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电热圈厂介绍什么是电热合金

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电热圈厂介绍什么是电热合金

发布日期:2018-09-07 作者: 点击:

   用于制造电热元件的合金材料。当电流通过合金元件时,产生焦耳效应,将电能转变成热能。电热合金产品一般制成细的丝材、圆线材、扁带材,在特殊要求下也可制成管材和铸件。 

对电热合金性能要求:①在高温下应有良好的抗氧化性(或抗介质气氛侵蚀性)及足够的抗蠕变性能。②应有较高的电阻率,电阻率温度系数尽可能低,可以承受较大的电流。③应有良好的冶金生产工艺性能和制造加工性能。 


   1906年,英国马什(A.L.Marsh)研制成镍铬电热合金Cr20Ni80,美国隆斯伯里(F.B.Lounsberry)于1929年、苏联科尔尼洛夫(И.И.корнилов)等于 1934年先后研究铁中加入Al2~6%、Cr7~13%的 Fe-Cr-Al合金的物理性能。在此基础上,制成Fe-Cr-Al型电热合金。中国于1949年制成上述两种电热合金。70年代,各国生产和应用电热合金的牌号约30余种,但生产量较大、用途较广的只有少数几种牌号。 


   电热合金类型  Ni-Cr-(Fe)型电热合金 这类合金以镍或铁为基体,一般含Cr15~31%,含Ni29~80%,呈奥氏体组织。例如Cr20Ni30、Cr20Ni80、Cr30Ni70等,最高使用温度依次可达 950、1100、1200℃。合金中如加入微量Ca、Ce、Zr、Ti和Si等元素可改善性能。这类合金的特点是以氧化铬(Cr2O3)构成表面保护膜,耐蚀性强,高温强度高,成型加工和焊接性能好。缺点是价格高,并且不宜在含硫气氛中使用。 


   Fe-Cr-Al型电热合金  这类合金以铁为基体,含Cr12~30%,Al4~8%,Cr与Al的适当配比以及添加微量的 La、Ce、Y等元素,可获得高性能的电热合金。例如Cr17Al5、Cr25Al5、Cr28Al8Ti等,最高使用温度依次可达1050、1200、1300℃。这类合金为铁素体组织,在450℃和700℃左右分别有脆化区,在高温下长期使用,晶粒容易粗化,因而高温抗蠕变性能和室温韧性较低,但电阻率高,抗氧化性良好,且价格便宜,因而应用广泛。 

 

   生产工艺  电热合金的冶炼应根据合金的化学成分,特别是碳、磷、硫以及为提高合金性能加入的微量元素和对合金纯度的要求,电热圈厂分别采用电弧炉、真空感应炉以及电渣重熔等方法冶炼。为改善合金的加工性能,在冶炼过程中应加强脱氧,防止铸锭时二次氧化,减少偏析和粗大的柱状结晶组织。 

Ni-Cr-(Fe)型合金的热塑性加工应避免在含硫气氛中加热,以防止形成低熔点硫化镍而造成工件的表面裂纹。合金的冷塑性加工性能良好,每次退火软化处理之后,冷加工变形率可达60~80%。Fe-Cr-Al型合金在热加工过程中应防止加热温度过高和加热时间过长,以避免晶粒粗化。热加工终止温度一般不高于 850℃。这类合金的冷加工性能较差,因此在冷加工过程中应及时进行再结晶退火处理,采用均匀变形的工艺方法并加强润滑。

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   在设计电阻炉的时候,要考虑炉子的功率大小,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,当元件正常工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。如改变三角接法,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,而保温时由于热量损失少,需要较小的功率就可以维持,其相电压就可以减少,功率只为原来的1/3,就完全可以满足要求,这种改变方法是正确的。另外,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三角形接法就不合理。总之,电压与接线方式的关系都与电炉的结构及工艺的要求有密切的关系,必须正确的运用。


  电热合金元件的表面负荷率用W表示指元件表面积上所发出的电功率,单位为W/㎝2,元件表面负荷率越高,发出的热量就越多。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。因此,表面负荷率应有一个允许的数值,称为允许表面负荷率。

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。炉温或工作温度越低,散热条件越好,螺旋形元件的螺距越大,散热条件越好;波纹形电阻丝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。 


   电热元件产品类别繁多,常规品种,电热合金,电热材料,微波加热装置,不锈钢电热板,电磁感应热装置,电加热管,电热线,电热板,电热带,电热缆,电热盘,电热偶,电加热圈,电热棒,电伴热带,电加热芯,云母发热片,陶瓷发热片,钨钼制品,硅碳棒,钼粉,钨条,电热丝,网带,还有许多电热元件品种。电热铸件是电热元件的又一个分类,例如铸铝,铸铜,铸铁加热器,PTC发热体,蒸汽散热管。电阻带远红外辐射加热器用于烘道、烘房、烘箱的加热设备,相关产业电缆桥架,电加热器,电热锅炉,锅炉用电热管,烘箱用电热管,翅片电加热管,防爆电加热器,贮罐电加热器,高温陶瓷电加热器,分子筛电加热器,循环式电加热器,履带式电加热器,热水电加热器,流体循环式电加热器。


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