專利名稱：提高電加熱管性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電加熱裝置的制造技術(shù)，涉及一種提高電加熱管性能的
方法。
背景技術(shù)：
普通的電加熱管一般以金屬(最常用為種類奧氏體不銹鋼)薄壁管 材為外殼，管內(nèi)穿入高電阻合金絲作為電熱絲，在電熱熱絲與金屬管內(nèi) 壁之間填充導(dǎo)熱絕緣材料(通常為氧化鎂粉)。電加熱管的壽命、絕緣 性、使用可靠性等性能主要受電熱絲、氧化鎂粉及金屬管的質(zhì)量水平及
加工工藝的影響?，F(xiàn)有的電加熱管的制造方法主要存在以下問題
1、 電加熱管內(nèi)填充的氧化鎂粉容易在自然狀態(tài)下吸收空氣中的水 分，從而降低其絕緣性能。傳統(tǒng)制造工藝改善方法是在管口密封前加溫 至30(TC左右進(jìn)行排潮處理，排出水份后，在盡短時(shí)間內(nèi)封口，但這種 方法排潮不徹底。 一方面，由于較低的排潮溫度不足以形成較高的水汽 壓力，內(nèi)部的水汽難以完全克服窄長(zhǎng)、密實(shí)的氧化層阻力而從管口全部 排出；另一方面，氧化鎂粉吸收水份的一部分，在加工過程中會(huì)與氧化 鎂粉結(jié)合為氫氧化鎂，直接降低了氧化鎂粉的絕緣性能，而氫氧化鎂不 可能在較低的溫度條件下完全分解為氧化鎂和水，這樣水份的排出也是 很不充分的。這兩方面的原因直接影響了電加熱管的絕緣性能、可靠性 和壽命。
2、 電加熱管在填充氧化鎂粉后，為了強(qiáng)化其絕緣導(dǎo)熱性能，通常需要進(jìn)行縮管處理，即，以冷壓、冷軋等工藝方法縮小管徑，使內(nèi)部填
充的氧化鎂粉更加密實(shí)；另外，許多加熱管還需要通過彎曲變形的方法 制作為"u形"、"w形"等形狀。上述這些冷變形的過程都會(huì)導(dǎo)致管體 產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，容易在使用過程中不斷的冷熱循環(huán)作用下產(chǎn)生微裂紋，并 不斷擴(kuò)展延伸，最終導(dǎo)致電加熱管過早失效。傳統(tǒng)制造工藝中的改善方 法是增加一個(gè)"去應(yīng)力處理工序"，對(duì)于奧氏體不銹鋼管，即是在300
。C-35(TC回火，也可以是在500°C-95(TC后緩冷處理的方法。這種方 法雖然可以達(dá)到去應(yīng)力的目的，但對(duì)無法實(shí)現(xiàn)提高不銹鋼管耐高溫、抗 高溫腐蝕的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種提高電加熱管性能的方 法，使其能夠在電加熱管的加工過程中提高電加熱管高溫性能、可靠性 和使用壽命。
本發(fā)明的方法是
a. 以奧氏體不銹鋼管作為電加熱管的外管，采用常規(guī)方法在外管內(nèi)
穿入電熱絲并填充氧化鎂粉后，經(jīng)過縮管處理縮小外管的管徑；
b. 對(duì)縮管處理后的半成品進(jìn)行第一次高溫處理,所述第一次溫處理 是對(duì)半成品進(jìn)行高溫光亮處理或高溫氮化處理或高溫氧化處理；
c. 在高溫處理后通過彎曲變形的方法進(jìn)行彎管加工，將外管加工成 彎曲的形狀；
d. 在彎管加工后對(duì)半成品進(jìn)行常規(guī)的排潮處理或進(jìn)行第二次高溫 處理，所述第二次高溫處理是對(duì)半成品進(jìn)行高溫光亮處理或高溫氮化
理或高溫氧化處理；
e.經(jīng)過排潮處理或第二次高溫處理后封閉管口 。
