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1、管状电热管原材料资料,工艺部,2,主要内容,一、管材 二、电阻发热丝三、引出棒四、氧化镁五、封口材料,3,一、管材,1、功能：为金属管，保护电热丝，提高管状元件的机械强度和可加工性，提高管内绝缘材料的导热性，同时金属是很好的导热材料，起到了传导热的作用。2、按材料分类：铝管：表260，氧化镁缩实密度低，适用于q、低的情况。铜管：表180。铁管：常用牌号为10钢，表400。不锈钢管（1Cr18Ni9Ti）：表600，高温机械强度差。INCOTY管：国外新型管材，耐高温，高温时机械强度尤其好，表可达800900。,4,3、不锈钢氩弧焊管的技术标准 化学成分：符合国家标准。管材外观：管表面光亮无严重
2、的氧化变色现象，无严重划伤、压伤或其它机械伤痕；内外表面无锈蚀、残留油污、水渍及其它杂物，端面平整，不得有裂纹、裂缝、折叠、重皮、过酸洗痕迹、残留氧化铁皮及其他妨碍使用的缺陷；整体无变形；焊缝部位允许轻微的边坑或咬边现象。尺寸：外径、壁厚，整体圆度、直线度。焊缝外观质量：焊缝必须焊透，熔接区内焊缝可高于料面0.05mm但不得超出0.15mm的高度，焊缝在管外表面平整、无裂缝、无严重的凹凸砂孔。内壁焊缝凸起呈圆弧形或平直，加工或使用过程中不可裂开。外焊缝压扁试验：,5,焊缝处于施力方向90位置，不锈钢管压扁至管壁厚度的3倍以下，压扁后焊缝不得出现开裂或裂纹。内焊缝向外弯曲试验：内焊缝向外弯曲折弯
3、，折弯后压扁至管壁厚度的3倍以下，内焊缝部位不得出现开裂或裂纹。气密试验：向管内充入压力介质（压缩空气），压缩空气的压力为0.81.0MPa，压力保持1分钟，此过程管壁不得出现渗漏及随后的损伤。扩口试验：用锥度为60的顶心，垂直管端施力将管外径扩张到1.3倍后，焊缝部位应无裂纹。盐雾试验：按国家标准，经48小时盐雾实验后，应无锈蚀现象。,6,4、使用过程中的控制由于不同厂家、不同批号的钢管延伸率存在偏差，因此钢管按批进行检测、验收和管理。,7,二、电阻发热丝,1、功能：作为发热体，其功能就是把电能转变成热能。2、分类：镍基类 常用牌号Cr20Ni80：含Cr20%，电阻率：1.091.1mm2
4、/m。含Cr量30%，否则Cr易氧化及析出。热稳定性好，丝材致密度高，热冲击好，旋绕性好，延伸率约为25%，价格为0Cr25Al5的5倍以上。铁基类：常用牌号0Cr25Al5：铝含量为5%时，电阻率为1.351.4mm2/m。Al含量增高，电阻率增大，但Al%6%，否则加工工艺非常困难，易脆，致密度差，Al特别容易析出，铝与氧的亲和力大，产生铝的氧化物，使电阻率减小。,8,（3）镍铁基类（NiFe）：呈 PTC（POSITIVE TEMPRATURE COEFFCIENT）即正温度系数，故与材料的特性有关。即当温度增加电阻也增加。金属镍铁丝其温度系数约（4.45.4）10-3/，也就是大约在2
5、00的温升时，电阻值可增加一倍（600以内），它是镍铬和铁铬铝温度系数的6080倍，但电阻率较低，约0.170.342/m。正由于镍铁合金的温度系数极高，故电阻值随温度变化的范围也非常大，在用镍铁合金丝制成的管状电热元件在通电时瞬时功率很大，但随着电阻丝的温度升高，电阻值也就迅速地增加，故功率就逐渐下降，则功率和对象温度呈负反馈。使用于电水壶、电烙铁。,9,3、技术要求 表面质量：发热丝表面光滑平整并紧密地缠绕在轴筒上，不允许有裂纹、折叠、结疤、锈斑、夹杂、分层、气孔及其它影响使用的缺陷存在。外径尺寸 化学成分 交货状态 电阻率、温度系数 电阻均匀性 缠绕试验,10,三、引出棒,1、功能：连接
6、电源线；作为不发热体留在管状元件内。2、按材料分类：（1）铁质引出棒（常用牌号为A3）：价格便宜，加工方便，常用于直管型电热元件，由于不要高温退火处理，因此引出棒不易高温充分氧化。（2）不锈钢引出棒：价格比较昂贵，加工难度大，通常是在淬火以后进行滚牙加工，耐温强度大，退火时有氧化现象（Ni2O3、Cr2O3），此氧化层有保护作用，抗载能力强，尽管电阻比较大，但由于耐高温的优点，可补偿大电阻、易发热的缺点。（3）黄铜引出棒（注意不能用紫铜或铜锡合金）一般用H62铜，不宜在高温下使用，以免铜扩散，从而渗透到氧化镁中去。一般用于低温的水加热器或油加热器，其加工方便，可焊性优于铁与不锈钢且电阻小不易发
