铜钛-铜镍补偿导线制造技术

本发明专利技术涉及温度测量元件技术领域，尤其是一种铜钛－铜镍补偿导线及其合金丝的制备工艺，其正极导体是铜钛合金丝，其化学组成重量百分比为０．３－１．５％的钛、０．０４－０．０６％的稀土、不大于０．０８７％的杂质和余量的铜；负极导体是铜镍合金丝，其化学组成重量百分比为１６－１８．５％的铜、０．３－１．２％的锰、０．０８－０．２１％的硅、０．００５－０．０１５％的碳、０．０４－０．０６％的稀土、不大于０．１０７％的杂质和余量的镍；铜钛合金丝、铜镍合金丝具有工艺过程为：ａ．原材料准备；ｂ．真空熔炼；ｃ．热锻；ｄ．热轧；ｅ．热轧坯退火；ｆ．拉丝→退火往复三次；ｇ．成品检测包装出厂。本发明专利技术使用的环境温度高而宽为－５５℃到３００℃，补偿精度高，达到精密级，原材料成本可以下降６０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度测量元件
，尤其是一种铜钛-铜镍补偿导线及 其合金丝的制备工艺。
技术介绍
补偿导线是由具有和热电偶基本相同的热电特性的正、负极导体、绝 缘层和护套层组成，它连接在热电偶和测温仪表之间，用以补偿由于热电偶冷端温度变化所产生的误差，目前，我国镍铬-镍硅(K型)热电偶补偿 导线常用的有两种，即KX和KCB,虽然KX (镍铬-镍硅补偿导线)可用在 较高温度范围内使用，但其电阻率较大，使测量回路的总电阻较大，影响 到测量精度，严重时影响到仪表的分辨率而不能使用。同时KX是延长型的 补偿导线，其价格和热电偶同价，很不经济。KCB (铜-铜镍补偿导线)电 阻率较小具有优良的导电性能，导线可以做得较长。但是，KCB的使用温度 仅为0-100。C (其精度可为士l. 5'C和士3. (TC)，而当围的环境温度高于150 'C时补偿导线引入的误差较大，而当温度达到30(TC以后，其误差可达到 18°C。这就给周围温度在20(TC以上的测量系统带来很大的误差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于K型热电偶的新的补偿导 线，克服现有镍铬-镍硅补偿导线所存在的价格高、引起测量精度差或者铜-铜镍补偿导线存在的使用温度范围小、环境温度高于15(TC时测量误差大等的缺陷。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 一种铜钛-铜镍补偿导 线，具有正极导体和负极导体，所述的正极导体是铜钛合金丝，所述的负 极导体是铜镍合金丝。进一步的说所述的铜钛合金丝中的化学组成重量百分比为0.3-1.5% 的钛、0. 04-0. 06%的稀土、不大于0.087%的杂质和余量的铜。进一步的说所述的铜镍合金丝中的化学组成重量百分比为16-18.5% 的铜、0. 3-1.2%的锰、0.08-0. 21%的硅、0.005-0. 015%的碳、0.04-0.06% 的稀土、不大于0.107%的杂质和余量的镍。所述的铜钛合金丝、铜镍合金丝的直径为0. 26-0. 32毫米。制备所述的铜钛-铜镍补偿导线合金丝的工艺，铜钛合金丝、铜镍合金丝具有如下工艺过程a.原材料准备；b.真空熔炼；C.热锻；d.热轧；e. 热轧坯退火；f.拉丝一退火往复三次；g.成品检测包装出厂。具体的说所述的过程d.热轧是将铸坯热轧成直径7-8. 8毫米的盘条； 所述的过程e.热轧坯退火采用井式退火炉抽真空通保护气体的方法退火； 所述的过程f.拉丝一退火往复三次中第一次拉丝是将直径7-8. 8毫米的盘 条多道拉至直径1. 37±0. 04毫米合金丝，第二次拉丝是将直径1. 37±0. 04 毫米合金丝多道拉至直径0.52+°'°2_。.。4毫米合金丝，第三次拉丝是将直径 0. 52+°' °、. 。4毫米合金丝多道拉至直径0. 30+°' °、. 。4毫米合金丝；所述的过程 f.拉丝一退火往复三次中第一次拉丝时的多道拉丝过程中所用的润滑剂为植物油；第一次退火采用井式退火炉抽真空通保护气体的方法退火；所述的过程f.拉丝一退火往复三次中第二和第三次退火采用连续退火炉，穿过炉腔的每根合金丝都设置有独立的恒张力收线轴。本专利技术的有益效果是，本专利技术的铜钛-铜镍补偿导线有四大优点1. 其补偿的环境温度高而宽为-55-C到300'C;2. 补偿精度高可达到精密级，即为士1.5T:;3. 合金电阻比KX小得多，补偿导线可以做得很长；4. 节约昂贵的镍、钴、铬等稀有有色金属，原材料成本可以下降60%。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的具有单股正、负极导体的补偿导线的端面剖视图。 图中l、正极导体，2、负极导体导体。具体实施方式如附图1所示列举一种单股的正、负极导体的补偿导线，同样本专利技术 也适用于具有多股正、负极导体的补偿导线。本专利技术的铜钛-铜镍补偿导线第一种实施例正极导体1是铜钛合金丝，其化学组成重量百分比为0. 3%的钛、0. 