一种热双金属片及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种热双金属片及其制造工艺，所述热双金属片包括主动层和被动层，主动层和被动层通过冷轧复合制成热双金属片，主动层冷轧复合在所述被动层上面，热双金属片的顶部为圆形，圆形顶部的周缘为圆弧面；所述主动层由具有高膨胀系数的镍铬合金材料制成，其厚度为0.085mm～0.1mm；所述被动层由具有低膨胀系数的镍铁合金材料制成，其厚度为0.09mm～0.1mm。相对于现有技术，本发明形状、结构和制造工艺设计合理，温度集中、温度变化控制在1℃范围内、使用寿命长达到10万次动作，本发明温度检定和检测精度更高。
【专利说明】一种热双金属片及其制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度控制【技术领域】，特别是一种热双金属片及其制造工艺。
【背景技术】
[0002]热双金属片现被大量地使用在温控领域中。使用中不仅对热双金属片的物理性能(如比弯曲、电阻率)和力学性能(如弹性模量)等提出了要求，而且要求在长期使用过程中性能稳定，不随使用时间而发生变化。在现有温控【技术领域】中，由于热双金属片的材料和形状的原因，会造成热双金属片温度不集中、温度漂移，从而无法使热双金属片在控制系统中达到指定温度及时产生相应的动作，另外，由于材料、生产工艺、检验设备等方面的原因，使得热双金属片在温度检定和检测精度方面无法获得精确的数值。
【发明内容】
[0003]针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种温度集中、温度变化小、使用寿命长，并且温度检定和检测精度更高的热双金属片及其制造工艺。
[0004]本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的:
[0005]一种热双金属片，包括主动层和被动层，所述主动层和被动层通过冷轧复合制成热双金属片，所述主动层冷轧复合在所述被动层上面，所述热双金属片为圆盘形状，所述热双金属片顶部为圆形，所述圆形顶部的周缘为圆弧面；
[0006]所述主动层由具有高膨胀系数的镍铬合金材料制成，其厚度为0.085mm?0.1mm ;所述被动层由具有低膨胀系数的镍铁合金材料制成，其厚度为0.09mm?0.1mm。
[0007]作为本发明的优选技术方案,所述热双金属片的厚度为0.17mm?0.2mm。
[0008]作为本发明的优选技术方案,所述热双金属片的直径为12mm?13mm。
[0009]作为本发明的优选技术方案，所述热双金属片顶部到底部的深度为0.5?1.5mm。
[0010]作为本发明的优选技术方案,所述热双金属片的弧度直径为70mm?100mm。
[0011]作为本发明的优选技术方案,所述热双金属片顶部的直径为6mm?7mm。
[0012]一种热双金属片的制造工艺，包括以下步骤:
[0013]步骤一:制造热双金属片原材料板材；
[0014]按照配方加工出热双金属片的主动层和被动层，配方比例如下:
[0015]主动层为镍铬合金，其金属成份比例为T1:0.00790 %、V:<0.0005Nb:0.0234 Cr:2.70 Mo:<0.0020 ff:0.0196 Μη:0.701 Co:0.0312N1:21.16 Cu:0.0745 A1:0.0391 C:0.270 S1:0.400 Pb:<0.0040P: 0.00707 %、S: 0.00409 %、Fe: 74.5 %、Sb: <0.0020 % ；
[0016]被动层为镍铁合金，其金属成份比例为T1:0.0174%,V:<0.0005%,Nb:0.0262%,Cr:0.0552 Mo:〈0.00293 ff:0.0375 Μη:0.318 Co:0.0430 N1:35.74
Cu:0.0364 Al:0.00210 C:0.0242 S1:0.234 Pb:<0.0040 P:0.00330S:0.00006%, Fe:63.4%,Sb:<0.0020% ；
[0017]步骤二:对原材料板材表面进行清洁和粗糙处理
[0018]为防止热双金属板材表面氧化需要对加工好的热双金属板材表面进行清洁和粗糙处理；
[0019]步骤三:对热双金属板材进行冷轧处理。
[0020]将热双金属板材送入四辊冷轧机，进行压下率分别为70%、58%、50%、46%、42%四道辊扎处理，线速保持在16?18米/分钟，收卷张力为8?1t ;
[0021]步骤四:经过退火炉连续扩散退火
