一种电镀镍压力表的加工方法与流程

本发明属于压力表技术领域，更具体地说，涉及一种电镀镍压力表的加工方法。

背景技术：

压力表是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表，应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。压力表与被测气体介质直接接触，为了保证压力表的精准度，其与压力表表座之间连接的紧密性非常重要。一般压力表材质多采用便于焊接的铜金属，一方面是由于铜金属的致密性好，并且与很多金属材料的结合力和相容性好，便于焊接，能保证压力表的密封紧密性；另一方面，铜质的接头不易生锈，且铜相对较软，易焊接；更为重要的是，铜的导电性能好，接触电阻比较低，在电接点压力表中，信号传输损失少。因此，铜质压力表广泛应用于各种领域。但是，铜质压力表的接头在潮湿暴露在空气的环境中时间长了，也存在被氧化的现象，还是会生锈，生成碱式碳酸铜，故为了防止铜接头被氧化，影响压力表的密封性，通常会对压力表的接头采用电镀镍工艺镀上一层镍层，有的甚至弹簧管也会电镀镍，镍层也断绝了铜与空气的直接接触，保护铜材质不被氧化，延长铜材质压力表的使用寿命；同时镀镍的铜质压力表外观颜色为银亮色，类似不锈钢材质压力表的外观，看起来美观。

现有技术中，加工镀镍的铜质压力表，一般都是先将表头与弹簧管焊接，再将焊接好的整体送去专门的电镀厂家或电镀工作台上，对铜质压力表进行电镀镍层。此先压力表的加工工艺，还存在一些缺陷。首先，表头和弹簧管焊接好的整体工件，需要进行时效处理，加强焊接处的紧固性，工艺流程长，成本高；其次，整体焊接好的工件在电镀时，易造成焊接的松动，影响加工的成功率。发明人尝试调整工艺顺序，来降低成本，且消除上述的不足。但是，因为镀镍的工艺过程，使接头的加工和弹簧管的焊接都有了很大的变化。一方面，接头上的弹簧管槽不可避免地也镀上镍层，会导致弹簧管只是接头上的镍层焊接上了，因为电镀层较薄，容易出现虚焊现象，压力表的安全性能得不到保障；另一方面，弹簧管与电镀接头锡焊过程中，若是采用传统压力表锡焊，由于电镀镍层的存在，电镀镍接头会发黑，无法使用。

例如，中国专利申请号为201710795584.x，申请公开日为2017年12月01日的专利申请文件公开了一种医用c型波登管压力表及其生产方法。该专利包括以下步骤：(1)选用环保铜材质的铜接头与c型波登管；(2)配置助焊剂水溶液：zncl2的水溶液；(3)采用sn焊丝对c型波登管固定端进行焊接，焊接后的工件用开水清洗，以及用流动清水来回清洗；(4)在c型波登管自由端尾部塞入插条，并将尾部压扁，取下工件及插条；(5)对工件进行烘干处理，用激光焊机将c型波登管自由端尾部焊接封死。但是，该铜质压力表的焊接工艺是针对没有电镀层的铜质压力表，该锡焊工艺不适合表面电镀金属层的接头，尤其是不适用于电镀镍层的压力表接头。因为镍层在空气中能形成一层薄钝化膜，非常致密，使用氯化锌溶液作为助焊剂，氯化锌水解，产生微量的氢离子(可以理解为产生非常稀的盐酸)，涂到待焊接接头的焊接面上，会流到镀镍层表面，破坏掉其表面的氧化膜；而且在锡焊的高温下，水蒸气和hcl气体能起到表面活性剂的作用，导致弹簧管容易与镀镍层焊接，出现电镀镍接头会发黑的现象，而镀镍层很薄，会产生虚焊，最终焊接脱落。

