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消耗型快速热电偶生产质量缺陷产生的成因及对策( 天津钢管集团股份有限公司，天津 300301)宁福宏，袁海芳，刘伟，李义金，娄年利，田甜［摘 要］ 文章简述了冶炼金属用消耗型快速热电偶在生产加工过程中所产生质量缺陷、特点、产生原因，并且用因果分析图进行分析，提出了改进措施及对策。［关键词］ 铂铑快偶; 质量缺陷; 特点; 成因; 对策消耗 型 快 速 热 电 偶， 是指用于测量熔体金属温 度，一次性使用的微型热电偶。它的热端由铂铑丝焊 接机焊接，另一端用冷端精密点焊机焊接，通过对被 焊工件施压并保持一定压力，使两工件之间形成一个 稳定的接触 电 阻，在电源控制器输出的电流 作 用 下， 两工件接 触表面产生热量， 温度升高局部熔化接触 点，调节控制该过程的热量大小，最终使两工件良好 地焊接在一起。近年来，国内外贵金属冶炼、热处理及拔丝技术 有了 突飞猛进的发 展， 超细软态铂铑 丝， 直 径 为0. 05mm、0. 04mm 甚至 0. 02mm 的产品纷纷在市 场登台亮相，特别是铂金、铑粉大幅度涨价以后，很 多快偶生产企业都采用了国际流行的铂铑丝交叉焊接 快偶热点。因铂铑丝交叉焊接方式要比传统的电弧焊 热点优点突出，既焊点均匀又尺寸准确，而且环保无 污染，由于焊机制造商家对焊接设备改进，使直径在0. 05mm、0. 04mm 以下的超细铂铑丝的优势 进 一 步发挥，热点焊接质量和效率再次提高，加工成本大幅度下降。铂铑丝交叉焊接热点在经济效益和新技术 上的优势，为加速生产企业配套改进、完善快偶加工 工艺的进程，提供了保障，同时给企业质量管理提出 了更高的要求。三圆公司生产协力部电子仪表加工区自 1992 年11 月建厂 以 来，存 在 纸 管制造过程粗细不一壁厚不 均、夏季空气湿度大致使电阻值变化较大、水泥头压 制不实等问题而造成测成率低，十几年来我们不断摸 索改进，不仅逐步稳定了加工质量，而且提高了产品 的测成率，形成了产业化生产规模。定的。众 所 周 知， 焦 耳—楞 次 定 律Q = KI2 Ｒt ( K =0. 24) ，它表明电流通过导体时所产生的热量等于导 体内电流 的 平 方、导体的电阻及通电时间三者的乘 积; 产生焦耳热的原因可理解为，自由电子在金属导 体内运动时，电场力要对它做功，使电子的运动能增 加，这部分能量在电子与晶格相碰撞的过程中，不断 传给晶格，致使晶格的热运动加剧，引起导体的温度 升高，从而使导体发热。精确控制电阻焊接的三个主 要的因素，即 I ( 电流) 、Ｒ ( 电阻) 、t ( 电流通过的 时间) ，就可以调整控制 Q ( 热 能) 的大小。焊接 中 的电阻包含电极的电阻、偶丝横面电阻和两丝之间的 接触表面电阻，这三种电阻分布和结构方式也决定了 焊接过程的 热 量 分 布，通常两丝表面接触 电 阻 最 大， 因此最高温度产生在接触点的中心部位，此焊点使两 丝局部熔化并熔结，使快偶正负两极铂铑丝达到了联 接的效果。1. 2质量缺陷特点( 1) 快偶纸管发生型变 ( 弯或径变化) 由于快偶加工时采用纸管做偶头的载体，纸管的选型及制作过程和制作工艺都难免发生意外，致使纸管变形、弯或径变化。( 2) 偶头脱落偶头与纸管间 用 胶 粘 接， 胶 的 质 量、胶 的 用 量、偶头与纸管的配合间隙都决定偶头是否脱落。( 3) 绝缘电阻未达标根据 YB / T 163—2008 标 准，其 中 规 定 了 “烘 烤 后的快速热电偶的绝缘电阻不得小于 500MΩ ，在 使用时绝缘电阻不得低于 5MΩ”。在存放时受种种因素 影响要发生改变。1铂铑丝焊接的原理及特点1. 1焊接原理铂铑丝焊接方法是依据著名的焦耳—楞次定律制［收稿日期］ 2011 － 07 － 25·14·Industrial Measurement 2011 Supplementary Issue 2冶炼传感器SMELTING SENSOＲ ＲESEAＲCH( 4) 测成率低快偶测 量 温 度 在 YB / T 163—2008 标 准 上 对 普 通选型及制作过程和制作工艺都难免发生意外，致使纸管变形、弯或径变化 ( 见图 1) 。型( P)和精 密 型( J)都 有 严 格 要 求， 超 过 其 值 数测量失败。22. 1产品质量缺陷产生的成因偶丝焊接质量关系( 1)焊接质量与焊接电流( I)成正比。焊接专用设备利用被焊接件之间的接触电阻，通过微电脑调节和同步控制功能作用，在时间、电阻不 变的情况，电流控制在一定数值，焊点牢固。小于其 值，不牢固，超过其值，则两丝间发生电火花。图 1 快偶纸管发生型变 ( 弯或径变化大)致电偶测量失败的因素图( 2)( t)焊接质量与焊接时间成正比。同样当电阻和