10-25 L/min ;所述的氣體為空氣或二氧化碳；
(3)焊接完畢時通過噴水管向焊接處噴水冷卻；
(4)檢查有無焊接缺陷，無缺陷為合格，有缺陷則修補(bǔ)。
[0014]優(yōu)選地，所述的步驟(2)中通入的氣體為空氣時，在空氣中添加體積含量為0.5%的氬氣。
[0015]優(yōu)選地，所述的步驟(3)中通入的水中添加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的乙烯基乙二醇丁醚、0.2%的聚乙烯醇以及1%的馬來酰亞胺。
[0016]3、有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
(I)本發(fā)明的裝置包括底座、通氣管、噴水管、第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽設(shè)置于底座上，第二凹槽的一端垂直連接在第一凹槽上，通氣管固定在底座上，通氣管的一端設(shè)置于第二凹槽中，噴水管設(shè)置于底座上，在焊接時通氣管對著波登管的中部通孔噴氣，防止在焊接時引起堵塞，同時噴水管噴水對焊縫進(jìn)行冷卻，操作方便；
(2)本發(fā)明的裝置第二凹槽的橫截面為半圓形，第二凹槽的直徑等于通氣管內(nèi)直徑的2-3倍，這個設(shè)計(jì)是為了在保證通氣效果的情況下，不會引起焊縫外部的形狀缺陷，因?yàn)檫^大則會導(dǎo)致有氣體在焊縫外部流動，影響焊接時熔池的成型，在焊縫表面容易形成氣孔和凹坑；
(3)本發(fā)明的裝置通氣管的端口處設(shè)置有軸截面為圓弧形的凸起，該凸起的圓弧半徑為0.96d，弧長為2.3d，這個是根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計(jì)成的一種局部流速快、局部流速慢的流動模式，不再是簡單的將滴落到通孔中的焊接熔液吹走，而是避免焊接熔液脫離熔池，達(dá)到波登管和結(jié)構(gòu)內(nèi)部通孔處內(nèi)側(cè)面的焊縫結(jié)構(gòu)均勻，減少焊接凹陷和焊縫分布不均勻情況的效果，制備的焊縫缺陷少，使用壽命長；
(4)本發(fā)明的方法將儀表接頭放入第二凹槽中，波登管的一端卡在儀表接頭上，一端卡在第一凹槽中，并且保持儀表接頭的中心軸線與第二凹槽的中心軸線重合；檢測儀表接頭的內(nèi)部通孔的直徑為f，則保持通氣管的端口離儀表接頭的距離為S，S=4f-2d，焊接時通過通氣管通入氣體，氣體的流速為10-25 L/min，嚴(yán)格控制通氣的條件，避免通氣對焊縫造成的不良影響；
(5)本發(fā)明通入的氣體為空氣時，在空氣中添加體積含量為0.5%的氬氣，能顯著改善熔池的表面張力，降低熔滴堵塞通孔的可能性；
(6)本發(fā)明通入的水中添加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的乙烯基乙二醇丁醚、0.2%的聚乙烯醇以及1%的馬來酰亞胺，這個能在焊縫表面形成一層薄膜，放置焊縫氧化，提高焊縫壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
[0018]圖中:1、底座；2、通氣管；3、儀表接頭；4、波登管；5、噴水管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]實(shí)施例1
一種壓力表用波登管焊接裝置，包括底座1、通氣管2、噴水管5、第一凹槽和第二凹槽；第一凹槽和第二凹槽設(shè)置于底座I上；所述的第二凹槽的一端垂直連接在第一凹槽上；通氣管2固定在底座I上，通氣管2的一端設(shè)置于第二凹槽中；噴水管5設(shè)置于底座I上。第二凹槽的橫截面為半圓形，第二凹槽的內(nèi)直徑等于2 cm，通氣管2直徑d (內(nèi)直徑)等于Icm。噴水管5的軸向中心線與第二凹槽的軸向中心線(第二凹槽的橫截面為半圓形，將所有半圓形的中心連成一條線，貝1J是第二凹槽的軸向中心線)的夾角為135°。通氣管2的端口處設(shè)置有軸截面為圓弧形的凸起，該凸起的圓弧半徑為0.96d=0.96 cm，弧長為2.3d=2.3cm。通氣管2的中心軸線與第二凹槽的中心軸線的夾角為20°，且通氣管2的端口位于第二凹槽的中心軸線的正上方(這點(diǎn)主要是因?yàn)橹亓υ蛑荒苌舷缕?，不能左右偏，不然會?dǎo)致焊縫不均勻)。
[0021]一種壓力表用波登管焊接方法，其步驟為:
(1)選擇上述權(quán)利要求中的裝置，儀表接頭3的外直徑等于第二凹槽的內(nèi)徑；將儀表接頭3放入第二凹槽中，波登管4的一端卡在儀表接頭3上，一端卡在第一凹槽中，并且保持儀表接頭3的中心軸線與第二凹槽的中心軸線重合；檢測儀表接頭3的內(nèi)部通孔的直徑為f =1.5cm，則保持通氣管2的端口離儀表接頭3的距離為S，S=4f-2d=4cm ；
(2)對波登管4與儀表接頭3的連接處進(jìn)行焊接，焊接時通過通氣管2通入氣體，氣體的流速為10-25 L/min ;氣體為添加體積含量為0.5%的氬氣的空氣；
