鎢錸熱電偶推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題

　　進(jìn)入90年代以來(lái),鎢錸熱電偶在工業(yè)測(cè)溫領(lǐng)域的推廣應(yīng)用掀起高潮,尤其在冶金領(lǐng)域快速測(cè)溫?zé)犭娕嫉膽?yīng)用,大大降低了測(cè)溫的成本,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益.針對(duì)鎢錸偶絲的生產(chǎn)工藝、性能檢驗(yàn)、生產(chǎn)總量控制、熱電倜器件組裝及推廣應(yīng)用中的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要評(píng)述，以利于對(duì)鎢錸熱電偶測(cè)溫的了解和推廣應(yīng)用。
一、鎢錸偶絲的生產(chǎn)工藝
　　鎢錸偶絲是通過(guò)粉末冶金方法制得的，生產(chǎn)工序一般包括:粉末配料、壓型與燒結(jié)、鍛打與拉絲、偶絲退火處理及標(biāo)定檢驗(yàn)。但是,在粉末配料及偶絲退火處理兩道工序上，目前各研制單位采取不同的操作方法,持有不同的觀點(diǎn)。
　　鎢錸粉末配料主要有兩種方法,一種是噴霧法,以仲鎢酸銨和錸酸銨為原料,使用專門的噴霧設(shè)備,使鎢錸合金粉末成分達(dá)到均勻分布.另--種方法是“固一液"配料法,以鎢粉(或摻雜鎢粉)及錸酸銨為原料,使鎢粉與錸酸銨水溶液相混合,然后烘千混料以達(dá)到成分均勻.兩種方法相比,前一種工藝較復(fù)雜,后一種較簡(jiǎn)單,市場(chǎng)上每種方法生產(chǎn)的鎢錸偶絲數(shù)量基本相當(dāng).
　　以上兩種配料方法哪一種更優(yōu)越?該問(wèn)題爭(zhēng)論巳久.通過(guò)幾年來(lái)研制及使用情況看,不管哪種方法生產(chǎn)的鎢錸偶絲熱電性能均滿足要求,且偶絲均較長(zhǎng).使用性能也無(wú)明顯差別.因此,在目前的認(rèn)識(shí)水平上兩種方法均是可行的.在實(shí)際配料過(guò)程中,兩種方法的選擇依各試制單位的具體條件而定。在沒(méi)有充分的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果為基礎(chǔ)的情況下,任何厚此非彼的做法都沒(méi)有意義,在大力推廣應(yīng)用鎢錸熱電偶之際有必要對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步深入研究.
　　另一有差別的工序是退火處理,目前每一個(gè)試制單位都有一套自己的退火辦法和制.度,可以說(shuō)千差萬(wàn)別。市場(chǎng).上合格鎢錸偶絲的熱電和機(jī)械性能是相同的,依據(jù)偶絲拉拔狀態(tài)的差異,采取不同的退火制度是必要的,但目前有關(guān)鎢錸偶絲加工態(tài)與退火制度的關(guān)系的研究仍是空白.盲目選擇退火制度會(huì)導(dǎo)致偶絲熱電性能的波動(dòng)，既使配對(duì)檢驗(yàn)合格的偶絲,若塑性差,易斷,也給使用帶來(lái)許多困難,影響推廣應(yīng)用。
二、鎢錸偶絲的性能檢驗(yàn)
　　鎢錸偶絲的性能要求主要有熱電性能和機(jī)槭性能熱電性能檢驗(yàn)主要運(yùn)用定點(diǎn)法(鈀絲:1553.5℃或1554℃)和比較法,冶金部自動(dòng)化研究院溫度計(jì)量中心對(duì)鎢錸偶絲定點(diǎn)法標(biāo)定進(jìn)行了許多基礎(chǔ)性工作。并以其測(cè)試結(jié)果為準(zhǔn).依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JB5401--91,各偶絲試制單位應(yīng)提供偶絲精度和熱電均勻性兩個(gè)數(shù)據(jù)，1級(jí)絲精度控制在0.025%t以內(nèi),正負(fù)極累計(jì)不均勻性小于70μV;I級(jí)絲精度控制在0.5%t,不均勻性小于80μV,實(shí)際上，市場(chǎng).上大部分偶絲均只有精度-一項(xiàng)數(shù)據(jù),很少有關(guān)于均勻性的測(cè)試結(jié)果.忽略偶絲熱電均勻性的測(cè)試,只靠一點(diǎn)的精度測(cè)試結(jié)果,不能充分反映整段偶絲的熱電性能,建議進(jìn)入市場(chǎng)的偶絲必須具備均勻性的測(cè)試結(jié)果,以便保證偶絲的質(zhì)量..
