电热合金元件的特点
铁铬铝电炉雌特点是:
①使用温度高,如0crZ27a17mor和HRE在大气中的 高使用温度可达1400c;
②使用寿命长;
③允许的表而负荷大;
④抗氧化性能好,其氧化后生成AI203膜.具有良好的抗化性和高电阻率;
⑤比重小于镍铬合金;
⑥电阻率高;
⑦抗硫性好;
⑧价格低于镍铬合金;
⑨缺点是随着温度升高,表现有塑性,高温下的强度低。
镍铬电炉担的特点是:
①高温下的强度高;
②长期使用后再冷下米,材料不会变脆;
③充分氧化后的镍铭合金其辐射率比铁铬铝合金高;
④无磁性;
⑤除硫气氛外,有较好的耐腐蚀性。
电炉丝的缺点
电炉丝是用途 广泛、用量 大的发热材料。它的缺点是下作状态下自身处于很高的温度下(炽热状态),在空气中容易发生氧化反应而烧断;从电热能量转换方面来分析,由于产生部分可见光而使能 损耗;电炉丝往往以螺旋状态使用,实验电炉通电时会产生感抗效应。
电热合金元件的设计与计算
}1)电热合金元件的功率:
根据欧姆定律,电热元件的功率可以从下面公式求得:
P=U:。工=工2" R= UZ/ R
式中:1}-电功率(W);U-电压{V);I-电流(A);R一电阻(O)
一般电热元件若己知合金的电阻率(P),温度修正系数(C:),和元件的表而负荷(W),就可以计算元件的尺寸。而工业电阻炉为得到较快的升温速度及较高的加热能力,在确定总功率时,就必须综合考虑各方面的要求,下业电阻炉的功率大小与炉膛面积,炉了结构,炉了要求的生产率和升温速度等因素有关。如果功率太大,加热时发热元件温度与炉内温度相差过大,不必要高的元件温度会缩短元件寿命,如果功率太小,炉了温度升不上去。或升温速度非常缓慢,达不到下艺要求,质量受到影响,生产率也降低。
(2)电热合金元件的接线方法
在设计电阻炉的时候,要考虑炉了的功率大小,功率分配和供电的电压、相数,以及电热体材料的使用特点,如果为了安全或为了增加元件截面尺寸保证元件使用寿命,或者为在真空条件下防止放电而使用较低的电压时,需要通过降压变压器来执行。有时改变元件的接线方法,则可完全改变电阻炉的功率。在供电线路电压不变及电热元件电阻相等的前提下,接线方法不同,炉内功率也将不同,因此,通过改变炉内元件的接线方法或切断某一组或一相,就可以达到改变输入炉内功率的目的,但是,如果这种接线方法改变是错误的,则元件就会
烧毁。例如,当元件正常T作时用星形接法所加的相电压为额定电压而所消耗的功率就是额定功率。如改变二角接法,那相电压就增加,超过了额定电压,功率也就增加了3倍,因此元件就会被烧毁。如果需要升温速度快,必须要有较大的功率,而保温时由于热 损失少,需要较小的功率就可以维持,其相电压就可以减少,功率只为原米的1}},就完全可以满足要求,这种改变方法是正确的。另夕卜原来炉设计是按照星形方法就可以获得合理的元件截面积和长度的,元件在炉内布置也合理的话,那在这个情况下若改为二角形接法就不合理二总之,电压与接
线方式的关系都与电炉的结构及下艺的要求有密切的关系,必须正确的运用。
(3)电热合金元件的表面负荷率
电热合金元件的表两负荷率用W表示指元件表面积上所发出的电功率,单位为w-/oZ,元件表面负荷率越高,实验电炉发出的热 就越多。元件温度就越高,而所用元件材料也就越少,但是,如果表面负荷率过高,则元件将因其温度过高而缩短其使用寿命,甚至严重氧化变形,倒塌或熔化二因此,表面负荷率应有一个允许的数值,称为允许表而负荷率。炉内电热元件的散热条件与炉温,元件结构和安装状态等因素有关。炉温或下作温度越低,散热条件越好,螺旋形元件的螺距越大,散热条件越好;波纹形电阻攀的散热条件优于波纹形电阻带,后者又优于螺旋形电阻丝敞露型元件的散热元件条件优于封闭型的;布置在炉子侧壁的电热元件的散热条件优于布置在炉底板下的;散热条件越好,电热元件越不易超温,允许的表面负荷率也越大。电热元件的允许表而负荷率还与其是否受到腐蚀作用有关。多数化学热处理介质对元件表面的氧化膜起腐蚀破坏作用,故在这些介质中使用时,应采用较低的表面负荷率或降低使用温度。
电热合金元件的制造
1,电热合金线元件的加下制造
一般情况下,合金元线都是绕成螺旋状,螺旋状元件的尺、不仅要符合一定的要求,一般可在车床上进行,将需要缠制的合金线一端和中心轴一起固定在车床的夹盘上,然后开动车床,将合金沿着中心轴绕成螺旋体,螺旋体绕成后,每圈之间是紧密靠拢的用时再将其按所需的节距和长度拉开,密绕的电热元件在拉长时,应保持螺旋节距均匀,以免电热丝下作时发热不均匀而产生局部炽红,局部发暗的现象而影响使用寿命。而线径较粗的合金线,应在缠绕的同时自动分开,使螺距均匀,有条件的可以采用无芯绕制成型,可 大限度的防止电热元件的表面擦伤。
本公司加下的成型产品具有成型标准、螺距均匀、表面保护好不损伤等特点。
1.电热合金带元件的加下制造
电热合金带使用时二般都弯成波纹状,波纹的尺寸按“波纹形元件的结构尺寸设计”要求。厚度大于1.5毫米的铁铬铝带可加热到200一300℃进行弯制,也可用10一20V发低压进行加热:合金带弯曲波纹元件及立式螺旋带本公司都有专门设备成型,具有成型标准、平整不夸曲、表面保护好不损伤等特点。
电热合金元件的焊接
1.电热合金元件的焊接
铁铬铝和镍铬合金都可以进行焊接,但若焊接质景不好,不仅会降低焊接部位的热稳定性,缩短电热合金元件的使用寿命,对于铁铬铝电热合金元件,由于合金的单相铁素体性能所限,在高温焊接后,焊日附近由于受高温而品粒增大,塑性降低,容易脆断,这一情况安装操作时应特别注意。
铁铬铝电热合金的缺点之·是可焊接性较差,实验电炉为了避免焊接过程中变脆,合金在焊接时要求须快速焊接,快速冷却,在保证质 的前提下,缩短焊接时问,以限制受热范围,及热程度。
铁铬铝电热合金元件的焊接,如属于一般质量要求,可采用电弧焊,使用温度较低元件的焊接,建议采用气弧焊;不受高温影响的焊接,如引出端的焊接,或使用温度较低元件的焊接,可采用氧焊。
镍铬电热合金元件采用电弧焊,氧焊等焊接方法均可。
电热合金焊接完后,如果不是立即使用,焊接部分可进行退火,可用火焰加热到700度(樱红色),然后迅速冷却,这样可以消除焊接应力。