[0022]将经过冷扎处理的热双金属板材送入退火炉连续扩散退火，设定温度为900?1000C，线速保持在I?1.5米/分钟；
[0023]步骤五:退火后的热双金属板材通过冷轧机进行精轧
[0024]将退火后的热双金属板材送入冷轧机进行压下率分别为42%、37%、32%、28%、25%、22%、20%、18%七道精辊扎处理，线速保持在18米/分钟，收卷张力为8?1t ;
[0025]步骤六:通过退油数字机在热双金属片表面去除油污和印字迹
[0026]使用退油数字机在热双金属片表面去除油污和印字迹，检验尺寸公差，线速保持在15?16米/分钟；
[0027]步骤七:通过拉矫机对热双金属板材进行拉弯矫直处理
[0028]冷轧热双金属片经过退火后，往往会产生不佳的板形，通过拉弯矫直机拉矫可使热双金属板材同时产生纵向和横向变形，从而充分改善热双金属板材的平直度和材料性能，线速保持18?20米/分钟，张力为5?1t ；
[0029]步骤八:对拉弯矫直处理后的热双金属板材进行检验
[0030]通过钢皮尺和千分尺对热双金属板材的平直度和垂直度进行检验，横向平直度应为O?0.25mm/米,垂直度为3?5_ ；
[0031]步骤九:通过分条机将热双金属板材分条
[0032]使用分条机将热双金属板材切割成宽度相等长带；
[0033]步骤十:对热双金属板材分条性能进行检验
[0034]通过相关检验仪器对切割的热双金属长带进行检验，要求是:垂直度达到3?5mm/米，宽度达到1.5?2.5mm ;，宽度公差为±0.02mm,热双金属长带边缘无毛刺，硬度:主动层为220?230HV、被动层为320?380HV，温曲率为26?28XIE?6/°C，电阻率为71 ?81。。ιιΩ.;
[0035]步骤十一:将热双金属长带加工成所需的形状
[0036]将热双金属长带送入成型机内，根据热双金属片应用温度加工热双金属片弧形、深度、直径、顶部宽度；
[0037]步骤十二:对成型的热双金属片进行温度检定
[0038]通过温度计和怛温油槽对成型的热双金属片进行温度检定；
[0039]步骤十三:对热双金属片进行稳定化热处理
[0040]电烤箱的温度设定为200?320°C，时间定为1.5?2h，将热双金属片放入电烤箱进稳定化热处理；
[0041]步骤十四:通过自动选片机对热双金属片进行筛选
[0042]通过自动分选方式将热双金属片按照设定的温度进行分选，依次通过不同的温度超导恒温板，分选出所需要温度的双金属片，分选十次以上无温度变化为合格，热双金属片的动作温度设定为50?130°C，复位温度设定为45?115°C ；
[0043]步骤十五:通过寿命机对热双金属片进行寿命检测
[0044]对成型的热双金属片设定动作温度，然后通过寿命机进行动作十万次以上，温度变化不超过±0.5°C为合格。
[0045]本发明的有益效果是:相对于现有技术，本发明形状、结构和制造工艺设计合理，温度集中、温度变化控制在1°C范围内、使用寿命长达到10万次动作，本发明温度检定和检测精度更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是本发明的俯视结构示意图；
[0047]图2是本发明的截面结构示意图。
[0048]图中:1、顶部，2、主动层，3、被动层，4、圆弧面。
【具体实施方式】
[0049]如图1和图2所示，热双金属片，包括主动层2和被动层3，主动层2和被动层3通过冷轧复合制成热双金属片，主动层2冷轧复合在所述被动层3上面，热双金属片为圆盘形状，热双金属片顶部I为圆形，圆形顶部I的周缘为圆弧面4。本实施例中，主动层2由具有高膨胀系数的镍铬合金材料制成，其厚度为0.085mm?0.1mm，被动层3由具有低膨胀系数的镍铁合金材料制成，其厚度为0.09mm?0.1mm,热双金属片的厚度为0.17mm?0.2mm,直径为12mm?13_，热双金属片顶部到底部的深度为0.5?1.5_，热双金属片的弧度直径为70mm?100mm,热双金属片圆形顶部I的直径为6mm?7mm。
[0050]热双金属片的制造工艺，包括以下步骤:
[0051]步骤一:制造热双金属片原材料板材；
[0052]按照配方加工出热双金属片的主动层和被动层，配方比例如下:
[0053]主动层为镍铬合金，其金属成份比例为T1:0.00790 %、V:<0.0005Nb:0.0234 Cr:2.70 Mo:<0.0020 ff:0.0196 Μη:0.701 Co:0.0312N1:21.16 Cu:0.0745 A1:0.0391 C:0.270 S1:0.400 Pb:<0.0040P: 0.00707 %、S: 0.00409 %、Fe: 74.5 %、Sb: <0.0020 % ；
