[發(fā)明專利]一種用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810832390.7
• 申請(qǐng)日: 2018-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110763370A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊金俠;周亦胄;孫曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號(hào): G01K15/00
• 分類號(hào): G01K15/00
• 代理公司: 21234 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張志偉

本發(fā)明涉及精密鑄造和材料制備領(lǐng)域，具體為一種用于金屬熔體測(cè)溫的W?Re電偶的校準(zhǔn)方法。首先制備出高穩(wěn)定性的陶瓷坩堝，然后將坩堝固定在小真空感應(yīng)爐的工作臺(tái)上，裝入金屬單質(zhì)料錠。最后送電加熱爐料，在金屬開(kāi)始熔化時(shí)，將W?Re電偶插入熔體內(nèi)，靜置一定時(shí)間后讀數(shù)。金屬化清后，降低功率至10kw以下某一個(gè)值保持不變，金屬開(kāi)始凝固時(shí)，將W?Re電偶插入熔體內(nèi)，靜置一定時(shí)間后讀數(shù)。本發(fā)明解決金屬熔體溫度不能準(zhǔn)確測(cè)量、高溫用熱電偶無(wú)法校準(zhǔn)等問(wèn)題，可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，具有很大的實(shí)用性和可控性，有利于提高零件的質(zhì)量和性能。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及精密鑄造和材料制備領(lǐng)域，具體為一種用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

熱電偶是根據(jù)熱電效應(yīng)測(cè)量溫度的傳感器，是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件。它是兩個(gè)不同的金屬元件焊接在一起，電流通過(guò)時(shí)會(huì)有壓差，用壓差來(lái)顯示溫度。常用的電偶材料有鎳鉻、鉑銠和鎢錸等，鎳鉻、鉑銠等材料的電偶測(cè)量溫度已經(jīng)較高，可達(dá)1400℃，它們測(cè)量的環(huán)境是爐膛內(nèi)的空氣中或真空中，也能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)偶進(jìn)行校驗(yàn)，已經(jīng)形成統(tǒng)一的校準(zhǔn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。

但是用于測(cè)量高溫合金液體、鋼液和超高熔體溫度的W-Re熱電偶，目前沒(méi)有形成統(tǒng)一的校準(zhǔn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。主要的原因是：(1)電偶需要插入高溫熔體內(nèi)，計(jì)量部門無(wú)法配備相應(yīng)的熔煉設(shè)備和合格的設(shè)備操作人員及維護(hù)人員；(2)金屬液的溫度受到不同廠家設(shè)備的情況以及材料的高溫熔化環(huán)境的影響較大，例如：真空爐漏氣率、坩堝材料的穩(wěn)定性等因素，造成測(cè)量誤差比較大，無(wú)法統(tǒng)一；(3)測(cè)量溫度太高，不容易選擇標(biāo)準(zhǔn)物；(4)校準(zhǔn)工作操作復(fù)雜，浪費(fèi)成本和時(shí)間。所以，W-Re熱電偶實(shí)際上沒(méi)有進(jìn)行過(guò)比較準(zhǔn)確的校驗(yàn)。

隨著工業(yè)發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)一些零件的質(zhì)量和性能提出更高的要求，溫度是零件鑄造過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，需要進(jìn)行準(zhǔn)確控制。對(duì)熱電偶進(jìn)行校準(zhǔn)，來(lái)保證其可靠性和準(zhǔn)確度，是精準(zhǔn)控制溫度的主要方式之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法，該方法適用于所有具有熔化特征的材料測(cè)溫電偶的校準(zhǔn)，特別適用于金屬熔體的測(cè)溫電偶的校正。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法，包括如下步驟：

(1)使用1kg容量的小型真空感應(yīng)爐，爐膛為圓筒形，高100～600mm，外徑80～300mm，內(nèi)徑60～240mm；

(2)制備坩堝蠟型：在室溫下，使用低溫石蠟加工成坩堝蠟?zāi)＃?/p>

(3)在室溫18～24℃和濕度40～60％的條件下，對(duì)坩堝蠟?zāi)Ｍ繏焯沾桑?/p>

(4)陶瓷坩堝脫蠟后，在900～1200℃之間焙燒2小時(shí)以上；

(5)將陶瓷坩堝安放到真空感應(yīng)爐的爐膛內(nèi)；

(6)坩堝內(nèi)放入0.5～1.0kg的金屬；

(7)送電加熱；

(8)金屬開(kāi)始熔化時(shí)，使用W-Re偶測(cè)溫。

所述的用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法，坩堝蠟?zāi)５某叽纾焊?0～200mm，外徑60～150mm，內(nèi)徑50～100mm，底部厚度10～30mm。

所述的用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法，涂掛陶瓷層的厚度≥10mm，使用5號(hào)流量杯，涂掛陶瓷層的粘度在12～28s。

所述的用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法，陶瓷坩堝的抗壓強(qiáng)度≥40MPa。

所述的用于金屬熔體測(cè)溫的W-Re電偶的校準(zhǔn)方法，金屬為熔點(diǎn)大于200℃的所有金屬單質(zhì)或合金。