上述的高溫光亮處理是將半成品在&和H2混合氣體的氣氛下加熱 至1040 -薩"C ( 士10。C)進(jìn)行的處理。
上述的高溫氮化處理是以N2為保護(hù)氣氛，將半成品加熱至1040 -1080。C ( 士1(TC )進(jìn)行的處理。
上述的高溫氧化處理是將半成品進(jìn)行加熱處理中，通入煤氣與空氣 的混合氣體或液化石油氣與空氣的混合氣體經(jīng)過燃燒形成保護(hù)控制氣 氛；其中液化石油氣或煤氣的通氣壓力>0.06Mpa,液化石油氣或煤氣 與空氣混合的體積比為(0.4-0.8): 1,混合氣體的總流量為17-53M3/h，最終溫度為1040 - 1080°C ( ± l(TC )。
上述步驟e的排潮處理或第二次高溫處理后對(duì)管口的封閉步驟包 括滴硅油初封管口工序，即在高溫處理的半成品出爐后盡快在管口滴入 若干硅油，使硅油滲入氧化鎂粉端部，充實(shí)粉粒間的空隙，防止電加熱 管冷卻或在最終密封前再吸取空氣中的水份。
本發(fā)明在電加熱管的加工工藝適當(dāng)工序中加入了高溫光亮處理或 高溫氧化處理或髙溫氧化處理過程，既可以實(shí)現(xiàn)電加熱管內(nèi)所化鎂粉所 吸附水份在高溫下充分排除，也完全消除了縮管處理所引起的內(nèi)應(yīng)力和 表面硬化狀態(tài)，使彎管變形更加容易，同時(shí)可以在不銹鋼管表面形成氮 化層或堅(jiān)實(shí)的氧化保護(hù)膜層，從而以最經(jīng)濟(jì)的工藝步驟達(dá)到提高電加熱 管高溫性能、可靠性和使用壽命的目的。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一以外徑010,材料為304 (Ocrl8Ni9)的不銹鋼管材作 為電加熱管的外管，穿入電熱絲并填充氧化鎂粉后進(jìn)行常規(guī)縮管處理；
處理后利用保護(hù)氣氛網(wǎng)帶式高溫爐對(duì)半成品進(jìn)行高溫光亮處理；高溫光
亮處理后進(jìn)行彎管加工，形成"U形"、"W形"等形狀；對(duì)彎管后的半 成品進(jìn)行第二次高溫光亮處理；在第二次高溫光亮處理后，外管未完全 冷卻前在管口滴入硅油初封管口 。兩次高溫光亮處理的部分參數(shù)如下
1) 保護(hù)氣氛通入氨氣，分解為&和H2混合氣體，氣氛壓力為 4900Pa,流量為25M7h;
2) 設(shè)備溫度二區(qū)1060 土10。C、 一區(qū)980。C;
3) 通過爐體加熱區(qū)時(shí)間12-18分鐘。
實(shí)施例二，以外徑012,材料為310S (Ocr25Ni20)的不銹鋼管材 作為電加熱管的外管，穿入電熱絲并填充氧化鎂粉后進(jìn)行常規(guī)縮管處
理；處理后利用保護(hù)氣氛網(wǎng)帶式高溫爐對(duì)半成品進(jìn)行高溫氧化處理；高
溫氧化處理后進(jìn)行彎管加工，形成"U形"、"W形"等形狀；對(duì)彎管后
的半成品進(jìn)行常規(guī)排潮處理；在排潮處理后，外管未完全冷卻前在管口
滴入硅油初封管口。高溫氧化處理的部分參數(shù)如下
1) 保護(hù)控制氣氛由空氣與液化石油氣燃燒、冷凝、干燥后形成， 大體為N2 + C02 + CO + H2 +微量水份的混合氣體，通氣壓力>0. 06Mpa， 通氣流量為20(空氣)1.2 (液化石油氣)M7h;
2) 設(shè)備溫度二區(qū)1060 土10。C、 一區(qū)980。C;
3) 通過爐體加熱區(qū)時(shí)間24 - 32分鐘。
權(quán)利要求