因此，为了节约成本，且保证镀镍铜质表接头与弹簧管焊接过程中接头不发黑，亟需开发一种镀镍压力表的加工方法。

技术实现要素：

1.要解决的问题

本发明提供一种电镀镍压力表的加工方法，其目的是为了解决镀镍压力表接头与弹簧管的焊接过程中接头易发黑的问题。

本发明提供一种电镀镍压力表的加工方法，还进一步解决了镀镍接头与弹簧管焊接处的电镀层清理不干净，导致虚焊的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种电镀镍压力表的加工方法，依次包括电镀镍工艺和焊接工艺；其中，所述电镀镍工艺是将压力表的表接头电镀镍层，所述焊接工艺是将表接头、弹簧管和封口片依次焊接，焊接工艺过程中采用有效成分为松香的助焊剂，每次焊接结束后，放入热水中浸泡4～7min，接着用流动的清水冲洗30min～60min。

进一步地，所述电镀镍工艺的步骤为：

(1)材料的选择：选用铜质锻造毛坯锻造成锻造铜；

(2)初加工：将锻造铜加工成压力表接头的初级形状，保证表接头的尺寸比标准尺寸小0.1～0.15mm，加工弹簧管槽时，槽孔大小保留1～2mm的余量；

(3)电镀：将步骤(2)中初加工的表接头表面电镀镍涂层，控制镍层厚度为0.1～0.15mm；

(4)弹簧管槽的精加工：将步骤(3)得到的电镀镍层表接头，送入铣床加工弹簧管槽，去除槽孔的余量，得到加工完毕的电镀镍层表接头。

进一步地，所述步骤(1)中铜质锻造毛坯为纯铜或铜合金。

进一步地，所述的助焊剂中松香的质量份数为15～25份，pb的质量份数为25～35份，sn的质量份数为45～55份。

进一步地，所述的助焊剂中松香的质量份数为20份，pb的质量份数为30份，sn的质量份数为50份。

进一步地，所述松香助焊剂位于焊锡丝的内部，形成松香芯焊锡丝。

进一步地，所述的焊接工艺包括以下步骤：

步骤s101、加热：对上述加工方法得到的表接头进行加热，加热温度为200～240℃，加热时间为3～5min；

步骤s102、锡焊：采用有效成分为松香的助焊剂和焊锡丝对弹簧管和表接头进行锡焊，焊接后放入80～100℃水中浸泡4～7min，然后用流动的清水冲洗30min～60min，得到半成品；

步骤s103、烘干：将步骤s102冲洗后的半成品放置8～12min，再用离心烘干机进行脱水和烘干，烘干时间为5～10min，取出，观察焊接电镀镍接头外观是否和本色一样，焊接部位有没有沙眼，合格品进入下一步；

步骤s104、封口：将封口片插入弹簧管的自由端，加热到200～240℃，再用带有松香的焊锡丝焊接封口片和弹簧管的自由端，焊接后放入80～100℃水中浸泡4～7min，然后用流动清水冲洗30min～60min；

步骤s105、去应力：将步骤s104得到的焊接弹簧管和封口片的半成品，根据量程规格，超压120％、入水30min，消除焊接后的残余应力；

步骤s106、检验：步骤s105中入水30min时，若有气泡冒出，说明密封性能不好，则重复步骤s101～s105；若没有气泡冒出，说明密封性能好，即完成电镀镍压力表的加工。

进一步地，所述步骤s101中优选加热温度为220℃，加热时间为5min。

进一步地，所述步骤s104中优选加热温度为220℃，加热时间为5min。

进一步地，所述步骤s104中使用高频感应机对封口片和弹簧管进行加热。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明压力表的加工方法是对表接头先电镀镍层，再将电镀镍表接头和弹簧管进行焊接，与现有先焊接后镀镍的加工方法相比，避免了焊接与电镀之间的自然时效处理，缩短了总工艺时间；同时避免电镀件的结构过于复杂，需使用较为精密的电镀设备，降低了成本；避免了电镀过程中，由于操作不当而导致表接头与弹簧管之间松动，增加了压力表加工的成功率，提高了企业的工作效率；