[0054]被动层为镍铁合金，其金属成份比例为T1:0.0174%,V:<0.0005%,Nb:0.0262%,Cr:0.0552 Mo:〈0.00293 ff:0.0375 Μη:0.318 Co:0.0430 N1:35.74
Cu:0.0364 Al:0.00210 C:0.0242 S1:0.234 Pb:<0.0040 P:0.00330S:0.00006%, Fe:63.4%,Sb:<0.0020% ；
[0055]步骤二:对原材料板材表面进行清洁和粗糙处理
[0056]为防止热双金属板材表面氧化需要对加工好的热双金属板材表面进行清洁和粗糙处理；
[0057]步骤三:对热双金属板材进行冷轧处理。
[0058]将热双金属板材送入四辊冷轧机，进行压下率分别为70%、58%、50%、46%、42%四道辊扎处理，线速保持在16?18米/分钟，收卷张力为8?1t ;
[0059]步骤四:经过退火炉连续扩散退火
[0060]将经过冷扎处理的热双金属板材送入退火炉连续扩散退火，设定温度为900?1000C，线速保持在I?1.5米/分钟；
[0061]步骤五:退火后的热双金属板材通过冷轧机进行精轧
[0062]将退火后的热双金属板材送入冷轧机进行压下率分别为42%、37%、32%、28%、25%、22%、20%、18%七道精辊扎处理，线速保持在18米/分钟，收卷张力8?1t ;
[0063]步骤六:通过退油数字机在热双金属片表面去除油污和印字迹
[0064]使用退油数字机在热双金属片表面去除油污和印字迹，检验尺寸公差，线速保持在15?16米/分钟；
[0065]步骤七:通过拉矫机对热双金属板材进行拉弯矫直处理
[0066]冷轧热双金属片经过退火后，往往会产生不佳的板形，通过拉弯矫直机拉矫可使热双金属板材同时产生纵向和横向变形，从而充分改善热双金属板材的平直度和材料性能，线速保持18?20米/分钟，张力为5?1t ；
[0067]步骤八:对拉弯矫直处理后的热双金属板材进行检验
[0068]通过钢皮尺和千分尺对热双金属板材的平直度和垂直度进行检验，横向平直度应为O?0.25mm/米,垂直度为3?5_ ；
[0069]步骤九:通过分条机将热双金属板材分条
[0070]使用分条机将热双金属板材切割成宽度相等长带；
[0071]步骤十:对热双金属板材分条性能进行检验
[0072]通过相关检验仪器对切割的热双金属长带进行检验，要求是:垂直度达到3?5mm/米，宽度达到1.5?2.5mm ;，宽度公差为±0.02mm,热双金属长带边缘无毛刺，硬度:主动层为220?230HV、被动层为320?380HV，温曲率为26?28XIE?6/°C，电阻率为71 ?81。。ιιΩ.;
[0073]步骤十一:将热双金属长带加工成所需的形状
[0074]将热双金属长带送入成型机内，根据热双金属片应用环境和温度加工热双金属片形成所需要的整体圆盘形状、弧形、深度、直径、顶部直径；
[0075]步骤十二:对成型的热双金属片进行温度检定
[0076]通过温度计和怛温油槽对成型的热双金属片进行温度检定；
[0077]步骤十三:对热双金属片进行稳定化热处理
[0078]电烤箱的温度设定为200?320°C，时间定为1.5?2h，将热双金属片放入电烤箱进稳定化热处理；
[0079]步骤十四:通过自动选片机对热双金属片进行筛选
[0080]通过自动分选方式将热双金属片按照设定的温度进行分选，依次通过不同的温度超导恒温板，分选出所需要温度的双金属片，分选十次以上无温度变化为合格，热双金属片的动作温度设定为50?130°C，复位温度设定为45?115°C ；
[0081]步骤十五:通过寿命机对热双金属片进行寿命检测
[0082]对成型的热双金属片设定动作温度，然后通过寿命机进行动作十万次以上，温度变化不超过±0.5°C为合格。
【权利要求】
1.一种热双金属片，其特征在于，所述热双金属片包括主动层和被动层，所述主动层和被动层通过冷轧复合制成热双金属片，所述主动层冷轧复合在所述被动层上面，热双金属片为圆盘形状，其顶部为圆形，圆形顶部的周缘为圆弧面； 所述主动层由具有高膨胀系数的镍铬合金材料制成，其厚度为0.085mm?0.1mm ;所述被动层由具有低膨胀系数的镍铁合金材料制成，其厚度为0.09mm?0.1mm。
2.根据权利要求1所述的热双金属片，其特征在于，所述热双金属片的厚度为0.1 7mm ?0.2mm。
3.根据权利要求1或2所述的热双金属片，其特征在于，所述热双金属片的直径为1 2mm ?13mm。
4.根据权利要求3所述的热双金属片，其特征在于，所述热双金属片顶部到底部的深度为0.5?1.5mm。
