Способ изготовления горячего спая термопары

иг,4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧЕГО СПАЯ ТЕРМОПАРЫ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить механическую прочность и вибростойкость горячего спая. Сваривают концы термо электродных проволок 1 с образованием сварного щва в виде сферы. Запрес совывают полученную сферу в коническом отверстии наконечника 3 термопары, преобразуя ее в коническую пробку. Сплавляют части сферы сварного шва термоэлектродных проволок с торцом наконечника 3, например, опайкой высокотемпературным припоем 5. Термо пару размещают в корпусе термоэлектического термометра. 4 ил, 1278619Изобретение относится к технологииизготовления термоэлектрических термометров,а конкретно к способам изготовления горячих спаев термогар.Целью изобретения является повышение механической прочности и вибростойкости горячего спая, обеспечениеидентичности показателя термическойинерции термопары и улучшение технологичности изготовления,На фиг, 1 показаны термоэлектроды,концы которых сварены в сферу; нафиг. 2 - наконечник термопары; нафиг.3 - запрессованная сфера термо -15электродов в наконечнике; на фиг,4 горячий спай термопары после сплавления сферы термоэлектродов с наконеч.ником.Способ осуществляется следующим образом. 20Термоэлектродные проволоки 1 сваривают между собой, оплавляя торцы этих проволок до получения сферы 2 диаметром приблизительно равным четырем диаметрам проволоки. При появле 25 нии окисления на поверхности сварного шва производят удаление окислов химическим способом. Далее осуществляют контроль внешнего вида поверхности литого металла шва, корня шва и участков проволок, примыкающих к шву, на наличие трещин, неоплавлений, надрезов и утонений проволоки в околошовной зоне.Для дальнейшей сборки горячего 35 спая используют только те сварные соединения, которые не содержат указанных дефектов. Затем сваренные проволоки пропускают в конусное отверстие наконечника 3 термопары и производят запрессовывание сферы термоэлектродов в отверстии. Сфера термоэлектродных проволок, деформируясь в отверстии и заполняя нижнюю его часть, принимает форму конической пробки, при этом корень шва, сами проволоки, их участки, примыкающие к шву, в процессе запрессовывания не подвергаются деформационным изменениям, что обеспечивает сохранность их исходного состояния 4.Размеры конусного отверстия выбирают таким образом, что металл сферы2 3 после запрессовывания занимает - и -3 4 объема отверстия. Угол при вершине конуса сС берут в пределах 20-30 При больших значениях угла а, снижается механическая прочность сцепления деформированного металла сферы с внутренней поверхностью наконечника. Кроме того, увеличение углаприводит к необходимости увеличиватьдиаметр наконечника, что, в конечномитоге, повышает показатель термической инерции термопары.При меньших значениях угла сб увеличивается протяженность горячегоспая, усложняется запрессование сферы термоэлектродов с выполнением требования по полному использованию металла сферы, т.е. без разделения металла сферы в процессе запрессовывания.Далее собранные таким образом термопарные провода с наконечникомскрепляют между собой путем сплавления части. сферы с торцом наконечника.Сплавление производят сваркой сприменением присадочного материалаили опайкой вьи:окотемпературным припоем 5. При сварке применяют приса -дачный материал идентичный материалу наконечника, при опайке используют жаропрочный припой.Изготовленную термопару устанавливают в корпус термоэлектрическоготермометра.При изготовлении горячего спаятермопары с хрэмель - алюмелевыми термоэлектродными проволоками диаметром0,5 мм сварку торцов проволок производят импульсной аргонодуговой сваркой до получения сферы (шарика) диаметром приблизительно равным 2 мм,Сварку проводят на режиме: амплитуда импульса сварочного тока 10 А;длительность импульса 0,8 с; расходаргона 2-3 л/мин, в теплоотводящемзажиме.После сварки и при необходимостиочистки сварного шва от окисленияпроизводят контроль диаметра сферы иконтроль внешнего вида сварного соединения на отсутствие трещин, несплавлений, подрезов и утонений проволок в околошовной зоне,Далее сферу термоэлектродов запрессовывают в коническое отверстие наконечника термопары, Наконечник выполняют из нержавеющей стали аустенитного класса со следующими размерамиконусного отверстия; угол при вершионе с = 20; диаметр проходного отверс.тия (диаметр нижнего основания конуса) 1,5 мм; глубина отверстия (высо1278 б 19 металла припоя благодаря экранировке металлом запрессованной сферы,При опайке попутно с процессом сплавления торца наконечника с частью запрессованной сферы происходит дифФузионная сварка металла запрессованной сферы с наконечником по площади их совместного контактирования, что обеспечивает достижение максимального физического контакта запрессованной сферы термоэлектродов с наконечником. стия. Формула изобретения Способ изготовления горячего спая термопары, заключающийся в размещении термоэлектродов в наконечнике и скреплении их с последним посредством сплавления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механической прочности и вибростойкости горячего спая, концы термоэлектродов перед размещением в наконечнике сваривают с образованием сварного шва в виде сферы, которую затем запрессовывают в коническое отверстие наконечника, а при сплавлении наконечник сое -диняют с верхней частью сферы. Фиг.1 Составитель В, Агапов Техред Л.Олейник орректор А. Ильин едактор О. Юрков Заказ 6822/3 Тираж 778НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и3035, Москва, Ж, Рауш Подписн омитета С открытий/5 наб. та конуса) 2,5 мм. Диаметр наконечника берут равным 2,8 мм. Запрессовывание производят в специальном приспособлении, при этом металл сферы заполняет приблизительно 2/3 объема отвер После запрессовывания кромки торца наконечника сплавляют с частью металла деформированной сферы посред ством спайки высокотемпературным припоем системы никель - хром - марганец- кобальт Навеску припоя укладывают в незаполненное отверстие наконечника и расплавляют в вакууме порядка 10 мм рт,ст,Металлографический анализ макро- структуры горячего спая показывает, что часть запрессованной сферы термо электродов и наконечник сплавлены между собой с образованием монолитного и плотного соединения. При этом исходное состояние корня шва и участков проволок в околошовной зоне сох 25 раняется неизменным, поскольку эти элементы горячего спая не подвержены непосредственному воздействиюжидкого Производственно-полиграфическое тие, г, Ужгород. ул. Проектная, 4