Общие рекомендации по использованию термобиметаллов

Общие рекомендации по использованию термобиметаллов

При выборе той или иной марки термобиметалла основными факторами являются диапазон рабочих температур, экстремальные температуры, развиваемые усилия и перемещения. Другими факторами могут быть коррозионная стойкость, электросопротивление, механические свойства и др. Как правило, выбирают термобиметалл, который имеет высокую стабильность чувствительности во всем рабочем диапазоне температур.

Термобиметалл — технологичный материал: пластичен, хорошо выдерживает штамповку, гибку, сверление; из него можно навивать спирали и придавать ему более сложные формы.

При формовке изделия необходимо избегать острых углов; на гнутых профилях минимальный радиус кривизны не должен превышать двойной толщины полосы термобиметалла.

На всех изделиях заусенцы должны быть удалены, так как они вызывают рассеивание прогиба. Для большей однородности свойств термоэлементов рекомендуется их вырезать или штамповать вдоль направления прокатки. Такие элементы имеют несколько более высокие упругие свойства, чем с поперечным направлением волокна.

Для уменьшения влияния продольной и поперечной кривизны ленты термобиметалла на величину прогиба рекомендуется ее распускать на заданные ширины и партии изделий с термобиметаллом изготовлять из одной узкой полосы; эта операция несколько облегчает тарировку изделий. Термобиметаллы хорошо свариваются и подвергаются пайке. Присоединение оснастки к термобиметаллическому элементу производят, как правило, с помощью точечной сварки, пайки, заклепок, винтов, болтов и др.

Термобиметаллы изготовляются со степенью нагартовки 40—60%. Однако в ряде случаев используется биметаллическая лента с иной степенью деформации. Термобиметаллы с меньшей степенью (<40%) нагартовки полезно использовать при изготовлении термоэлементов, подвергающихся жестким технологическим операциям, когда нет высоких требований к упругим и прочностным характеристикам. Большие степени деформации рекомендуются для тонких лент, используемых в деталях пружинного типа. При этом усиливается неравномерность пластической деформации по длине и поперечному сечению полосы, что может снижать стабильность рабочих характеристик.

Коррозионная стойкость почти всех термобиметаллов невысока, но она выше, чем у конструкционных сталей. Например, в промышленной атмосфере скорость коррозии составляет для сплава 75ГНД 20 —30 г/(м2·год), для стали 30—100 г/(м2·год).

В атмосферных условиях термобиметаллы всех марок коррозируют, особенно сильно те, составляющие которых имеют разные основы, и их потенциалы в ряду напряжений сильно отличаются друг от друга. Коррозионностойкие термобиметаллы, как правило, имеют составляющие с высоким содержанием никеля и хрома и обладают относительно низкой чувствительностью.

 

Термобиметаллы с повышенной и высокой чувствительностью, работающие в агрессивных средах, используют с защитными покрытиями. Виды покрытий и способы их нанесения могут быть разнообразными. Обычно защитное покрытие наносится на готовое термобиметаллическое изделие гальваническим путем.

Для температур службы до 100°С используют лаковые покрытия, а для более высоких температур в электротехнической промышленности, например, применяют кремнийорганическую эмаль КО-83.

Кроме того, применяют различные металлические покрытия, например, цинк, кадмий, соединение никель–хром. Выбор вида покрытия обусловливается не только коррозионной средой, но и температурными условиями работы изделия с учетом формы термобиметаллического элемента.

Толщина защитного покрытия обычно составляет 3—5% от толщины полосы термобиметаллов. Более тонкое покрытие не обеспечивает надежной защиты от коррозии. При большей толщине покрытия значительно снижается чувствительность термобиметаллов и другие физико-механические свойства.