5.根据权利要求4所述的热双金属片，其特征在于，所述热双金属片的弧度直径为70mm ?10Omnin
6.根据权利要求5所述的热双金属片，其特征在于，所述热双金属片顶部的直径为6mm ?7mm η
7.一种热双金属片的制造工艺，其特征在于包括以下步骤: 步骤一:制造热双金属片原材料板材； 按照配方加工出热双金属片的主动层和被动层，配方比例如下: 主动层为镍铬合金，其金属成份比例为T1:0.00790%, V:<0.0005%, Nb:0.0234%,Cr:2.70 Mo:<0.0020 ff:0.0196 Μη:0.701 Co:0.0312 N1:21.16Cu:0.0745 A1:0.0391 C:0.270 S1:0.400 Pb:<0.0040 P:0.00707S:0.00409%, Fe:74.5%,Sb:<0.0020% ； 被动层为镍铁合金，其金属成份比例为T1:0.0174%, V:<0.0005%, Nb:0.0262%,Cr:0.0552 Mo:〈0.00293 ff:0.0375 Μη:0.318 Co:0.0430 N1:35.74Cu:0.0364 Al:0.00210 C:0.0242 S1:0.234 Pb:<0.0040 P:0.00330S:0.00006%, Fe:63.4%,Sb:<0.0020% ； 步骤二:对原材料板材表面进行清洁和粗糙处理；为防止热双金属板材表面氧化需要对加工好的热双金属板材表面进行清洁和粗糙处理； 步骤三:对热双金属板材进行冷轧处理；将热双金属板材送入四辊冷轧机，进行压下率分别为70 %、58 %、50 %、46 %、42 %四道辊扎处理，线速度保持在16?18米/分钟，收卷张力为8?1t ； 步骤四:经过退火炉连续扩散退火；将经过冷扎处理的热双金属板材送入退火炉连续扩散退火，设定温度为900?1000°C，线速保持在I?1.5米/分钟； 步骤五:退火后的热双金属板材通过冷轧机进行精轧；将退火后的热双金属板材送入冷轧机进行压下率分别为42 %、37 %、32 %、28 %、25 %、22 %、20 %、18 %七道精辊扎处理，线速保持在18米/分钟，收卷张力为8?1t ; 步骤六:通过退油数字机在热双金属片表面去除油污和印字迹；使用退油数字机在热双金属片表面去除油污和印字迹，检验尺寸公差，线速保持在15?16米/分钟； 步骤七:通过拉矫机对热双金属板材进行拉弯矫直处理；冷轧热双金属片经过退火后，往往会产生不佳的板形，通过拉弯矫直机拉矫可使热双金属板材同时产生纵向和横向变形，从而充分改善热双金属板材的平直度和材料性能，线速保持18?20米/分钟，张力为5?1t ; 步骤八:对拉弯矫直处理后的热双金属板材进行检验；通过钢皮尺和千分尺对热双金属板材的平直度和垂直度进行检验，横向平直度应为O?0.25mm/米，垂直度为3?5mm ; 步骤九:通过分条机将热双金属板材分条；使用分条机将热双金属板材切割成宽度相等长带; 步骤十:对热双金属板材分条性能进行检验；通过相关检验仪器对切割的热双金属长带进行检验，要求是:垂直度达到3?5_/米，宽度达到1.5?2.5mm ;，宽度公差为±0.02mm,热双金属长带边缘无毛刺，硬度:主动层为220?230HV、被动层为320?380HV，温曲率为26?28XIE?6/°C，电阻率为71?81°C ιιΩ.； 步骤十一:将热双金属长带加工成所需的形状；将热双金属长带送入成型机内，根据热双金属片应用环境和温度加工热双金属片形成所需要的整体圆盘形状、弧形、深度、直径、顶部直径； 步骤十二:对成型的热双金属片进行温度检定；通过温度计和怛温油槽对成型的热双金属片进行温度检定； 步骤十三:对热双金属片进行稳定化热处理；电烤箱的温度设定为200?320°C，时间定为1.5?2h,将热双金属片放入电烤箱进稳定化热处理； 步骤十四:通过自动选片机对热双金属片进行筛选；通过自动分选方式将热双金属片按照设定的温度进行分选，依次通过不同的温度超导恒温板，分选出所需要温度的双金属片，分选十次以上无温度变化为合格，热双金属片的动作温度设定为50?130°C，复位温度设定为45?115°C ； 步骤十五:通过寿命机对热双金属片进行寿命检测；对成型的热双金属片设定动作温度，然后通过寿命机进行动作十万次以上，温度变化不超过±0.5°C为合格。
【文档编号】G01K5/62GK104132737SQ201410265649
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月15日 优先权日:2014年6月15日
【发明者】李军 申请人:泰州市东兴合金材料有限公司