7、热。,11,（4）不锈铁引出棒（1Cr13或2Cr13），价格便宜于不锈钢，不易氧化，其加工难度在A3和1Cr18Ni9Ti之间，可焊性极差，也就是说断裂后几乎不可焊，但对于引出棒稍粗些或外露较短的比较适用，对同种材料的插片等能焊接牢固。3、不锈钢引出棒技术要求 表面应光滑平整，无锈蚀，无油污，不允许有裂纹、折叠、结疤、分层及其它影响使用的缺陷存在。尺寸 抗盐雾性能 拉力试验,12,四、氧化镁,1、功能：作为绝缘材料，其功能是固定发热丝的中心位置，保证金属外壳不带电，并且易于把电阻丝发出的热传导出去。2、电工级氧化镁是电熔结晶氧化镁块破碎成不同颗粒（粒度）后，按一定比例配合，直接或改性后用于管
8、状电热元件作为在高温下的导热绝缘介质。通常用于管状电热元件的氧化镁是菱镁矿经过2800高温电熔而成，其结晶的MgO粉具有良好的导热性能，粉通常呈中性，一般对电阻丝无腐蚀作用，常用的MgO粉中的MgO含量为95%左右，通常为9596%，余下的有CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3等，以及少量的铁磁杂质，作为绝缘材料的MgO粉，先必须去除铁磁物，以免影响其绝缘性能，但MgO粉最大的缺点是吸水，这样易造成电阻丝和外壳之间的短路。为了防止这种情况的发生，目前我国已生产出防水（憎水）的氧化镁，其主要特点是在MgO粉中添加一定比例的硅树脂，使,13,混合后的MgO粉表面包了一层有机硅树脂，使MgO粉防
9、潮，使工作时泄漏减少。3、技术要求 化学成份 MgO含量通常为95%左右，但并不是纯度越高越好，尤其针对改性粉而言。CaO：镁矿中通常含有白云石（CaCO3、MgCO3），因此加工后含有CaO，控制含量1.5%。SiO2：与CaO能生成高温材料（硅酸三钙、硅酸二钙），可控制SiO2：CaO为2：1。Fe2O3：会导致耐压不合格，控制含量0.5%。硼：要求含量在60PPM以下，会导致管内形成电容器，耐压下降。S：要求含量在50PPM以下，生成的SO2会损坏电热丝。C：会引起泄漏电流升高。,14,铁磁杂质含量：不超过0.6%。颗粒组成：,流率：不大于45S/100g。热态、常态、潮态条件下的绝缘电
10、阻、耐压强度、泄漏电流。震实密度：通常不小于2.3g/cm3。4、使用过程中的控制、检测为确保氧化镁的测试条件，即按规定的设计与制作方法加工成测试元件。通过氧化镁生产中的验证：填粉密度、缩管延伸率、绝缘电阻、耐压强度、热态泄漏电流。,15,高温粉技术指标：1、流速：较好，通常在34 36秒；2、密度：2.3 2.4g/cm3；3、电性能：工作温度下泄漏电流0.3mA；4、吸潮能力小。,16,五、封口材料,1、功能：防止潮气的渗透，保证管子和引出棒间一定的蠕动距离。为了防止管口MgO粉吸潮（水）、吸废气、废酸及其他导体释放的气体和液体，故对管口必须进行封口。但切记不能封死（即全密封），因为管状电
11、热元件工作时是“呼”的而冷却时是“吸”，而在吸时容易把潮气水分吸进，从而不绝缘了。即工作时管内高温压力大，气从内向外，而冷却时由于管内压力下降，希望周围空气补充进去，这时最怕水分进去。因此要求封口材料表面光滑不吸水，而这种材料的致密度不能大，其分子的间隙最好能使气通过，而水分子不能通过，故如陶瓷硅胶之类，这些封口材料要求必须除电气性能外，当然有些文件讲采用憎水的氧化镁就不存在封口了，但封口材料的方法更保险，后者也可以因为压缩后的氧化镁的密度为33.1 g/3，其氧化镁中的气,17,隙率为（3.583）/3.58=1517%，而这些气隙的交界面都是憎水的MgO的树脂之故。2、技术要求 外观（目测）用于封口的单组分硅橡胶为乳白色液胶，无其它杂质或特殊气味，颜色无异常。固化时间 耐温检测 电气强度/击穿强度 绝缘性能/体积电阻率 3、过程验证产品固化周期、电气绝缘性能、过载测试后的电性能,完 毕！,
