一种实验室用热电偶焊接平台及焊接方法与流程

本发明涉及一种热电偶焊接机的焊接平台，特别涉及一种实验室用热电偶焊接平台及焊接方法，属于热电偶焊接技术领域。

背景技术：

目前，国内外较多实验室在涉及温度监控的科研试验活动中，除非接触式测温外，大多均需要进行测温元件热电偶的焊接操作。当前普遍使用的实验室用热电偶的焊接机均是利用热电偶丝接触点在瞬间电流的作用下融化再凝固的原理而实现热电偶与焊接件表面的连接，然后通过相关的测温控制系统实现实验过程温度的在线测量及控制。

在金属材料研究领域，利用板带开展热处理及退火工艺的模拟研究是一种比较常用的实验方法，这里不可避免的涉及到板带试样的热电偶的焊接。现有常用的实验室用热电偶焊接机焊接平台一般设计适用于尺寸规格较小的圆柱形、块状以及板带试样的热电偶的焊接，其中，用于板带试样的焊接平台一般为2cm×12cm长方形平台，在此尺寸范围内的板带试样，热电偶焊接点基本可以通过焊接操作人员目测的方式确定，不存在的技术问题。但随着试验要求的提高，为了延长板带试样在实验过程中的均温区长度和宽度，为后续检测分析提供有利条件，最大达6cm×24cm的大尺寸的板带试样也在逐步投入实验研究中，大尺寸的板带试样热电偶的焊接问题就显现出来。由于试样尺寸较大，首先试样超出焊接平台范围，试样在焊接平台上无法实现稳定的支撑和固定，其次热电偶焊接点无法通过目测进行有效的确定，因此应用现有热电偶焊接机对大尺寸板带试样进行热电偶的焊接存在较大的技术问题。

针对上述技术问题，部分试验操作人员在对大尺寸板带试样进行热电偶焊接前，先对每个试样的焊接点进行人工测量标记，试样通过手指固定在焊接机焊接平台上，然后进行焊接操作。但人工标记焊接点工作效率低、手指扶持固定试样存在焊接点容易偏移、手指安全隐患等问题。

国内外未见有关实验室用热电偶焊接机的焊接平台改进的技术公开。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种实验室用热电偶焊接平台及焊接方法，主要解决现有技术中大尺寸板带试样热电偶焊接困难、工作效率低的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种实验室用热电偶焊接平台，包括试样支撑台、弹簧钢压条、滑块、滑轨、调节支座和调节螺杆；滑轨与热电偶焊接机底座固定连接，滑轨中心点与热电偶焊接机焊接头中心位于同一垂直线上，试样支撑台工作面为矩形，试样支撑台工作面上设有电源线连接点，用于焊接电源线的接入，其特征是：试样支撑台工作面的长度和宽度方向均设有以中心为零点、精度为1mm的刻度标尺，所述弹簧钢压条与试样支撑台的工作面通过螺栓固定连接，滑块表面沿轴向和宽度方向标有中位线，滑块底面设置有倒梯形凹槽、上表面设置有梯形凹槽，滑块侧面设有与调节螺杆相匹配的螺纹盲孔，试样支撑台相嵌在滑块上表面的梯形凹槽内，滑轨相嵌在滑块底面的倒梯形凹槽内，滑轨的轴向垂直于滑块的轴向，滑轨前端部固定连接有调节支座，调节支座上设有与调节螺杆相匹配的螺纹通孔，调节螺杆穿过调节支座上螺纹通孔连接滑块侧面设置的螺纹盲孔。

所述试样支撑台可在滑块凹槽内沿滑块轴向自由滑移，滑块可沿滑轨的轴向自由滑移，滑块移动至目标位置时，通过调节螺杆将滑块与滑轨固定连接，试样支撑台移动至目标位置时，通过螺栓将滑块与试样支撑台固定连接。

所述弹簧钢压条用于固定试样。

进一步，所述滑轨总长为最大尺寸板带试样板宽的三倍以上，滑轨表面沿滑轨轴向上从滑轨前端部开始设置长度不小于10cm、精度为1mm的刻度标尺。

进一步，所述试样支撑台工作面不小于最大尺寸板带试样表面时，效果为佳。

进一步，所述试样支撑台、滑块、滑轨、调节支座和调节螺杆均选用硬质不锈钢制作。

利用上述焊接平台进行热电偶焊接的方法，包括以下步骤：

1）调整焊接平台，首先调整滑块在滑轨上的位置，使滑块外边沿与滑轨“0”刻度线重合；其次调整试样支撑台在滑块中的位置，当试样支撑台轴向“0”刻度线与滑块轴向中位线重合、试样支撑台宽度中位线与滑块宽度中位线重合时，将试样支撑台与滑块固定连接；

2）固定试样和热电偶，参照试样支撑台刻度标尺，将待焊接的试样置于试样支撑台的中心位置，用弹簧钢压条固定试样，将热电偶垂直固定在热电偶电焊机焊接头上；

3）对试样待焊点进行热电偶焊接，参照滑轨上的刻度标尺，调节螺杆移动滑块至滑轨上a(a为试样待焊点至试样宽度中位线的距离）刻度处；参照滑块轴向中位线与支撑台轴向刻度标尺，移动试样支撑台，当滑块轴向中位线指向支撑台轴向刻度标尺b(b为试样待焊点至试样轴向中位线的距离)刻度处，将试样支撑台与滑块固定连接，对试样待焊点进行热电偶焊接。

