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热双金属在电器产品中的设计应用（下篇）文章/耐安达电热科技有限公司前言各位圈里圈外的朋友，大家好。欢迎大家继续阅读此贴，继上一贴热双金属在电器产品中的设计应用(上篇)后我们了解到了热双金属的基本原理以及热双金属的主要性能和参数，下面我们又将讲到热双金属的分类及特点、应用等。感谢读者对本帖文章的支持。对此，小编我感激不尽，无以为报。只有发布更多的加热管相关技术资料来报答大家的支持。好了，没用的话我就不多说了，让我们开始吧：热双金属的分类及特点在（上篇）中我们了解到根据热双金属应用目的的不同，对主要技术性能的选择也就有不同的要求。例如用于温度测量温度控制的热双金属要求比弯曲有较大的允许使用温度范围。使用在高原环境下的热双金属，需要有较大的高温强度和良好的抗氧化性能。应用于电气回路中作为保护装置的热双金属，需要有一定的比电阻值。因此，热双金属一般按照它的使用特性，适用范围及条件可大致分成以下几类，见表1。热双金属的应用设计一个热双金属元件，应考虑以下因素：(1)元件承受的电流等级；(2)工作温度范围；(3)元件将经受的最高温度；(4)位移和力的要求，或两者的结合：(5)空间限制；(6)工作条件。1、热双金属牌号和规格的确定(1)根据使用温度，确定热双金属的温度类型：高温型、中温型；(2)根据动作空间、动作位移、电流等级、脱扣力等因素通过计算确定热双金属牌号、规格、形状。高灵敏型低电阻(大安培)直条型中灵敏型中电阻(中安培)螺旋形低灵敏型高电阻(小安培)异形表l热双金属的类型、特点类型特点普通型适用于中等使用温度范围，有较高的灵敏度和强度适用干≥种用徐高温型线性温度宽，高温强度大，抗氧化性良好，可使用在400℃以上的温度。为避免过高的热效应，其比弯曲一般比较低。低温型适用于0℃以下低温工作，性能要求与普通型相近。高敏感型具有高灵敏、高电阻等特性，适用于高灵敏电器和仪表产品．电阻型在相同敏感性情况下，具有规定的比电阻值，这类热双金属多数夹入分流层组成双金属，大多用于系列化热继电器和低压断路器等产品．耐腐蚀型有良好的耐腐蚀性，适合腐蚀介质中使用。特殊型适合于特殊用途。(3)根据计算的结果装机确认a.根据便用温度选择热双金属类型使用温度是热双金属动作的温度范围。使用温度和使用温度上限最好在热双金属的线性温度范围内，这时双金属片具有恒定的和最大的灵敏度，可以保证热双金属元件的动作线性。当使用温度超过了热双金属的可用(有效)温度范围时，热双金属元件将产生残余变形，导致工作特性发生变化。b．计算位移和力，确定牌号和规格先约定双金属片的温曲率F，弹性模量E，长度L，宽度b，厚度d，弯曲位移S，热力F，温升差值△T选择相同规格，不同牌号的双金属片，计算位移S和热力F。相同规格：45×10×1mm，不同牌号：5J20110和5J1580双金属片。计算示例如表2，可以看出相同条件下，高灵敏的热双金属比中灵敏的位移多37％，表2尺寸规格：L=45mmb=10mmd=1.0mm升温△T：50℃双金属5J201105j1580差值弯曲位移mm2.091.5337%脱扣力N7.756.292%C.热双金属片温升的估算热双金属片的温升，由试验所得的温升方程式为：T=Tω(1-e-t/T)T：主片温升；Tω：主片稳定温升；t：加热时间；T：时间常数时间常数的计算：时间常数，热继电器的动作时间主要与动作常数有关，时间常数是反映热惯性大小的参数，其值越大则主片温度上升的速度越慢，动作时间越长。