熱電偶焊接方法

便于接入自動控制系統等優點，熱電偶測溫在工業生產和科學研究領域有著廣泛的應用。但是由于受到測量環境、測量溫度、測量物質的腐蝕以及絕緣材料和保護管材料的玷污等影響，熱電偶在使用一段時間后，其熱電特性會發生變化，尤其是在高溫、強腐蝕性的環境下以及測量特殊對象溫度(如高速物體、高壓、高溫熔融金屬等)時，這種影響就更為嚴重。所以熱電偶不僅在使用前要進行檢定，而且在使用一段時間后也需要進行檢定，以確保熱電偶測溫的準確性，在檢定前對熱電偶進行焊接、清洗和退火處理可以有效改善熱電偶的熱電特性，延長熱電偶的使用壽命。

熱電偶測量端焊接質量直接影響熱電偶測溫的準確性。合格的焊接測量端應焊接牢固，呈球形，表面光滑且具有金屬光澤，無氣孔、雜質、裂紋等缺陷，如果發現測量端有缺陷就須剪去一段進行重新焊接。為了減小傳熱誤差和動態響應誤差，熱電偶焊點的尺寸應該盡量小一些，通常為熱電偶電極直徑的兩倍。焊點的型式有多種，常用的有點焊、對焊、絞狀點焊(麻花狀)，如圖1所示。熱電偶測量端焊接方法很多，下面介紹幾種常用的焊接方法。

熱電偶測量端焊點的型式

圖1?熱電偶測量端焊點的型式

1、乙炔焊焊接熱電偶

焊接前將被焊的熱電偶兩頂端對齊(見圖1a、1b)或者將頂端絞成麻花狀(見圖1c)，然后稍稍加熱后蘸上助焊劑，再用乙炔火焰加熱測量端使之熔化成球狀。然后將測量端迅速移離火焰，并放入熱水中，熔融狀態下的助焊劑外層會立即破裂脫落。這種方法操作簡單，應用十分廣泛。

2、電弧焊焊接熱電偶

電弧焊是利用高溫電弧將熱電偶測量端熔化成球狀，常用的有交流電弧焊和直流電弧焊兩種。交流電弧焊接裝置如圖2所示。廉金屬熱電偶采用交流電弧焊時，焊接前在熱電偶電極頂端也要先蘸上助焊劑，焊好后去除焊點上的助焊劑。交流電弧焊設備簡單，操作容易，但容易導致測量端和測量端附近的熱電極表面氧化、滲碳。若對測量端要求較高，可采用氬弧焊，焊接時被焊的測量端受氬氣保護，焊點不易氧化，氬弧焊也屬于交流電弧焊的一種。貴金屬熱電偶常采用直流電弧焊，其裝置如圖3所示。焊接時將被焊接的鉑銠熱電極接電源正極，碳棒(采用光譜純的)接電源負極，用碳棒與熱電極頂端瞬間接觸起弧，待測量端熔成球狀后迅速離開碳棒。直流電弧焊方法簡單，操作容易，鉑銠熱電極和測量端不易被氧化、腐蝕。

廉金屬熱電偶交流電弧焊裝置示意圖

圖2?廉金屬熱電偶交流電弧焊裝置示意圖

貴金屬熱電偶直流電弧焊裝置示意圖

圖3?貴金屬熱電偶直流電弧焊裝置示意圖

3、鹽浴焊焊接熱電偶

接焊接裝置由調壓器(3-5kW)，石墨坩堝(直徑約50mm，高約60mm，壁厚約5mm)和焊接夾子等組成，如圖4所示。坩堝作為電源的一個電極，被焊熱電極作為另一個電極。焊接前，先清除熱電極焊接處表面的氧化物等雜質，并絞成麻花狀。焊接時，先閉合加熱開關通電，使氯化鋇熔化成液態，再斷開加熱開關，閉合焊接開關，將絞成麻花狀的熱電極頂端與液態氯化鋇稍稍接觸，待起弧后迅速離開，并用熱水清洗測量端和熱電極上的氯化鋇顆粒。此方法適合焊接廉金屬熱電偶。

廉金屬熱電偶鹽浴焊接裝置示意圖

圖4?廉金屬熱電偶鹽浴焊接裝置示意圖

4、鹽水焊接

鹽水焊接裝置如圖5所示，在燒杯中盛有飽和的氯化氨溶液，熱電極作為電源的一個電極，再用鉑絲(或者其他惰性金屬絲)放入鹽水中作為另一個電極。焊接時將絞成麻花狀的熱電極頂端與溶液稍稍接觸，待起弧后迅速離開。這種方法焊點的質量較好，焊接電流可以用調節器控制，適宜焊接直徑較細(0.03-0.3mm)的熱電偶，為了避免焊接過程中鹽水飛濺，可以在燒杯上加裝保護蓋。

廉金屬熱電偶鹽水焊接裝置示意圖

圖5?廉金屬熱電偶鹽水焊接裝置示意圖

5、點焊機焊接

電子點焊機由電容存儲的電量在閉合瞬間釋放出大電流，利用大電流穿過小面積時產生的局部熱效應達到焊接熱電偶的目的。把熱電偶的熱電極交叉疊放在點焊機的點焊棒上，在點焊鉗被壓合的瞬間，電路導通產生一強電流，此時熱電極交疊點會產生瞬間的高溫，從而把熱電極熔合在一起。這種方法焊接速度快，操作安全簡單，但焊接質量不是十分理想，測量端容易存在缺陷。