[发明专利]一种长寿命电热丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种长寿命电热丝及其制备方法，包括以下重量百分比的化学成分：Cr：20‑50％、Mn：3‑5％、Mg：1.2～2.3％、Ca：0.2～0.8％、Zr：0.1～0.6％、Ti：0.05～0.15％，余量为Ni及不可避免的杂质。通过改变合金成分的用量范围及改进制备工艺，确保电阻丝各段直径相同，每米电阻值一致，进而使电热丝发热均匀，不会因局部温度偏高而导致电热丝损坏，延长了电热丝的使用寿命至50000h。

技术领域

本发明属于电热丝制备技术领域，具体涉及一种长寿命电热丝及其制备方法。

背景技术

传统电热丝是自身电阻因电流的热效应而产生热量。同一电流下，电阻值越大产生的热量越多。此外传统电热丝中还存在气孔、毛刺等致命缺陷，往往造成发热不均、发热后断丝、异型弯曲等问题。造成加热体损坏或寿命缩短。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种长寿命电热丝及其制备方法，通过改变合金成分及改进制备工艺，确保电阻丝各段直径相同，每米电阻值一致，进而使电阻丝发热均匀，不会因局部温度偏高而导致电热丝损坏，延长了电热丝的使用寿命至50000h。

本发明采取的技术方案为：

一种长寿命电热丝，包括以下重量百分比的化学成分：Cr：20-50％、Mn：3-5％、Mg：1.2～2.3％、Ca：0.2～0.8％、Zr：0.1～0.6％、Ti：0.05～0.15％，余量为Ni及不可避免的杂质。

进一步地，所述长寿命电热丝优选为包括以下重量百分比的化学成分：Cr：25.6-42.1％、Mn：3.4-4.2％、Mg：1.5～2.0％、Ca：0.4～0.6％、Zr：0.2～0.5％、Ti：0.08～0.12％，，余量为Ni及不可避免的杂质。

本发明还提供了所述长寿命电热丝的制备方法，包括以下工艺步骤：配料--装料--熔化--精炼--浇注--合金--锻打--首次井式退火--表面抛光--圆盘拉丝--第二次井式退火--圆盘拉丝--第三次井式退火--水箱拉丝--光亮退火--成品检测--包装入库。

所述精炼工艺中，精炼的温度控制在所炼金属的熔点以上100～120℃。

所述首次井式退火的温度为850～950℃，时间为2.5～3.5h；所述第二次井式退火的温度为600-800℃，时间为2～3h；所述第三次井式退火的温度为800-830℃，时间为2～3h；三次井式退火均采用二氧化碳保护气退火。

所述光亮退火的温度为1100～1250℃，时间为3.5～4.5h，在氨气气氛中进行。以实现电热丝的光亮固溶退火。

所述圆盘拉丝的拉速速度均为5～10m/min，所述水箱拉丝的拉速速度为2～3m/min。采用这样的拉丝速度可保证电阻丝各段直径相同，每米电阻值一致，进而使电阻丝发热均匀。

所述电热丝的直径范围为0.5～3mm。

本发明提供的长寿命电热丝的配方中，通过Mg、Ca、Zr、Ti元素的添加，优化合金的成分，细化晶粒尺寸。三次退火工艺的设置可消除电热丝内部的残余应力，提高其性能。拉速速度的设置可确保电阻丝各段直径相同，每米电阻值一致，进而使电阻丝发热均匀，不会出现局部温度偏高导致电热丝损坏。本发明公开的电热丝组织致密，内部无夹渣、气孔等缺陷，使用寿命长达50000h以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种长寿命电热丝，包括如表1实施例1中所示的重量百分比的化学成分。