直接加热型：T=cm/μA复式加热型：T=Σcimi/ΣμiAic：比热；m：质量；μ:表面传热系数；A:表面散热面积；i:材料序号。热双金属元件成型时应注意的事项1、冲剪、折弯和固定(1)热双金属应沿着纵向(即片材轧制方向)落料。横向落料其热敏性要降低l～3％，承受弯曲负荷的能力也比沿纵向落料的元件约低10％。(2)冲裁后的元件，其边缘应无毛刺，否则会降低热敏感度。对于蝶形元件，毛刺严重时会丧失动作性能。(3)热双金属折弯时应避免过小的弯曲半径，否则元件的弯曲表面会出现裂纹，在进行折弯时尽量垂直于轧制方向，以便获得更高的强度。如果对弯曲(折)性能有向要求；则可以提高材料的稳定化处理温度，或在冲制前就进行稳定处理来改善弯折性能。但其机械强度和热敏感性能，承受负荷和高温的能力有所下降。(4)热双金属元件二次加工(部件或组件装配)时，可采用铆接和焊接等方式固定。如元件的动作精度要求较高，宜采用焊接固定。热双金属焊性的好坏与表面状态有关，焊接前必须清除其表面的氧化膜或油渍等污物。(5)虽然热双金属含有镍、铬合金等提高耐腐蚀能力的元素，但主、被动层电位差不一样，导致容易产生电化学腐蚀。为防止腐蚀，可采用在双金属元件表面涂适合的防锈油或在其表面镀镍、镀锌等，经此电镀后元件表面较硬，有利于高温下的表面保护，耐蚀性能也较好，但是电阻值会有所变化，热敏感性能也要降低，镀层越厚，降低越多。2、热双金属元件的稳定化处理热双金属在生产过程中产生较大的残余应力，在元件进行冲压成型和铆接、焊接固定过程中，也会产生残余应力。残余应力在没有得到外来能量供给的情况下，将会逐渐地进行重新分布和部分释放，这将影响到热双金属的稳定性，最终影响到电气性能的稳定性，使电器的性能随时间产生漂移的现象，甚至失效。因此通过稳定处理，可使残余应力得到释放，并使其均匀化，从而减少残余应力对电气性能产生的影响。(1)热稳定处理：热稳定处理最好在真空或保护气氛状态进行，这样能避免元件表面氧化，提高表面质量。通过使用x衍射仪对双金属元件应力分布测定，见图4证实增加稳定处理次数，就可使元件内应力大大降低。根据热稳定处理后元件内应力分布，可确认热稳定处理的时间和温度。通过残余应力对产品性能稳定性的对比实验，双金属片牌号为5J1578，比弯曲K值：K=15.3×10-6／℃，外形尺寸：长：L=45mm；宽：b=10mm；厚：h=1.0mm，设备为氮气气氛保护炉，推荐以下热处理参数，见图5。不同牌号的双金属片，材料成分不同，允许使用温度范围不同，线性温度范围不同，因此热稳定处理的时间和温度也应不同。另外同一牌号的双金属片，外形不同，热稳定处理的时间和温度也应不同，视不同情况具体试验并加以总结。(2)通电发热稳定处理：热稳定处理，消除残余应力和改变内应力分布状态效果很好，但图5显示，处理时间较长，效率低。根据双金属片的热效应，通电使其发热，然后冷却，反复几次，使残余应力释放，通过使用x衍射仪对双金属元件应力分布测定，效果也比较明显。根据多次的试验数据，总结并推荐热继电器系列产品所使用双金属片牌号为5J1578的电老化参数见表3。表35J1578的电老化参数双金属片牌号电流(A)问隔时间(min)通电时间(S)通电次数5J157840583图4元件内应力发布图5热稳定处理本章到这里咯，小编我写了那么多，对您是否有所帮助呢，关注我吧，我将编写更多加热知识，这些知识虽然在生活上比较少见，但是，人生这么长，我相信总有一天您会用上的。如果对您有所帮助，记得回来给小编我点个赞哦。以上如有不清楚的地方可在评论处提出，小编我定将全力解答。那么让我们下章再见咯！！！想获得更多加热相关知识，点击进入关注我吧。