SU1624277A1 - Способ изготовлени гор чего спа кабельной термопары - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к термометрии, а именно к технологии изготовлени  термоэлектрических преобразователей, преимущественно на основе кабел  большого диаметра. Цель изобретени  - повышение н д жности гор чего спа  Корень шгрика сварного шва располагают в плоскости , ор- ца оЬолочки 2 кабел  Соединение заглушки 9 у анавливаемой на этом же торце, с обо- и шариком сварного шва осуществл ют наплавлением сло  11 металла. В качестве материала заглушки 9 и наплавл емого сло  11 используют с меньшим коэффициентом терми1геского раг лирени , чем металл термоэлекгродов 3 При нагреве рабочие концы теомоэлект- родов 3 благодар  преимущественной величине термических деформаций их по сравнению с заглушкой и наплавл емым слоем испытывают напр жение сжати , что и обуславпивает высокий уровень термостойкости гор чего сло . 4 ил. (Л С о РЬ. ч VI

Description

Фиг. 4

Изобретение относитс  к термометрии , а именно к технологии изготовлени  термоэлектрических преобразователей в виде кабельных термопар преимущественно на основе кабел  большого диаметра из р да 5,0-7,2 мм.

Цель изобретени  - повышение надежности гор чего спа  в услови х циклических изменений температуры.

На фиг. 1-4 показана последовательность операций предлагаемого способа.

В заготовке термопарного кабел  1 нужной длины, состо щего из оболочки 2, выполненной из аустенитной нержавеющей стали с размещенными внутри проволочными термоэлектродами 3, которые между собой и оболочкой разделены минеральной изол цией 4, рабочие концы 5 термоэлектродов освобождают от оболочки и изол ции на длине I, равной диаметру кабел  (фиг. 1). При меньших значени х I не достижима из- за недостаточности металла правильна  форма сварного шва в виде сферы. При больших значени х I избыточна  масса металла свободных концов термоэлектродов, подвергаемых расплавлению, приводит к отклонению сварного шва от формы сферы, поскольку в этом случае сила т жести капли расплавленного металла уже не уравновешиваетс  силой поверхностного нат жени . Разделку свободных концов 6 выполн ют механическим способом.

Далее провод т сварку рабочих концов термолэлектродов в шарик 7. При полном расплавлении рабочих концов термоэлектродов сварной шов D форме шарика размещаетс , осаживаетс  своим корнем 8 на поверхности изол ции, наход щейс  в одной плоскости с торцом оболочки (фиг. 2). Дл  сплавлени  рабочих концов термоэлектродов используетс  аргоно-дугова  сварка . Дл  облегчени  формировани  сварного шва правильной формы перед сваркой сближают вплотную рабочие концы термоэлектродов . В этих услови х выступающие концы сплавл ютс  в сферу диаметром 2,5- 2,6 мм.

Заглушку 9 в виде диска с диаметром, равным диаметру кабел , толщиной, равной диаметру сварного шва, и отверстием с диаметром , равным диаметру сварного шва, изготавливают из железоникелькобальто- вого сплава - ковара, с коэффициентом термического расширени , меньшим, чем коэффициент термического расширени  металла термоэлектродов - хромел  и алюме- л . Заглушку 9 устанавливают на торец оболочки 2 и скрепл ют лазерной сваркой с получением непрерывного герметичного шва 10 (фиг. 3). Затем наплавл ют слой ковара 11 на поверхность сварного шва и заглушки (фиг. 4). Наплавку производ т арго- но-дуговой сваркой. Присадочным материалом служат узкие полоски ковара,

нарезанные из листового проката. Наплавку выполн ют с толщиной сло , не менее толщины оболочки, исход  из услови  эквивалентной жаростойкости наплавочного сло  и оболочки кабел , После проверки гер.метичности гор чего спа  изготовленную термопару монтируют в корпус термоэлектрического термометра.

При толщине заглушки 9 менее диаметра шарика сплавпение последнего с заглушкой сопр жено с опасностью расплавлени  участков термоэлектродных проволок, выход щих из ранее сформированного сварного шва термоэлектродов, с последующей совместной кристаллизацией с наплавочным металлом, что неприемлемо из-за про влени  металлургических дефектов.

Значение показател  тепловой инерции кабельных термопар, изготавливаемых по предлагаемому способу, составл ет 2-3 с и

сохран етс  при термоциклировании по имитационному режиму: нагрев до ЮОО°С со скоростью 3000С/с, охлаждение до комнатной температуры со скоростью 200°С/с в объеме 50 циклов (нагрев газовой горелкой , охлаждение на воздухе). Это объ сн етс  тем, что данный способ обеспечивает сохранность исходной структуры гор чего спа , т.е. взаиморасположение его элементов (оболочка, термоэлектроды, изол ци ,

сварной шов, наплавочный слой), и св зи между ними остаютс  неизменными в услови х дестабилизирующих воздействий.

В процессе нагрева и выдержки за счет меньшего в 1,5-2 раза коэффициента термического расширени  металла заглушки и наплавочного сло  по сравнению с металлом термоэлектродов, последние испытывают напр жение сжати  благодар  преимущественной величине термических деформаций

их по сравнению с заглушкой и наплавл емым слоем. При охлаждении происходит лишь сн тие напр жений сжати , что обуславливает высокий уровень термостойкости гор чего спа . В структуре гор чего спа 

0 практически отсутствует свободный от изол ции участок термоэлектродов, что исключает саму возможность перемещени  их относительно друг друга и оболочки, а следовательно , обеспечивает повышение ха5 рактеристики вибростойкости.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  гор чего спа  кабельной термопары, заключающийс  в удзлении изол ции с рабочих концов термп электродов, свэриванми их с обра ынием шарика сварного шва, установке 3d1 чуиики со сквозным осевым отвер :ти м и ч гличе- нии ее с оболочкой каб-зл  - шариюм свар- HOi о швч, о т л и ч г :о щ лис  тем, что, с целью повышени  надежности гор чего спа  в услови х циклических изменений it мпературы. дополни гел. но (|Д::ЛРЮТ обо л VIKV кабел  .г. ту же ппим, j; т цию сьарку термо лектродиА пронсдч - сплс апением (- - межцу 1,иРой мг pdf Ji и о. - цоо г распсгохег ием i-орнр (арика свар го шва в плоскости тсоца обоип к1, ка оелп на сс СрыЛ сланпь 11пэ,о1 заспу1лк.у, г с г  и1 ние ее с кэбел  и шарики сварного ц вз о.учцествлчют и -плавлением спо  металла, при этом в качестве материала загп/шки и наплавл емого исполь зу.от Mjyan, с меньыим коэффициентом терм оскс1 расширение,, чем мегачт т°о- МОЭЛР гродоэ.

   . /

   Ф/V J

   Фиг.I