(2)本发明的焊接工艺中，采用松香助焊剂配合锡焊丝，对表接头和弹簧管之间、弹簧管和封口片之间的进行锡焊，现有传统压力表的锡焊过程中均采用zncl2的水溶液，这是因为在zncl2助焊剂的作用下焊接速度快，但是，zncl2可以水解，产生微量的氢离子(可以理解为产生非常稀的盐酸)，使其对镀镍的压力表具有强的腐蚀性，故还需在焊接后采用清洗剂及时去除助焊剂，镀镍的压力表被腐蚀后会很快发黑；即使使用清洗剂，不可避免的会残留zncl2助焊剂，依然会腐蚀镀镍压力表，而且清洗剂易损坏镍层结构；相比较松香助焊剂，松香主要是可以起到连接的作用，也就是说，在焊接的时候，铜会沾不上锡，起到牢固连接的作用；虽然使用松香助焊剂焊接速度慢，但是松香对镍的还原性比较差，不会腐蚀镀镍压力表，选用松香的质量份数为15～25份时，镀镍压力表明显不会出现发黑的现象，提高了压力表加工的成功率，适合批量生产，同时提高了压力表的美观；

(3)本发明的焊接工艺中，采用松香芯焊锡丝，可以保证松香助焊剂中，实际参与锡焊过程中，松香的量为所需的优选值；并且助焊剂位于焊锡丝的内部，防止锡焊过程中，高温使松香飞溅，减低松香飞溅值，提高焊接质量，焊接效果好；还可以提高液态焊锡流动性，也可防止被焊表接头、弹簧管和封口片出现氧化膜，比实心的焊锡丝更容易粘住；

(4)本发明的焊接工艺中，焊接结束后，放入热水中浸泡4～7min，接着用流动的清水冲洗30min～60min，目的是为了去除助焊剂，松香助焊剂加热后与铜表面的氧化铜反应，形成铜松香，是呈绿色透明状物质，易溶入未反应的松香，用流动的清水冲洗一段时间，铜松香便会与松香一起被清除；即使松香助焊剂在压力表上有残留，也不会腐蚀压力表的表面；

(5)本发明的电镀工艺中，初加工过程中，表接头的尺寸比标准尺寸小0.1～0.15mm，保证留有镍层的厚度，所以要控制镀层在0.1～0.15mm，镀镍形成了一层镀层均匀的覆盖在接头表面，保证电镀完毕后公差能够符合成品图纸要求；

(6)本发明接头弹簧管槽孔在加工过程中要比成品图纸各方面尺寸小1-2mm，电镀完毕后铣床加工，对弹簧管槽按照成品图纸尺寸二次精加工，这样将弹簧管槽内的电镀层彻底的清理干净，若清洗不干净在弹簧管与接头焊接时，弹簧管只是与电镀层焊接上了，因为电镀层较薄，容易出现虚焊现象，压力表的安全性能得不到保障，故此我们在加工过程中留有一定余量，为了就是保证电镀完毕后清理干净弹簧管槽内的电镀层；

(7)本发明在焊接前对焊接处加热的温度保持在220℃左右，并且加热时间不得超过5min，保证焊件在锡焊过程中保持温度均匀，避免焊接处局部受热，而使影响焊件整体的力学性能；

(8)本发明使用高频感应机对封口片和弹簧管进行加热，感应式加热对压力表不需要整体加热，可以选择性地对局部(弹簧管的自由端和封口片)进行加热，从而可以达到电能消耗少的目的，而且压力表变形不明显；并且加热速度快，可以使弹簧管的自由端和封口片在极短的时间内达到所需的温度，甚至可以在1秒以内，从而使弹簧管的自由端和封口片的表面氧化和脱碳都比较轻微，加热过程中无须气体保护。

附图说明

图1为本发明焊接后的压力表的结构示意图；

图2为本发明表接头的结构示意图；

图3为本发明弹簧管的结构示意图；

图4为图3中a处的截面图；

图中：

100、表接头；110、弹簧管槽；200、弹簧管；210、焊接端；220、自由端；221、封口片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