04% 的稀土、不大于0.087%的杂质和余量的铜；负极导体2是铜镍合金丝，其 化学组成重量百分比为16%的铜、0. 3%的锰、0. 08%的硅、0. 005%的碳、0. 04% 的稀土、不大于O. 107%的杂质和余量的镍。本专利技术的铜钛-铜镍补偿导线第二种实施例正极导体1是铜钛合金丝，其化学组成重量百分比为1. 5%的钛、0. 06% 的稀土、不大于0.087%的杂质和余量的铜；负极导体2是铜镍合金丝，其化学组成重量百分比为18.5%的铜、1.2%的锰、0.21%的硅、0.015%的碳、 0. 06%的稀土、不大于0.107%的杂质和余量的镍。本专利技术的铜钛-铜镍补偿导线第三种实施例正极导体l是铜钛合金丝,其化学组成重量百分比为O. 55%的钛、0.055% 的稀土、不大于0.087%的杂质和余量的铜；负极导体2是铜镍合金丝，其 化学组成重量百分比为17. 5%的铜、0. 5%的锰、0. 1%的硅、0. 01%的碳、0. 055% 的稀土、不大于0. 107%的杂质和余量的镍。显然，具体实施例可以是本专利技术所述范围值的各种组合的无数个。 上述铜钛-铜镍补偿导线具体制备方法 一、原材料的准备镍是标准为GB6516的1号电解镍Ni-l; 铜是标准为GB466的电解铜CU-1; 钛是标准为GB2524的海绵钕Ti; 锰是标准为GB3418的电解锰DJMn99. 5; 硅是标准为GB2881的一级结晶硅Si-l; 稀土是标准为GB/T4153的混合稀土 RECe-45。—、 真2溶炼1)使用设备为EG-25的真空感应炉中频机设备和吊车，其中 &变频机组为电动机功率60千瓦，电动机三相，发电机电压375/750伏，电动机电源380/220伏，发电机功率50千瓦，发电机电源频率2500赫兹；b. 真空熔炼炉为感应器电压350伏，坩埚容积(镁砂)4立升，工作温 度1700°C，坩埚容量(镁砂)25公斤，熔炼室极限真空度5X10—4毫米汞柱；c. 真空机组为增压泵抽气速率1500升/秒，机械泵抽气速率30升/秒， 增压泵极限真空度5X10—4毫米汞柱，机械泵极限真空度5X10—2毫米汞柱。2)熔炼过程a. 加料镍、铜放坩埚内，其余材料放在料斗内，投料的比例按成品确 定所要求的组分比例适当考虑其冶炼过程的挥发、损耗量即可；b. 熔炼前校验真空炉，应达到10—2mm汞柱真空度达到后开始加热；c. 炉内料开始熔化时，需随时注意调整功率和摇炉操作，以防止搭桥 和落料时飞溅；d. 全熔后精炼十分钟，精炼温度铜钛合金为1250土2(TC、铜镍合金为 1350±20°C;e. 精炼后镇静7 8分钟后带电浇注，铜钛合金的温度为1050士2(TC、铜 镍合金的温度为1150±20°C， 3 4分，应根据实际进行补縮操作；f. 浇毕关机随炉冷却10分钟以上，破坏真空出炉；g. 锭子标上产品代号及炉号，并在帽口取下分析样品。 3)熔铸中检标准a. 符合成分合格范围；b. 锭子不得冒涨；C.帽口不得歪出锭身；d. 锭子不得有飞边转入下工序。 三、热锻a.加热设备采用燃油反射加热炉，热锻设备采用750Kg空气锻；b. 热锻参数铜钛合金加热温度为830土20'C，保温时间》20分钟， 热炉总加热时间90 120分钟，锻后尺寸45X45+2-3mm，长度4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜钛－铜镍补偿导线，具有正极导体和负极导体，其特征在于：所述的正极导体是铜钛合金丝，所述的负极导体是铜镍合金丝。

【技术特征摘要】
1. 一种铜钛-铜镍补偿导线，具有正极导体和负极导体，其特征在于所述的正极导体是铜钛合金丝，所述的负极导体是铜镍合金丝。2、 根据权利要求1所述的铜钛-铜镍补偿导线，其特征在于所述的铜 钛合金丝中的化学组成重量百分比为0.3-1.5%的钛、0.04-0. 06%的稀土、 不大于0. 087%的杂质和余量的铜。3、 根据权利要求l所述的铜钛-铜镍补偿导线，其特征在于所述的铜 镍合金丝中的化学组成重量百分比为16-18.5%的铜、0.3-1. 2%的锰、 0. 08-0. 21%的硅、0. 005-0. 015%的碳、0. 04-0. 06%的稀土、不大于0. 107%的杂质和余量的镍。4、 根据权利要求1所述的铜钛-铜镍补偿导线，其特征在于所述的铜 钛合金丝、铜镍合金丝的直径为0.26-0. 32毫米。5、 制备权利要求1所述的铜钛-铜镍补偿导线合金丝的工艺，其特征在 于所述的铜钛合金丝、铜镍合金丝分别都具有如下工艺过程a.原材料准 备；b.真空熔炼；C.热锻；d.热轧；e.热轧坯退火；f.拉丝—退火往复三 次；g.成品检测包装出厂。6、 根据权利要求5所述的铜钛-铜镍补偿导线合金丝的制备工艺，其特 征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁勤华，
申请(专利权)人：袁勤华，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]