加热丝十点知识.docx

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加热丝十点知识

加热丝又可以称为电热丝，发热丝。

一、电热丝分类

电热合金是利用物质的电阻特性制造发热体的电阻合金，当电流通过合金元件时利用焦耳效应将电能转变成热能。

主要有两大类：

1.奥氏体组织的镍铬合金；2.铁素体组织的铁铬铝合金。

电热合金具有电阻率大、耐热疲劳、抗氧化、抗腐蚀和高温形状稳定性好等特点，它可有效地将电能转化为热能。

一般制成细的丝材（电热丝）规格：

0.01-8mm、圆线材规格：

8-30mm、扁带材（电阻带）规格：

厚度0.05mm—5mm×宽度0.5mm-200mm，在特殊要求下也可制成管材和铸件。

镍铬合金优点：

1、高温强度镍铬合金由于高温强度比铁铬铝高，高温使用时不易变形，元件的布置选择余地大；

2、镍铬合金其可塑性好，长期使用后冷却下来也不会变脆，因此，发热元件使用比较可靠，损坏后也便于维修；

3、镍铬合金无磁性（Cr15Ni60在低温下有弱磁性），这对于一些低温下使用的器具更为合适。

铁铬铝合金要600℃以上才无磁性；

4、镍铬合金一般比未经氧化的铁铬铝合金耐腐蚀性（含硫气氛及某些可控气氛除外）；

5、发射率高，充分氧化后的镍铬合金辐射率比铁铬铝合金高；

6、使用寿命长，易修复。

缺点：

由于采用较稀缺的镍金属材料制成，该系列产品价格高出铁铬铝最多达几倍，使用温度较铁铬铝低。

铁铬铝合金优点：

1、在大气使用温度高，铁铬铝电热合金的OCr27Al7Mo2最高耐温可达到1400℃；

2、使用寿命长，在大气中相同的较高使用温度下，铁铬铝元件的寿命可为镍铬元件的2-4倍；

3、表面负荷高，不仅升温快，也可以节省合金材料；

4、抗氧化性能好；

5、比重小电阻率高；

6、抗硫性能好，对含硫气氛及表面受含硫物质污染时铁铬铝有很好的耐蚀性，而镍铬则会受到严重的侵蚀；

7、价格便宜。

缺点：

主要是高温强度低，随着使用温度升高其塑性增大，元件易变形，不易弯曲和修复。

主要用途：

民用电器如：

吹风机、电饭锅等，工业用电热丝如：

各种热处理炉具、封口机等。

1.镍铬合金丝，最高耐温1250℃型号为Cr30Ni70；

镍铬丝亦叫镍铬电阻丝，形状为丝状，主要化学成分为镍和铬，镍铬丝具有较高的电阻率，表面抗氧化性好，温度级别高，并且在高温下有较高的强度，有良好的加工性能及可焊性，可广泛应用于冶金、家用电器、机械制造业等做发热元件和电器行业做电阻材料。