　　除了對(duì)鎢錸偶絲熱電性能的要求以外,其機(jī)械性能越來(lái)越引起用戶的關(guān)注。相比鉑銠偶絲,鎢錸偶絲明顯具有硬、脆的特點(diǎn),但不能因?yàn)榇鄶喽鴮?dǎo)致嚴(yán)重的使用不便.目前，各偶絲試制單位對(duì)φ0.1mm偶絲均以彎折次數(shù)進(jìn)行初步判別;對(duì)φ0.1mm偶絲還沒(méi)有統(tǒng)一實(shí)用的檢驗(yàn)方法。φ0.5mm鎢錸偶絲彎折試驗(yàn),不同操作者所得結(jié)果相差較大.成品φ0.5mm偶絲一般較柔軟,但經(jīng)氬弧焊接后不同的成品絲斷裂次數(shù)明顯不同.建議對(duì)偶絲的拉伸性能、微觀組織等進(jìn)行研究,以確定合格鎢錸偶絲機(jī)械性能數(shù)據(jù)要求范圍,并納入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)定。
三、鎢錸偶絲生產(chǎn)總量的控制
　　鎢錸熱電偶是一種非標(biāo)準(zhǔn)熱偶,由于其測(cè)溫精度能滿足一般工業(yè)測(cè)溫方面的要求，比鉑銠偶絲又有很高的經(jīng)濟(jì)性,因而得到了在工業(yè)測(cè)溫方面的推廣應(yīng)用.但是,鎢錸偶絲在500℃以上不抗氧化是其致命弱點(diǎn),在偶絲抗氧化問(wèn)題沒(méi)有解決情況下,鎢錸偶絲市場(chǎng)用量不可能有大的增加.
　　進(jìn)入90年代,鎢錸偶絲進(jìn)行規(guī)模性推廣應(yīng)用,1994年達(dá)到高潮,估計(jì)快速測(cè)溫偶頭近千萬(wàn)只,φ0.5mm偶絲有5000對(duì)米左右(包括應(yīng)用于氫氣環(huán)境).同時(shí)1994年也是偶絲生產(chǎn)總量嚴(yán)重飽和的一年,由于不嚴(yán)肅的技術(shù)轉(zhuǎn)讓和盲目擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,使鎢錸偶絲的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于需求量.由于偶絲過(guò)剩,.各試制單位紛紛壓價(jià),導(dǎo)致各單位在經(jīng)濟(jì)上都深受其害,加之各單位技術(shù)水平相差較大,使大量不合格偶絲充滿市場(chǎng),在用戶使用中.造成惡劣影響.建議各試制單位相互協(xié)調(diào),嚴(yán)格控制生產(chǎn)總量和銷售價(jià)格,嚴(yán)把偶絲檢驗(yàn)標(biāo)定關(guān),減少浪費(fèi)和損失,扎實(shí)進(jìn)行鎢錸測(cè)溫偶器件開(kāi)發(fā)和工業(yè)測(cè)溫使用試驗(yàn),穩(wěn)步推動(dòng)鎢錸熱電偶的使推廣使用.
四、鎢錸熱電偶測(cè)溫器件
　　高質(zhì)量的鎢錸測(cè)溫?zé)犭娕际菙U(kuò)大偶絲產(chǎn)量,大力推廣鎢錸熱電偶工業(yè)測(cè)溫使用的重要保證.相應(yīng)于φ0.1mm和φ0.5mm鎢錸偶絲的熱電偶器件,一般是快速測(cè)溫偶頭和連續(xù)測(cè)溫組裝偶.經(jīng)過(guò)幾年的試制和試用試驗(yàn)，快速測(cè)溫偶頭已逐漸走向成熟,但連續(xù)測(cè)溫組裝偶仍處于開(kāi)發(fā)試用階段。
　　相比對(duì)快速測(cè)溫偶的要求,連續(xù)測(cè)溫組裝偶的難題在于防止偶絲氧化，延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命.一般認(rèn)為，組裝偶?jí)勖辽龠_(dá)到兩個(gè)月以.上,才有開(kāi)發(fā)、推廣使用價(jià)值.目前，組裝偶制造大致采用的方法有以下四種:①粉料充填法;②抽真空法;③循環(huán)通氣保護(hù)法;④粉體充填,經(jīng)燒結(jié)形成密實(shí)燒結(jié)體保護(hù)法.顯然,前三種方法緊密依賴于保護(hù)管的致密性,第四種方法則有燒結(jié)體與偶絲的匹配.及其之間的相互作用問(wèn)題。各試制單位均有典型的、長(zhǎng)壽命的組裝偶試用報(bào)告,但還沒(méi)有一家能提供穩(wěn)定而合格的組裝偶器件。總之，鎢錸偶絲的氧化問(wèn)題是鎢鉬等難熔金屬及其合金最原始的問(wèn)題之一,解決偶絲防氧化問(wèn)題仍需要進(jìn)-一步探索.
五、鎢錸偶絲的推廣
　　綜上所述,推廣鎢錸熱電偶在工業(yè)測(cè)溫上的應(yīng)用,必須以兩個(gè)條件為基礎(chǔ)。首先,鎢錸偶絲本身的性能要過(guò)關(guān).雖然偶絲制造工藝方法會(huì)有不同,但最終成品偶絲在熱電和機(jī)械性能方面必須滿足使用要求,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)定,出具充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù).
　　其次,要幫助用戶了解鎢錸熱電偶的特性,使其不斷增加使用經(jīng)驗(yàn).鎢錸熱電倜與鉑銠熱電偶相比有較大差異,需要認(rèn)識(shí)和解決一些新問(wèn)題,如熱點(diǎn)焊接要防氧化,使用操作過(guò)程中要防止脆斷等,測(cè)溫工作者需要具有對(duì)鎢錸偶絲方面的知識(shí),在此基礎(chǔ)上使用鎢錸熱偶才會(huì)更有成效,充分顯示其經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)越性。