一種溫控器感溫筒與毛細管釺焊接口結構的製作方法

2023-05-28 13:24:01

本發明涉及釺焊接口結構技術領域，特別涉及一種溫控器的感溫筒與毛細管釺焊接口結構。

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釺焊連接，且釺焊要求是氣密性的。由於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；加上釺焊焊料與感溫筒、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洩漏及至溫控器失效。

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，從保護套開口注入釺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釺焊，焊膏中的釺料將熔化並滲透到保護套與感溫筒之間、感溫筒與毛細管之間的間隙，從而形成結合接口並固定保護套。該技術方案存在以下缺點：1）由於需要用釺料滲透到保護套與感溫筒之間的間隙，所以，需要耗用較多釺料（釺料含有貴金屬銀），會大大提升生產成本。2）由於需要釺料滲透多處及遠處，路徑多、路線長，所以需要很長的焊接時間，生產效率低；由於焊接時間長，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）為防止釺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埠的銳邊可能會割傷毛細管，還需要在保護套上部設置漏鬥狀埠，因此釺焊後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釺焊接口因產生較大的應力而發生開裂現象，因而不利於釺焊接口的保護。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種溫控器感溫筒與毛細管釺焊接口結構，該釺焊接口結構能使釺焊接口只集中一處，且焊接線路短，所需焊接時間短，能在空氣環境中直接進行加熱焊接，同時，由於保護套上部設有3～8個內瓣，故焊後毛細管相對保護套的徑向擺動幅度很小，對釺焊接口的應力會大大減少，有效地減少了釺焊接口處可能發生的應力、腐蝕而開裂導致工質洩漏進而使溫控器失效。

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釺焊接口結構，包括一個具有一端收口部的不鏽鋼感溫筒、細小柔軟不鏽鋼毛細管和薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套上頂部設有均布的至少三個內瓣，薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套設有一條豎直貫通的接縫，薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套中部設有一個開口，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套下部套在不鏽鋼感溫筒的收口部上，細小柔軟不鏽鋼毛細管一端部穿過薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套上部、中部和不鏽鋼感溫筒的收口部進入不鏽鋼感溫筒內腔, 在所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套與所述不鏽鋼感溫筒的收口部的接合部上通過電阻焊獲得與其中軸線對稱的第1焊點和第2焊點。

進一步，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套上頂部均布有3～8個內瓣；所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套的厚度為0.1～0.4mm。

進一步，所述不鏽鋼感溫筒的收口部的內徑與所述細小柔軟不鏽鋼毛細管的外徑之差為0.1～0.3mm。進一步，所述不鏽鋼感溫筒收口部與所述細小柔軟不鏽鋼毛細管之間的間隙注滿釺焊焊料。

進一步，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套與所述不鏽鋼感溫筒的收口部為彈性接合連接。

本發明的創新要點是：由於不鏽鋼感溫筒與細小柔軟不鏽鋼毛細管的釺焊接口只有一處，且焊接線路短，所需的時間很短，可以局部施加助焊劑和釺焊焊料、採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。由於釺焊後感溫筒-毛細管組合件的橫向內電阻小於薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套沿其半圓周方向的內電阻，所以可採用電阻焊機進行碰焊，碰焊時電流將主要通過薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套、不鏽鋼感溫筒壁和感溫筒-毛細管組合部的最短路線傳導，在電阻較大的薄壁不鏽鋼非封閉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，因此固定了薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套，而內部釺料層的內電阻較低，不會導致釺料層被再次熔化。

同時，由於在薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套上部均布設有3～8個內瓣，是焊後毛細管的徑向擺幅大幅減小。

與現有技術相比，本發明的顯著效果在於：

本發明的溫控器感溫筒與毛細管釺焊接口結構中由於採用了薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套，其上部內壁均布設有3～8個內瓣，使細小柔軟不鏽鋼毛細管的徑向擺動幅度大大減少，從而大大減小了在釺焊接口處產生的應力，即大大減少了釺焊接口開裂的機會。由於薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套包裹了釺焊焊料的外露部分，從而，屏蔽了釺焊接口的銀銅鋅合金釺料可能受到鋅陽極電化學腐蝕，也就大大減少了釺焊接口發生開裂的情況發生，從而大大地提高了溫控器的使用壽命。

本溫控器感溫筒與毛細管釺焊接口結構能使釺焊接口集中一處，且焊接路徑短，焊接時間短，所以其釺焊焊接過程完全可以在空氣環境中直接進行，而不會發生高溫氧化，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釺焊接口結構示意圖；

圖2是圖1所示薄壁不鏽鋼非封閉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薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套之間進行電阻碰焊的示意圖。

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。

參見圖1至圖4所示，一種溫控器感溫筒與毛細管釺焊接口結構，包括一個具有一端收口部1-1的不鏽鋼感溫筒1、細小柔軟不鏽鋼毛細管2和薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3上頂部設有均布的至少三個內瓣3-1，薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3設有一條豎直貫通的接縫3-3，薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3中部設有一個開口3-2，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3下部套在不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1上，細小柔軟不鏽鋼毛細管2一端部穿過薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3上部、中部和不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1進入不鏽鋼感溫筒1內腔, 在所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3與所述不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1的接合部上通過電阻焊獲得與其中軸線對稱的第1焊點5-1和第2焊點5-2。

作為進一步優選的實施方式，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3上頂部均布有3～8個內瓣3-1，該薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套的厚度為0.1～0.4mm。

作為進一步優選的實施方式，所述不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1的內徑與所述細小柔軟不鏽鋼毛細管2的外徑之差為0.1～0.3mm。

作為進一步優選的實施方式，所述不鏽鋼感溫筒1收口部1-1與所述細小柔軟不鏽鋼毛細管2之間的間隙注滿釺焊焊料。

作為進一步優選的實施方式，所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3與所述不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1之間為彈性接合連接。

細小柔軟不鏽鋼毛細管2與不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1的接合部可以在空氣環境中進行快速的釺焊焊接。薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3與不鏽鋼感溫筒1的收口部1-1的接合固定連接是通過電阻焊機完成的，將所述接合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，通過電流焊接形成第1焊點5-1和第2焊點5-2，並將薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3與不鏽鋼感溫筒1固定。

本發明的薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3可採用不鏽鋼帶材或板材衝壓捲曲而成，捲曲成圓筒形時留有接縫3-3，但由於具有兩個焊點5-1和5-2，即使採用較薄的不鏽鋼也不容易因受細小柔軟不鏽鋼毛細管2彎曲力作用而張開。所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3還設有三個或三個以上的內瓣3-1，從而進一步限制了細小柔軟不鏽鋼毛細管2沿徑向方向的擺動幅度，減小了釺焊接口所受的應力。所述薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3還可在其中部設置一個開口3-2，由於溫控器溫度檢測是在300℃以上的鹽浴槽內檢測，檢測完之後殘留介質從開口3-2流走，所以介質不會殘留在薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3內。

由於本發明的釺焊幾口結構能使薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3包裹了釺料層4的外露部分，屏蔽了接口的銀銅鋅合金釺料可能受到的鋅陽極電化學腐蝕，且薄壁不鏽鋼非封閉圓筒形保護套3還能大大減少細小柔軟不鏽鋼毛細管2的徑向擺動幅度，大大地減小了接口所受的應力，因此大大減輕了接口因產生應力和電化學腐蝕而引起開裂的可能性，有效減少了溫控器使用一段時間後因釺焊接口發生應力和電化學腐蝕導致工質洩漏進而導致溫控器失效。