使用寿命长，但因为含镍，故价格比较高。

一、分类：

镍铬丝按截面形状可分为镍铬园丝、镍铬扁丝等。

1.圆丝规格：

0.06-8mm；

2.棒材规格：

8-20mm；

3.扁带规格：

（H）0.05mm—5mm×（W）0.5mm-200mm。

二、技术参数：

牌号

Cr20Ni80

Cr30Ni70

Cr15Ni60

Cr20Ni35

Cr20Ni30

主要化学成分%

≥76

≥66

≥55

≥32

≥28

28-31

15-18

18-21

余量

元件最高使用温度℃

1200

1250

1150

1050

熔点℃

1400

1380

1390

密度g/cm3

电阻率μΩ·m，20℃

延伸率%

≥20

比热J/g.℃

导热系数KJ/m.h℃

线胀系数a×10-6/℃（20～1000℃）

显微组织

奥氏体

磁性

无磁性

三、镍铬合金特点：

1.高温强度镍铬合金由于高温强度比铁铬铝高，高温使用时不易变形，元件的布置选择余地大；

2.镍铬合金其可塑性好，长期使用后冷却下来也不会变脆，因此，发热元件使用比较可靠，损坏后也便于维修；

3.镍铬合金无磁性（Cr15Ni60在低温下有弱磁性），这对于一些低温下使用的器具更为合适。

铁铬铝合金要600℃以上才无磁性；

4.镍铬合金一般比未经氧化的铁铬铝合金耐腐蚀性（含硫气氛及某些可控气氛除外）；

5.易修复。

2.铁铬铝合金丝，最高耐温1400℃型号为0Cr27Al7Mo2；如需长时间使用，通常使用温度要比最高耐温低50-300度。

二、使用电压

电热丝不分电压，直流、交流及高压、低压都可以使用，电阻丝没有正负极之分。

三、电热丝远红外线

远红外线属于不可见光，电热丝确实有红外线，对人体无危害。

四、电热丝计算：

热量计算：

焦耳定律：

Q=I^2×RtI为电流，R为电阻，t为通电时间既然t和R都不变。

电炉丝的生产是以优质的铁铬铝、镍铬电阻丝为原材料，采用计算机控制炉丝功率，经高速自动缠绕成型。

电炉丝特点是耐高温、升温快、使用寿命长、电阻稳定、功率偏差小、拉伸后螺距均匀。

一、电炉丝长度计算：

需要知道单根电压，功率，丝径以及弹簧外径

具体步骤：

电阻率/3.14/（丝径/2）2=米电阻

电压*电压/功率=总电阻

总电阻/米电阻=总米数（m）

[总米数（mm）/（3.14*弹簧外径（mm））]*丝径（mm）=密绕的长度（mm）

二、电炉丝使用注意事项：

1、电炉丝根据自行设计的功率、接线方式来选用正确的丝径，合理的表面负荷；

2、电炉丝使用前进行预氧化，延长使用寿命；

3、电炉丝应按正确的接线方式通电；

4、应对炉膛全面检查，清除铁素体，结碳，与电炉上接触的隐患，避免短路，以防造成炉丝击穿；

5、要保证温控的灵敏度，防止失灵照成电炉丝的损坏；

6、密绕状态下，合适的工作状态拉伸比例为：

3；

7、要注意使用安全，做好绝缘工作，防止触电。

五、电热丝发热原理

电加热工作原理是利用电流的焦耳效应将电能转变成热能以加热物体。

与一般燃料加热相比，电加热可获得较高温度（如电弧加热，温度可达3000℃以上），易于实现温度的自动控制和远距离控制，并可根据加热的工艺要求，实现整体均匀加热或局部加热（包括表面加热），容易实现真空加热和控制气氛加热。

在电加热过程中，产生的废气、残余物和烟尘少，可保持被加热物体的洁净，不污染环境。

电加热分类：

1.按电热产生方式分直接电阻加热和间接电阻加热；

2.电能转换方式的不同通常分为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热和介质加热等。

电加热用途：

电加热广泛用于生产、科研和试验等领域中，是目前对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗节能环保型的感加热方式。

特别是在单晶和晶体管的制造、机械零件和表面淬火、铁合金的熔炼和人造石墨的制造等方面，都采用电加热方式。

主要分为民用电加热和工业电加热

一、民用电加热：

1.热取暖：

生活空间及身体的间接和直接取暖，如：

电热毯、暖气片、电热手套、小太阳取暖器等；

2.饮食加热：

蒸饭机、电热水壶、微波炉、电磁炉、电饼铛、饮水机等；

3.制冷、制热：

电风扇、空调、冰箱、冷库的除霜加热管、吹风机等；

4.农副产业应用：

水产养殖、仔猪养殖、茶叶及其他产品的烘焙等。

二、工业电加热：

1.热处理：

各种金属的局部或整体淬火、退火、回火、透热；

2.热成型：

整件锻打、局部锻打、热镦、热轧；

3.焊接：

各种金属制品钎焊、各种刀具刀片、锯片锯齿的焊接、钢管、铜管焊接、同种异种金属焊接；

4.金属熔炼：

金、银、铜、铁、铝等金属的（真空）熔炼、铸造成型及蒸发镀膜；

5.高频加热机其它应用：

半导体单晶生长、热配合、瓶口热封、牙膏皮热封、粉末涂装、金属植入塑料。

1.电热丝电阻较大，当电流通过时，由于电阻大，电子之间的相互碰撞而产生了热量，正像人走在拥挤的道路上一样，电热丝就是这样发热的；

2.金属导电是由于金属中的自由电子定向运动导致的。

金属中的除自由电子外的原子实也在其位置附近振动，这种振动的剧烈程度与金属的温度有关，温度越高，振动越剧烈。

同时自由电子与这种原子实之间的碰撞机会就越大，也就越阻碍电子的定向运动，也就是电阻增大了；

3.电阻本来就是把电能转化为热能，当然越大放转化的也就越多啊；

4.电阻而与温度的关系也不是同一规律：

1.正温度系数电阻，温度越高，电阻越大。

常见的导体就是；2.负温度系数电阻，温度越高，电阻越小如热敏电阻。

六、电热丝绕成螺旋状

根据物理公式P=U*U/R可知，在电压一定时，电阻越小，发热就越快。

电热丝绕成螺旋状是为了增加与外界的接触面积，好把热量散发出去，避免电热丝被烧坏。

七、电热丝使用久了电阻变化

1.电热丝升华变细，电阻变大，同时电热丝会被氧化，阻值也会变大；

2.电压不变情况下，电热丝刚通电电是电阻很小、电流比较大，通电后不断产生热量，温度不断升高，随温度升高电阻变大，电流减小，发热变化不会很大。

八、电阻的大小决定因素

由四因素共同决定：

1.导体的长度；2.导体的横截面积；3.导体的材料；4.温度。

温度越高电阻越大。

越细电阻越大。

越长电阻越大。

具体来说，在一定温度时：

R=ρL/S，注：

p是金属丝的电阻率L是金属丝的长度s是导体的横截面积；电阻率=电热丝密度*电热丝长度/电热丝直径。

九、表面负荷

一、电热丝：

≤1.6w/cm2我公司专业生产电热合金，主要有镍铬合金及铁铬铝合金两大系列。

电热合金最高使用温度1400℃，型号为铁铬铝合0Cr27A17Mo2。

二、电热管（最高温度800℃ ≤4w/cm2 普通表面温度800-1000℃，采用高温电热丝，可耐1300℃；

建议350℃以下使用；

石英加热圈≤7w/cm2 建议600℃以下使用；

陶瓷加热圈≤6w/cm2 普通表面温度800-1000℃；

铸铝加热圈≤5w/cm2 建议工作温度380℃以下；

铸铜加热圈≤6w/cm2 建议工作温度700℃以下

铸铁加热圈≤5w/cm2 建议工作温度700℃以下

十、相关标准

一、电热丝现行国家标准：

高电阻电热合金：

GB/T1234-1995

镍铬电阻合金丝：

YB/T5259-1993

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