(3)焊接完畢時通過噴水管5向焊接處噴水冷卻，通入的水中添加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的乙烯基乙二醇丁醚、0.2%的聚乙烯醇以及1%的馬來酰亞胺；
(4)檢查有無焊接缺陷，無缺陷為合格，有缺陷則修補(bǔ)。
[0022]所焊接的波登管無堵塞情況的發(fā)生，并且焊接缺陷明顯比不通氣時的焊接缺陷減少80%。焊接1000個產(chǎn)品，只有I個不合格。尤其是通孔內(nèi)部的焊縫沒有出現(xiàn)凹陷或者未焊透的情況，焊接的波登管使用一年后未出現(xiàn)腐蝕的情況。
[0023]實(shí)施例2
同實(shí)施例1，所不同的是第二凹槽的內(nèi)直徑等于2.4 cm，通氣管2直徑d (內(nèi)直徑)等于0.8 cm，通氣管2的中心軸線與第二凹槽的中心軸線的夾角為15°，步驟(2)中通入的氣體為二氧化碳。所焊接的波登管無堵塞情況的發(fā)生，焊接1000個產(chǎn)品，只有3個不合格。并且焊接缺陷明顯比不通氣時的焊接缺陷減少70%。尤其是通孔內(nèi)部的焊縫沒有出現(xiàn)凹陷或者未焊透的情況，焊接的波登管使用一年后未出現(xiàn)腐蝕的情況。
[0024]實(shí)施例3
同實(shí)施例1，所不同的是第二凹槽的內(nèi)直徑等于2.4 cm，通氣管2直徑d (內(nèi)直徑)等于1.2 cm，通氣管2的中心軸線與第二凹槽的中心軸線的夾角為15°。所焊接的波登管無堵塞情況的發(fā)生，焊接1000個產(chǎn)品，只有3個不合格。并且焊接缺陷明顯比不通氣時的焊接缺陷減少70%。尤其是通孔內(nèi)部的焊縫沒有出現(xiàn)凹陷或者未焊透的情況，焊接的波登管使用一年后未出現(xiàn)腐蝕的情況。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力表用波登管焊接裝置，包括底座(1)，其特征在于:還包括通氣管(2)、噴水管(5)、第一凹槽和第二凹槽；所述的第一凹槽和第二凹槽設(shè)置于底座(I)上；所述的第二凹槽的一端垂直連接在第一凹槽上；所述的通氣管(2)固定在底座(I)上，通氣管(2)的一端設(shè)置于第二凹槽中；所述的噴水管(5)設(shè)置于底座(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力表用波登管焊接裝置，其特征在于:所述的第二凹槽的橫截面為半圓形，第二凹槽的直徑等于通氣管(2)內(nèi)直徑的2-3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力表用波登管焊接裝置，其特征在于:所述的噴水管(5)的軸向中心線與第二凹槽的軸向中心線的夾角為135°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種壓力表用波登管焊接裝置，其特征在于:所述的通氣管(2)的內(nèi)直徑為d，通氣管(2)的端口處設(shè)置有軸截面為圓弧形的凸起，該凸起的圓弧半徑為0.96d，弧長為2.3d。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓力表用波登管焊接裝置，其特征在于:所述的通氣管(2)的中心軸線與第二凹槽的中心軸線的夾角為15-25°，且通氣管(2)的端口位于第二凹槽的中心軸線的正上方。
6.一種壓力表用波登管焊接方法，其步驟為: (1)選擇上述權(quán)利要求中的裝置，儀表接頭(3)的外直徑等于第二凹槽的內(nèi)徑；將儀表接頭(3)放入第二凹槽中，波登管(4)的一端卡在儀表接頭(3)上，一端卡在第一凹槽中，并且保持儀表接頭(3)的中心軸線與第二凹槽的中心軸線重合；檢測儀表接頭(3)的內(nèi)部通孔的直徑為f，則保持通氣管(2)的端口離儀表接頭(3)的距離為S，S=4f-2d ； (2)對波登管(4)與儀表接頭(3)的連接處進(jìn)行焊接，焊接時通過通氣管(2)通入氣體，氣體的流速為10-25 L/min ;所述的氣體為空氣或二氧化碳； (3)焊接完畢時通過噴水管(5)向焊接處噴水冷卻； (4)檢查有無焊接缺陷，無缺陷為合格，有缺陷則修補(bǔ)。
7.一種壓力表用波登管焊接方法，其特征在于:所述的步驟(2)中通入的氣體為空氣時，在空氣中添加體積含量為0.5%的IS氣。
8.一種壓力表用波登管焊接方法，其特征在于:所述的步驟(3)中通入的水中添加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的乙烯基乙二醇丁醚、0.2%的聚乙烯醇以及1%的馬來酰亞胺。
【文檔編號】B23K37/00GK103737215SQ201410040028
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】束高祥, 高孝友 申請人:馬鞍山市奈特儀表科技有限公司