控温合金在排油烟气防火止回阀上的应用

(1．住房和城乡建设部政策研究中心厨房卫生间研究所，北京100835

2 上海海图新型焊接材料有限公司，上海200335)

摘要：本文阐述了防火止回阀温感元件的动作温度，关键在于控温合金熔点要准 控温合金的熔

点准，需处理和掌握好受力与不受力动作温度的关系，受力大小与熔点的关系以及在控温合金制作过

程中规范测试、规范工艺对于保证熔点的关键。

前言

排油烟气防火止回阀是烟(气)道(管)上的重要组成部分，执行机构又是

防火止回阀的必配部件，温感元件更是执行机构的核心配件。温

感元件的动作温度能否；隹确，关键在于控温合金的熔点要；佳。

怎样才能做到控温合金的熔点准?积十多年的经验，我们

深感有三个方面的问题需掌握处理好。

一

、区别温感元件受力与不受力动作温度的不同点

GA／T798—2008标；隹规定： “止回阀应具有温感元件控制

其自动关闭的功能。用于厨房排油烟管道上的止回阀温感元件

的公称动作温度为150℃ ，用于卫生间排风管道上止回阀温感元

件的公称动作温度为70JC” 。 “标；隹”要求装置“自动关闭的

功能”执行结构，与其配套的7O。C、1 5O℃温感元件必定是在执

行机构控制下的受力动作温度，而不是不受力的动作温度。

受力动作温度与不受力动作温度是不一样的。受力动作

温度，是温感元件在执行机构上受到大小不同拉力、胀力影响

的动作温度；不受力动作温度，是温感元件在环境中不受外界

任何拉力、胀力影响的动作温度。大家知道，合金的熔化除共

晶合金外，一般都有一个从固相线(即曲线ACEDB)到液相

线(即曲线AFB)渐变的过程。固相线温度是金属或合金完全

凝固的最高温度，液相线温度则是金属或合金完全熔化的最底

温度。从固相线到液相线之间存有一定的温差，这就是合金钎

料的温度熔化范围。我们讲的熔点，是指液相线温度，固相线

温度低于液相线的温度，受力动作温度因外界拉力的作用，在

固相线(即合金表面刚软化)时，焊件就被拉力“拉断” ，而

囝中国艇毪浚鞭

不受力动作温度没有外界拉力影响，焊件的“熔断”则在液相

线(合金呈深软坍铺状)。二者动作温度的熔点是不同的，受

力的温感元件动作熔点要比不受力温感元件的动作熔点要低几

度，原因就在于～个在固相线温度动作，一个在液相线温度动

作。经试验， 当温感元件受力1 4kg~,l-，动作熔点比不受力的

70。C要低3oC左右，比1 5O℃ 要低4oC～5~C。

不同的执行机构，对温感元件均有承受不同“拉力”或

“胀力”的要求。用70。C、1 5O。C合金制成的温感元件去测

试，差不多都达不到标；隹规定的要求，在受力的情况下，只有

采用高于不受力动作温度的合金制成的温感元件，才能达到标

；隹规定动作的要求。因为受力温感元件动作的实际熔点比不受

力温感元件动作的合金熔点要高，但动作时温度比不受力的动

作温度低，关键是受力的温感元件在固相线就被“拉断”而动

作。这就是受力与不受力动作温度的区别所在。

二、用不同的熔点去适应不同的受力

“标准 要求温感元件是受力的动作温度，但对受力的大

小未作具体规定。因此，生产单位在设计执行机构时， “八仙

过海，各显神通”，五花八门，形状多样，各家各异。有的用

钢丝绳拉的，有的用弹簧夹矩向外胀的；弹簧用的钢丝有粗有

细，绕的圈数也有多有少，长短不一。就是这些差异，形成温

感元件的受力大小也就各不相同。

温感元件受力的不同，要求的熔点也就不一样。我们针对

温感元件受力的大小，要下功夫找到受力的“固相线” ，不受

力的“液相线” ，研制出各种不同熔点的合金钎料，一个熔点

去适应一种受力，一把钥匙开一把锁。在研制过程中， 由于温

感元件受力不同，易熔件焊接面的大小不同，再加上每个熔点

的固相线温度与液相线温度之间温差的不同，l：L2uSn、Pb--元

合金，在Sn63％、Pb37％时，形成共晶合金，熔点为183。C，

没有固、液相线 当Sn60％ 、Pb40％ 日寸， 固相线183℃ ，液

相线190℃ ，温差7uC 当Sn55％ 、Pb45％时，温差22℃ ；当

S n40％、Pb60％时，温差40oC： 当Sn20％ 、Pb80％时，温差

94℃ 。正是上述诸多原因，摸索一个与温感元件相对称的熔点，

不是试验二、三次就能成功的，有时需要经过多次甚至十几次反