本实施例的一种电镀镍压力表的加工方法，依次包括电镀镍工艺和焊接工艺两个工艺步骤；其中，电镀镍工艺是将铜质压力表的表接头100的表面电镀镍层，表接头100的结构如图2所示，其上端开设有供弹簧管200插入焊接的弹簧管槽110；焊接工艺是将铜质的表接头100、弹簧管200和封口片221依次焊接，弹簧管200的结构如图3所示，为四分之三的圆弧管，截面为扁圆形，如图4所示，圆弧管的一端为焊接端210，用于插入表接头100的弹簧管槽110内，将弹簧管200与表接头100焊接为整体；圆弧管的另一端为自由端220，用封口片221焊接自由端220，保证弹簧管110的密封性。

具体的，电镀镍工艺的步骤为：

(1)材料的选择：选用纯铜的锻造毛坯锻造成锻造铜；

(2)初加工：将锻造铜加工成压力表接头的初级形状，保证表接头100的尺寸比标准尺寸小0.1～0.15mm，以保证电镀完毕后公差能够符合成品的标准尺寸；加工弹簧管槽110时，槽孔大小保留1～2mm的余量，保证精磨弹簧管槽110后，可以清理干净弹簧管槽110内的电镀层，弹簧管槽110的尺寸满足成品的标准尺寸；

(3)电镀：将步骤(2)中初加工的表接头100表面电镀镍涂层，控制镍层厚度为0.1～0.15mm；

(4)弹簧管槽110的精加工：将步骤(3)得到的电镀镍层表接头，送入铣床加工弹簧管槽110，去除槽孔的余量，得到加工完毕的电镀镍层表接头。

电镀镍工艺结束之后，即可进行焊接工艺，步骤为：

步骤s101、加热：对上述电镀镍工艺中得到的表接头100进行加热，加热温度为220℃，加热时间为5min；

步骤s102、锡焊：采用有效成分为松香的助焊剂和焊锡丝对弹簧管200和表接头100进行锡焊，不会腐蚀镀镍表接头，产生发黑现象，焊接后放入100℃水中浸泡4min，然后用流动的清水冲洗60min，以去除松香助焊剂，得到半成品；其中，助焊剂涂在弹簧管槽110的槽面，助焊剂的组成成分及各组分质量份为：松香为25份，pb为35份，sn为55份；

步骤s103、烘干：将步骤s102冲洗后的半成品放置10min，再用离心烘干机进行脱水和烘干，烘干时间为10min，取出，观察焊接电镀镍接头外观是否和本色一样，焊接部位有没有沙眼，合格品进入下一步；

步骤s104、封口：将封口片221插入弹簧管200的自由端220，用高频感应机将其快速加热到220℃，使弹簧管的自由端和封口片的表面氧化和脱碳都比较轻微，加热过程中无须气体保护；再用带有松香的焊锡丝焊接封口片221和弹簧管200的自由端220，焊接后放入80～100℃水中浸泡4min，然后用流动清水冲洗60min；

步骤s105、去应力：将步骤s104得到的焊接弹簧管200和封口片221的半成品，根据量程规格，超压120％、入水30min，消除焊接后的残余应力；

步骤s106、检验：步骤s105中入水30min时，若有气泡冒出，说明密封性能不好，则重复步骤s101～s105；若没有气泡冒出，说明密封性能好，即完成电镀镍压力表的加工，如图1所示。

实施例2

本实施例的一种电镀镍压力表的加工方法与实施例1基本相同，其不同之处在于：电镀镍工艺中选用黄铜(铜合金)的锻造毛坯锻造成锻造铜；焊接工艺中，使用松香芯焊锡丝进行锡焊，松香助焊剂位于焊锡丝的内部，可以保证松香助焊剂中，实际参与锡焊过程中，松香的量一定；并且助焊剂位于焊锡丝的内部，防止锡焊过程中，高温使松香飞溅，减低松香飞溅值，提高焊接质量，焊接效果好；还可以提高液态焊锡流动性，也可防止被焊表接头、弹簧管和封口片出现氧化膜，比实心的焊锡丝更容易粘住。

