Лента ТКЛР 39Н в Минске


Лента ТКЛР 39Н — прецизионный термобиметалл для температурной компенсации

Лента ТКЛР 39Н — это двухслойный термобиметаллический прокат, в котором сочетаются инварный слой с температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) около 1,5–2,0 10 К и слой из никелевого сплава 39Н (39 % Ni, остальное — Fe) с повышенным ТКЛР. Такая конструкция обеспечивает нормируемый изгиб при изменении температуры, что используется в узлах автоматики, релейной защиты и теплотехнического контроля.

Материал поставляется в виде холоднокатаной ленты толщиной 0,1–2,5 мм и шириной до 250 мм. Рабочий диапазон температур — от –60 до +200 C, при этом удельный изгиб (кривизна на единицу температуры) составляет 8,5–12,5 10 К в зависимости от соотношения толщин слоёв. Термочувствительность ленты ТКЛР 39Н нормируется по ГОСТ 10533, что гарантирует воспроизводимость характеристик в партиях.

Конструктивные особенности и параметры

Активный слой из сплава 39Н имеет ТКЛР 8–10 10 К, пассивный инварный слой — 1,5 10 К. Разница коэффициентов создаёт механический момент при нагреве, пропорциональный перепаду температур и обратно пропорциональный толщине ленты. Для повышения коррозионной стойкости поверхность может иметь гальваническое покрытие (никель, хром) или оксидную плёнку.

Механические свойства ленты ТКЛР 39Н: предел прочности 490–640 МПа, относительное удлинение не менее 20 %. Материал допускает штамповку, гибку и точечную сварку без потери термочувствительности. Термообработка при 300–400 C в течение 1–2 часов стабилизирует упругие свойства и исключает дрейф характеристик в процессе эксплуатации.

Применение ленты ТКЛР 39Н

Основное назначение — изготовление термобиметаллических пластин и дисков для устройств, где требуется преобразование теплового сигнала в механическое перемещение:

  • тепловые реле и расцепители автоматических выключателей в низковольтной аппаратуре;
  • термостаты систем отопления, вентиляции и кондиционирования;
  • клапаны терморегулирующие в гидравлических и пневматических контурах;
  • датчики температуры в электроприводах и трансформаторных подстанциях;
  • компенсаторы теплового расширения в оптических и измерительных приборах;
  • биметаллические элементы в автомобильных термостатах и предпусковых подогревателях.

В релейной защите лента ТКЛР 39Н применяется для изготовления тепловых элементов, срабатывающих при превышении номинального тока. В авиационной и космической технике материал используется в системах термостатирования, где важна стабильность характеристик в широком диапазоне температур.

Типовые значения удельного изгиба

Толщина ленты, ммУдельный изгиб, 10 КМакс. рабочая температура, CПредел прочности, МПаТиповое применение
0,211,5200540Миниатюрные реле
0,510,2200580Термостаты
1,09,0180610Расцепители

Технологические рекомендации

При проектировании узлов на основе ленты ТКЛР 39Н необходимо учитывать, что удельный изгиб зависит от соотношения толщин активного и пассивного слоёв (оптимально 1:1–1:2). Для повышения быстродействия термоэлементов рекомендуется использовать ленту минимальной толщины, однако при этом снижается механическое усилие. В условиях вибрации и ударных нагрузок следует применять ленту толщиной не менее 0,5 мм с дополнительной фиксацией пластин.

Материал устойчив к воздействию масел, топлив и слабых кислот, что позволяет использовать его в агрессивных средах без дополнительной защиты. Для работы при температурах ниже –40 C рекомендуется проверять упругие свойства на образцах из конкретной партии, так как инварный слой может проявлять аномалии ТКЛР при криогенных температурах.

Вопросы и ответы

Чем лента ТКЛР 39Н отличается от обычной биметаллической ленты?

В ленте ТКЛР 39Н используется сплав 39Н с точно нормированным содержанием никеля, что обеспечивает стабильный ТКЛР активного слоя. Обычные биметаллы могут иметь больший разброс характеристик, тогда как 39Н гарантирует воспроизводимость удельного изгиба в пределах 5 %.

Какой максимальный прогиб можно получить на ленте ТКЛР 39Н?

Прогиб консольно закреплённой пластины длиной 100 мм при перепаде температур 100 C составляет 8–12 мм в зависимости от толщины. Точное значение рассчитывается по формуле: прогиб = (удельный изгиб T L) / (2 h), где L — длина, h — толщина.

Можно ли сваривать ленту ТКЛР 39Н без потери термочувствительности?

Точечная и шовная сварка допустимы при условии локального нагрева не выше 400 C. При превышении этой температуры возможна рекристаллизация инварного слоя и изменение ТКЛР. Рекомендуется после сварки проводить стабилизирующий отжиг при 300 C.

Какая толщина ленты ТКЛР 39Н оптимальна для тепловых реле?

Для реле с номинальным током до 10 А применяется лента 0,3–0,5 мм, для токов 10–63 А — 0,8–1,2 мм. Более толстая лента обеспечивает большее контактное усилие, но снижает быстродействие срабатывания.