复配制、试验，方能搞成一个适应受力要求的新熔点。特别是

15O℃ 的温感元件， “标准”要求140oC±2~C油浴恒温5mim不

得动作，1 56oC±2qC在1mim内必须动作。在实际测试时，住往

会出现140℃ “咬”住了，156℃ “受卡”也不动作熔点降下一

点，又会出现140。C恒温不到5mim就动作了，难度比较大。

搞成一个；佳确的新熔点，不仅要配方对路，还要在熔炼、

工艺、配料、焊接等方面下功夫才能达到。在具体操作上，我

们认真把好“六个关” ：第一，事先测；隹执行机构对温感元件

受力的大小，量“力”配制熔点“度” ，第二，金属元素的

配比要精确，误差<0 1％ ，第三，选料要精而纯，金属元素

成分必须达2~j99 99％ 以上：第四，科学的工艺，熔炼恰到火

候，时间不宜太过或不达，第五，金属元素入炉的程序先后不

能颠倒，要按部就班第六，焊接实行” 四定” ，即定人、定

时、定温、定量。这六个环节环环相连，互为作用，互有影

Ⅱ向，任何一环发生偏差，熔化温度和熔化时间的；佳确都会有直

接的影响。只有把握好这“六关” ，才能使合金的熔化温度

从固相线到液相线控制在60S内，温感元件在气温、烟温、火

温、油温、水温达到预定的要求温度时准确动作。

三、规范测试是控温合金熔点准的可靠保证

我们配套生产的温感元件，时会有少数单位感到熔点不够

；隹。同样一个熔点的温感元件，测试为什么会出现不同的结果，

有差异呢?原因很简单，主要是由于测试设备、工艺、方法、温

度计的使用等不同造成的。经验告诉我们，在统一标；隹的前提

下，共同认真规范测试，控温合金熔点；佳才有可靠的保证。

怎样进行规范测试?我们在实践中还掌握好以下几个方面

(1)标准要求采用水浴与油浴。动作温度低于79。C的，

采用水浴法；动作温度高于79℃ 的，采用油浴法。水浴应采用

蒸馏水或净水，油浴宜采用能耐30O℃高温的机油或橄榄油。

Technical Exchange l技术交流

用的水和油，需经常定期进行更换，用久了油会变稠，水增杂

质，也会影响测试效果。

(2)测试设备。水浴应采用符合国家标；隹的5O1型超级

恒温器油浴采用602型超级恒温油槽。平时小件实验，一般

也可用高级控温电炉加热，用500cc的烧杯替代水、油浴器。

烧杯不宜过小，小的加热升温太快，温度难以掌握。

(3)区分一次直测与分阶段测。防火止回阀温感元件动

作温度，是分二个阶段测试的。70℃ 的温感元件，第一阶段，

升温至65℃ ±0 5~C，恒温5mjm不得动作 第二阶段，升温至

73。C±O 5~C，在1mjm内必须动作。1 5O。c温感元件，第一阶

段，升温至140~C±2~C，恒温5mim不得动作；第二阶段，升

温至156oC±2~C，在1mim内必须动作。如果用一次性直测的

方法，就不符合标准规定的要求。

(4)掌握好升温速率。升温速率有的要求从环境温度

开始升温，一次性升温至测试点温度，有的要求先升温至一

定的温度，然后再放慢升温速率，升至测试点温度。如止回

阀1 50℃ 温感元件动作温度的测试，从环境温度开始升温，在

1 2O℃ 前1 mim升温掌握在8℃ ～1 0JC。升温至1 2OqC后，每mim

升温可掌握在1 5℃ ～2℃ ，缓升至14O℃ 、1 56。C。升温速率慢

比升温速率快要好。升温速率也需根据春、夏、秋、冬不同的

季节、不同的环境温度作相应调整。环境温度高，升温速率要

慢，环境温度低，升温速率可快一点。

(5)正确使用温度计。测试用的玻璃温度计，一般不宜

用普通二、三十元的，误差较大， “动作温度的测量采用二级

标；佳玻璃温度计” ，温差在0 5~C。

测试时，温度计安放的位置也有讲究。温度计的导热头要紧

靠温感元件，保持在一个水平线上，不要偏高偏低或远离。摆正

温度计的位置，测出的动作温度才能较准确反映合金的熔点度。

(6)保持油温、水温上下温度的均匀。测试时，要不断

搅动油槽、水池内的油或水， “试验区域内的温度偏差不得超

过0 5℃ ”，保证温感元件能在同温的环境中受热。

结束语

控温易熔合金既可控温，又可焊接，控温与焊接同时并用。

用控温易熔合金制成的温感元件，熔点；隹，动作灵敏，强度适

好，性能稳定，适用性强，用途广泛，是一种有控温要求安全可

靠的合金材料，是消防安全的“保险丝”、 “保护神”。