具体的，电镀镍工艺的步骤为：

(1)材料的选择：选用黄铜的锻造毛坯锻造成锻造铜；

(2)初加工：将锻造铜加工成压力表接头的初级形状，保证表接头100的尺寸比标准尺寸小0.1～0.15mm，以保证电镀完毕后公差能够符合成品的标准尺寸；加工弹簧管槽110时，槽孔大小保留1～2mm的余量，保证精磨弹簧管槽110后，可以清理干净弹簧管槽110内的电镀层，弹簧管槽110的尺寸满足成品的标准尺寸；

(3)电镀：将步骤(2)中初加工的表接头100表面电镀镍涂层，控制镍层厚度为0.1～0.15mm；

(4)弹簧管槽110的精加工：将步骤(3)得到的电镀镍层表接头，送入铣床加工弹簧管槽110，去除槽孔的余量，得到加工完毕的电镀镍层表接头。

电镀镍工艺结束之后，即可进行焊接工艺，步骤为：

步骤s101、加热：对上述电镀镍工艺中得到的表接头100进行加热，加热温度为220℃，加热时间为5min；

步骤s102、锡焊：采用有效成分为松香的助焊剂和焊锡丝对弹簧管200和表接头100进行锡焊，不会腐蚀镀镍表接头，产生发黑现象，焊接后放入80℃水中浸泡5min，然后用流动的清水冲洗45min，以去除松香助焊剂，得到半成品；其中，助焊剂为松香芯焊锡丝，位于焊锡丝的内部，助焊剂的组成成分及各组分质量份为：松香为20份，pb为30份，sn为50份；

步骤s103、烘干：将步骤s102冲洗后的半成品放置10min，再用离心烘干机进行脱水和烘干，烘干时间为10min，取出，观察焊接电镀镍接头外观是否和本色一样，焊接部位有没有沙眼，合格品进入下一步；

步骤s104、封口：将封口片221插入弹簧管200的自由端220，用高频感应机将其快速加热到220℃，使弹簧管的自由端和封口片的表面氧化和脱碳都比较轻微，加热过程中无须气体保护；再用带有松香的焊锡丝焊接封口片221和弹簧管200的自由端220，焊接后放入80℃水中浸泡5min，然后用流动清水冲洗45min；

步骤s105、去应力：将步骤s104得到的焊接弹簧管200和封口片221的半成品，根据量程规格，超压120％、入水30min，消除焊接后的残余应力；

步骤s106、检验：步骤s105中入水30min时，若有气泡冒出，说明密封性能不好，则重复步骤s101～s105；若没有气泡冒出，说明密封性能好，即完成电镀镍压力表的加工。

实施例3

本实施例的一种电镀镍压力表的加工方法与实施例2基本相同，其不同之处在于：电镀镍工艺中选用锡磷青铜(铜合金)的锻造毛坯锻造成锻造铜。

具体的，电镀镍工艺的步骤为：

(1)材料的选择：选用青铜的锻造毛坯锻造成锻造铜；

(2)初加工：将锻造铜加工成压力表接头的初级形状，保证表接头100的尺寸比标准尺寸小0.1～0.15mm，以保证电镀完毕后公差能够符合成品的标准尺寸；加工弹簧管槽110时，槽孔大小保留1～2mm的余量，保证精磨弹簧管槽110后，可以清理干净弹簧管槽110内的电镀层，弹簧管槽110的尺寸满足成品的标准尺寸；

(3)电镀：将步骤(2)中初加工的表接头100表面电镀镍涂层，控制镍层厚度为0.1～0.15mm；

(4)弹簧管槽110的精加工：将步骤(3)得到的电镀镍层表接头，送入铣床加工弹簧管槽110，去除槽孔的余量，得到加工完毕的电镀镍层表接头。

电镀镍工艺结束之后，即可进行焊接工艺，步骤为：

步骤s101、加热：对上述电镀镍工艺中得到的表接头100进行加热，加热温度为200℃，加热时间为3min；

步骤s102、锡焊：采用有效成分为松香的助焊剂和焊锡丝对弹簧管200和表接头100进行锡焊，不会腐蚀镀镍表接头，产生发黑现象，焊接后放入80℃水中浸泡6min，然后用流动的清水冲洗30min，以去除松香助焊剂，得到半成品；其中，助焊剂为松香芯焊锡丝，位于焊锡丝的内部，助焊剂的组成成分及各组分质量份为：松香为15份，pb为25份，sn为45份；