1、一種提高電加熱管性能的方法，其特征是a.以奧氏體不銹鋼管作為電加熱管的外管，采用常規(guī)方法在外管內(nèi)穿入電熱絲并填充氧化鎂粉后，經(jīng)過縮管處理縮小外管的管徑；b.對(duì)縮管處理后的半成品進(jìn)行第一次高溫處理，所述第一次溫處理是對(duì)半成品進(jìn)行高溫光亮處理或高溫氮化處理或高溫氧化處理；c.在高溫處理后通過彎曲變形的方法進(jìn)行彎管加工，將外管加工成彎曲的形狀；d.在彎管加工后對(duì)半成品進(jìn)行常規(guī)的排潮處理或去應(yīng)力處理或進(jìn)行第二次高溫處理，所述第二次高溫處理是對(duì)半成品進(jìn)行高溫光亮處理或高溫氮化處理或高溫氧化處理；e.經(jīng)過排潮處理或去應(yīng)力處理或第二次高溫處理后封閉管口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高電加熱管性能的方法，其特征是 所述的高溫光亮處理是將半成品在&和H2混合氣體的氣氛下加熱至 1040 - 1080°C ( ± 10°C )進(jìn)行的處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高電加熱管性能的方法，其特征是 所述的高溫氮化處理是以N2為保護(hù)氣氛，將半成品加熱至1040 - 1080 。C ( ±10。C)進(jìn)行的處理。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高電加熱管性能的方法，其特征是 所述的高溫氧化處理，是在半成品進(jìn)行加熱處理中，通入煤氣與空氣的 混合氣體或液化石油氣與空氣的混合氣體經(jīng)過燃燒、冷凝、干燥后形成 保護(hù)控制氣氛；其中液化石油氣或煤氣的通氣壓力X).06Mpa,液化石 油氣或煤氣與空氣混合的體積比為(0.4-0.8): 1，混合氣體的總流量為17-53MVh,最終燃度為1040 - 108(TC。
5、根據(jù)權(quán)利要求1 - 4之一所述的電加熱管性能的方法，其特征是: 在步驟e的排潮處理或去應(yīng)力處理或第二次高溫處理后對(duì)管口的封閉步 驟包括滴硅油初封管口工序，即在高溫處理的半成品出爐后盡快在管口 滴入若干硅油，使硅油滲入氧化鎂粉端部，充實(shí)粉粒間的空隙。
全文摘要
本發(fā)明屬于電加熱裝置的制造技術(shù)，涉及一種提高電加熱管性能的方法。該方法是a.以奧氏體不銹鋼管作為電加熱管的外管，采用常規(guī)方法在外管內(nèi)穿入電熱絲并填充氧化鎂粉后，經(jīng)過縮管處理縮小外管的管徑；b.對(duì)縮管處理后的半成品進(jìn)行第一次高溫處理；c.在高溫處理后通過彎曲變形的方法進(jìn)行彎管加工，將外管加工成彎曲的形狀；d.在彎管加工后對(duì)半成品進(jìn)行常規(guī)的排潮處理或去應(yīng)力處理或進(jìn)行第二次高溫處理；e.經(jīng)過排潮處理或第二次高溫處理后封閉管口。本發(fā)明在電加熱管的加工工藝適當(dāng)工序中加入了高溫光亮處理或高溫氧化處理或高溫氧化處理過程，從而以最經(jīng)濟(jì)的工藝步驟達(dá)到提高電加熱管高溫性能、可靠性和使用壽命的目的。
文檔編號(hào)H05B3/42GK101340745SQ20081012466
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
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