钨铼热电偶推广应用中存在的问题

　　进入90年代以来,钨铼热电偶在工业测温领域的推广应用掀起高潮,尤其在冶金领域快速测温热电偶的应用,大大降低了测温的成本,取得了很好的经济效益.针对钨铼偶丝的生产工艺、性能检验、生产总量控制、热电倜器件组装及推广应用中的问题进行简要评述，以利于对钨铼热电偶测温的了解和推广应用。
一、钨铼偶丝的生产工艺
　　钨铼偶丝是通过粉末冶金方法制得的，生产工序一般包括:粉末配料、压型与烧结、锻打与拉丝、偶丝退火处理及标定检验。但是,在粉末配料及偶丝退火处理两道工序上，目前各研制单位采取不同的操作方法,持有不同的观点。
　　钨铼粉末配料主要有两种方法,一种是喷雾法,以仲钨酸铵和铼酸铵为原料,使用专门的喷雾设备,使钨铼合金粉末成分达到均匀分布.另--种方法是“固一液"配料法,以钨粉(或掺杂钨粉)及铼酸铵为原料,使钨粉与铼酸铵水溶液相混合,然后烘千混料以达到成分均匀.两种方法相比,前一种工艺较复杂,后一种较简单,市场上每种方法生产的钨铼偶丝数量基本相当.
　　以上两种配料方法哪一种更优越?该问题争论巳久.通过几年来研制及使用情况看,不管哪种方法生产的钨铼偶丝热电性能均满足要求,且偶丝均较长.使用性能也无明显差别.因此,在目前的认识水平上两种方法均是可行的.在实际配料过程中,两种方法的选择依各试制单位的具体条件而定。在没有充分的实验研究结果为基础的情况下,任何厚此非彼的做法都没有意义,在大力推广应用钨铼热电偶之际有必要对该问题进行进一步深入研究.
　　另一有差别的工序是退火处理,目前每一个试制单位都有一套自己的退火办法和制.度,可以说千差万别。市场.上合格钨铼偶丝的热电和机械性能是相同的,依据偶丝拉拔状态的差异,采取不同的退火制度是必要的,但目前有关钨铼偶丝加工态与退火制度的关系的研究仍是空白.盲目选择退火制度会导致偶丝热电性能的波动，既使配对检验合格的偶丝,若塑性差,易断,也给使用带来许多困难,影响推广应用。
二、钨铼偶丝的性能检验
　　钨铼偶丝的性能要求主要有热电性能和机槭性能热电性能检验主要运用定点法(钯丝:1553.5℃或1554℃)和比较法,冶金部自动化研究院温度计量中心对钨铼偶丝定点法标定进行了许多基础性工作。并以其测试结果为准.依据技术标准JB5401--91,各偶丝试制单位应提供偶丝精度和热电均匀性两个数据，1级丝精度控制在0.025%t以内,正负极累计不均匀性小于70μV;I级丝精度控制在0.5%t,不均匀性小于80μV,实际上，市场.上大部分偶丝均只有精度-一项数据,很少有关于均匀性的测试结果.忽略偶丝热电均匀性的测试,只靠一点的精度测试结果,不能充分反映整段偶丝的热电性能,建议进入市场的偶丝必须具备均匀性的测试结果,以便保证偶丝的质量..
　　除了对钨铼偶丝热电性能的要求以外,其机械性能越来越引起用户的关注。相比铂铑偶丝,钨铼偶丝明显具有硬、脆的特点,但不能因为脆断而导致严重的使用不便.目前，各偶丝试制单位对φ0.1mm偶丝均以弯折次数进行初步判别;对φ0.1mm偶丝还没有统一实用的检验方法。φ0.5mm钨铼偶丝弯折试验,不同操作者所得结果相差较大.成品φ0.5mm偶丝一般较柔软,但经氩弧焊接后不同的成品丝断裂次数明显不同.建议对偶丝的拉伸性能、微观组织等进行研究,以确定合格钨铼偶丝机械性能数据要求范围,并纳入技术标准予以规定。
三、钨铼偶丝生产总量的控制
　　钨铼热电偶是一种非标准热偶,由于其测温精度能满足一般工业测温方面的要求，比铂铑偶丝又有很高的经济性,因而得到了在工业测温方面的推广应用.但是,钨铼偶丝在500℃以上不抗氧化是其致命弱点,在偶丝抗氧化问题没有解决情况下,钨铼偶丝市场用量不可能有大的增加.
　　进入90年代,钨铼偶丝进行规模性推广应用,1994年达到高潮,估计快速测温偶头近千万只,φ0.5mm偶丝有5000对米左右(包括应用于氢气环境).同时1994年也是偶丝生产总量严重饱和的一年,由于不严肃的技术转让和盲目扩大生产规模,使钨铼偶丝的生产能力远远大于需求量.由于偶丝过剩,.各试制单位纷纷压价,导致各单位在经济上都深受其害,加之各单位技术水平相差较大,使大量不合格偶丝充满市场,在用户使用中.造成恶劣影响.建议各试制单位相互协调,严格控制生产总量和销售价格,严把偶丝检验标定关,减少浪费和损失,扎实进行钨铼测温偶器件开发和工业测温使用试验,稳步推动钨铼热电偶的使推广使用.
四、钨铼热电偶测温器件
　　高质量的钨铼测温热电偶是扩大偶丝产量,大力推广钨铼热电偶工业测温使用的重要保证.相应于φ0.1mm和φ0.5mm钨铼偶丝的热电偶器件,一般是快速测温偶头和连续测温组装偶.经过几年的试制和试用试验，快速测温偶头已逐渐走向成熟,但连续测温组装偶仍处于开发试用阶段。
　　相比对快速测温偶的要求,连续测温组装偶的难题在于防止偶丝氧化，延长热电偶的使用寿命.一般认为，组装偶寿命至少达到两个月以.上,才有开发、推广使用价值.目前，组装偶制造大致采用的方法有以下四种:①粉料充填法;②抽真空法;③循环通气保护法;④粉体充填,经烧结形成密实烧结体保护法.显然,前三种方法紧密依赖于保护管的致密性,第四种方法则有烧结体与偶丝的匹配.及其之间的相互作用问题。各试制单位均有典型的、长寿命的组装偶试用报告,但还没有一家能提供稳定而合格的组装偶器件。总之，钨铼偶丝的氧化问题是钨钼等难熔金属及其合金最原始的问题之一,解决偶丝防氧化问题仍需要进-一步探索.
五、钨铼偶丝的推广
　　综上所述,推广钨铼热电偶在工业测温上的应用,必须以两个条件为基础。首先,钨铼偶丝本身的性能要过关.虽然偶丝制造工艺方法会有不同,但最终成品偶丝在热电和机械性能方面必须满足使用要求,经过严格的检验标定,出具充分的试验数据.
　　其次,要帮助用户了解钨铼热电偶的特性,使其不断增加使用经验.钨铼热电倜与铂铑热电偶相比有较大差异,需要认识和解决一些新问题,如热点焊接要防氧化,使用操作过程中要防止脆断等,测温工作者需要具有对钨铼偶丝方面的知识,在此基础上使用钨铼热偶才会更有成效,充分显示其经济性和优越性。