步骤s103、烘干：将步骤s102冲洗后的半成品放置8min，再用离心烘干机进行脱水和烘干，烘干时间为5min，取出，观察焊接电镀镍接头外观是否和本色一样，焊接部位有没有沙眼，合格品进入下一步；

步骤s104、封口：将封口片221插入弹簧管200的自由端220，用高频感应机将其快速加热到200℃，使弹簧管的自由端和封口片的表面氧化和脱碳都比较轻微，加热过程中无须气体保护；再用带有松香的焊锡丝焊接封口片221和弹簧管200的自由端220，焊接后放入80℃水中浸泡6min，然后用流动清水冲洗30min；

步骤s105、去应力：将步骤s104得到的焊接弹簧管200和封口片221的半成品，根据量程规格，超压120％、入水30min，消除焊接后的残余应力；

步骤s106、检验：步骤s105中入水30min时，若有气泡冒出，说明密封性能不好，则重复步骤s101～s105；若没有气泡冒出，说明密封性能好，即完成电镀镍压力表的加工。

实施例4

本实施例的一种电镀镍压力表的加工方法与实施例2基本相同，其不同之处在于：电镀镍工艺中选用白铜(铜合金)的锻造毛坯锻造成锻造铜。

具体的，电镀镍工艺的步骤为：

(1)材料的选择：选用白铜的锻造毛坯锻造成锻造铜；

(2)初加工：将锻造铜加工成压力表接头的初级形状，保证表接头100的尺寸比标准尺寸小0.1～0.15mm，以保证电镀完毕后公差能够符合成品的标准尺寸；加工弹簧管槽110时，槽孔大小保留1～2mm的余量，保证精磨弹簧管槽110后，可以清理干净弹簧管槽110内的电镀层，弹簧管槽110的尺寸满足成品的标准尺寸；

(3)电镀：将步骤(2)中初加工的表接头100表面电镀镍涂层，控制镍层厚度为0.1～0.15mm；

(4)弹簧管槽110的精加工：将步骤(3)得到的电镀镍层表接头，送入铣床加工弹簧管槽110，去除槽孔的余量，得到加工完毕的电镀镍层表接头。

电镀镍工艺结束之后，即可进行焊接工艺，步骤为：

步骤s101、加热：对上述电镀镍工艺中得到的表接头100进行加热，加热温度为240℃，加热时间为4min；

步骤s102、锡焊：采用有效成分为松香的助焊剂和焊锡丝对弹簧管200和表接头100进行锡焊，不会腐蚀镀镍表接头，产生发黑现象，焊接后放入90℃水中浸泡7min，然后用流动的清水冲洗45min，以去除松香助焊剂，得到半成品；其中，助焊剂为松香芯焊锡丝，位于焊锡丝的内部，助焊剂的组成成分及各组分质量份为：松香为25份，pb为35份，sn为55份；

步骤s103、烘干：将步骤s102冲洗后的半成品放置12min，再用离心烘干机进行脱水和烘干，烘干时间为8min，取出，观察焊接电镀镍接头外观是否和本色一样，焊接部位有没有沙眼，合格品进入下一步；

步骤s104、封口：将封口片221插入弹簧管200的自由端220，用高频感应机将其快速加热到240℃，使弹簧管的自由端和封口片的表面氧化和脱碳都比较轻微，加热过程中无须气体保护；再用带有松香的焊锡丝焊接封口片221和弹簧管200的自由端220，焊接后放入90℃水中浸泡7min，然后用流动清水冲洗45min；

步骤s105、去应力：将步骤s104得到的焊接弹簧管200和封口片221的半成品，根据量程规格，超压120％、入水30min，消除焊接后的残余应力；

步骤s106、检验：步骤s105中入水30min时，若有气泡冒出，说明密封性能不好，则重复步骤s101～s105；若没有气泡冒出，说明密封性能好，即完成电镀镍压力表的加工。