本发明焊接平台满足了大尺寸板带试样热电偶的焊接需求，拓展了试样在实验过程中的均温区间，为大尺寸板带试样在金属材料热处理或退火工艺实验研究中的力学、金相检测分析结果的准确性提供了有力的保证。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：

1.本发明焊接平台结构简单，制造成本低，无需改变实验室用热电偶焊接机原有结构，可与热电偶焊接机原配套焊接平台更替使用；

2.本发明焊接平台可对尺寸6cm×24cm规格内的板带试样任何焊接点的热电偶的精确焊接，焊接操作方便、简单，极大的提高了板带试样热电偶的焊接工作效率。

附图说明

附图1为本发明试样支撑台、滑块及滑轨装配后俯视结构示意图；

附图2为本发明试样支撑台、滑块及滑轨装配后主视结构示意图；

附图3为本发明热电偶焊接平台安装示意图；

图中标记说明：1-试样支撑台，2-弹簧钢压条，3-滑块，4-滑轨，5-调节支座，6-电源线，7-螺栓，8-调节螺杆，9-热电偶焊接机焊接头，10-热电偶焊接机底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

参照附图1、2、3，一种实验室用热电偶焊接平台，包括试样支撑台1、弹簧钢压条2、滑块3、滑轨4、调节支座5和调节螺杆8；滑轨4与热电偶焊接机底座10固定连接，滑轨4的中心点与热电偶焊接机焊接头9中心位于同一垂直线上；试样支撑台1工作面为矩形，试样支撑台1工作面上设有电源线6连接点，试样支撑台1工作面的长度和宽度方向均设有以中心为零点、精度为1mm的刻度标尺，弹簧钢压条2与试样支撑台1的工作面通过螺栓7固定连接，滑块3表面沿轴向和宽度方向标有中位线，滑块3底面设置有倒梯形凹槽、上表面设置有梯形凹槽，滑块3侧面设有与调节螺杆8相匹配的螺纹盲孔，试样支撑台1相嵌在滑块3上表面的梯形凹槽内，滑轨4相嵌在滑块3底面的倒梯形凹槽内，滑轨4的轴向垂直于滑块3的轴向，滑轨4前端部固定连接有调节支座5，调节支座5上设有与调节螺杆8相匹配的螺纹通孔，调节螺杆8穿过调节支座5上螺纹通孔连接滑块3侧面设置的螺纹盲孔。

参照附图1，通过调节螺杆8调整滑块3在滑轨4上的位置，使滑块3外边沿与滑轨4上“0”刻度线对齐；参照附图2、附图3，调整试样支撑台1在滑块3中的位置，当试样支撑台1上“0”刻度线与滑块3上轴向中位线重合、试样支撑台1上宽度中位线与滑块3上宽度中位线重合时，将试样支撑台1与滑块3通过螺栓7固定。

实施例1

板带试样尺寸为5cm×22cm，对试样中心点和距试样轴向中位线2cm点进行热电偶焊接。

利用上述焊接平台进行热电偶焊接的方法，包括以下步骤：

1）调整上述焊接平台各组件的位置，热电偶焊接机焊接头9与试样支撑台1中心点位于同一垂直线上；

2）固定试样和热电偶，参照试样支撑台1上刻度标尺，将试样置于试样支撑台1的中心位置，用弹簧钢压条2固定试样；将热电偶垂直固定在热电偶焊接机焊接头9上；

3）对试样中心点进行热电偶焊接；

4）对距试样轴向中位线2cm点进行热电偶焊接，参见图1，参照滑轨4上的刻度标尺，通过调节螺杆8使滑块3外边沿与滑轨4上2cm刻度线重合，对距试样轴向中位线一侧的2cm点进行热电偶焊接；同样，通过调节螺杆8使滑块3向反方向移动，使滑块3外边沿与滑轨4上另一2cm刻度线重合，对距试样轴向中位线另一侧的2cm点进行热电偶焊接。

实施例2

板带试样尺寸为5cm×22cm，对距试样宽度中位线2cm点进行热电偶焊接。

利用上述焊接平台进行热电偶焊接的方法，包括以下步骤：

1）调整上述焊接平台各组件的位置，同实施例1的步骤1）

2）固定试样和热电偶，同实施例1的步骤2）；

3）对距试样宽度中位线2cm点进行热电偶焊接，参见图2，将试样支撑台1向左移动，当滑块3轴向中位线与试样支撑台1上2cm刻度线对齐时，将试样支撑台1和滑块3通过螺栓7固定，对距试样宽度中位线一侧的2cm点进行热电偶焊接，将试样支撑台1向右移动，当滑块3长度中位线与试样支撑台上2cm刻度线对齐时，将试样支撑台1和滑块3通过螺栓7固定，对距试样宽度中位线另一侧的2cm点进行热电偶焊接。