熱雙金屬在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力,在元件進(jìn)行沖壓成型和鉚接、焊接固定過程中,也會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力在沒有得到外來能量供給的情況下,將會逐漸地進(jìn)行重新分布和部分釋放,這將影響到熱雙金屬的穩(wěn)定性,最終影響到電氣性能的穩(wěn)定性,使電器的性能隨時間產(chǎn)生漂移的現(xiàn)象,甚至失效。因此通過穩(wěn)定處理,可使殘余應(yīng)力得到釋放,并使其均勻化,從而減少殘余應(yīng)力對電氣性能產(chǎn)生的影響。
(1)熱穩(wěn)定處理:熱穩(wěn)定處理最好在真空或保護(hù)氣氛狀態(tài)進(jìn)行,這樣能避免元件表面氧化,提高表面質(zhì)量。通過使用x衍射儀對雙金屬元件應(yīng)力分布測定,見圖4證實增加穩(wěn)定處理次數(shù),就可使元件內(nèi)應(yīng)力大大降低。根據(jù)熱穩(wěn)定處理后元件內(nèi)應(yīng)力分布,可確認(rèn)熱穩(wěn)定處理的時間和溫度。通過殘余應(yīng)力對產(chǎn)品性能穩(wěn)定性的對比實驗,雙金屬片牌號為5J1578,比彎曲K值:K=15.3×10-6/℃,外形尺寸:長:L=45mm;寬:b=10mm;厚:h=1.0mm,設(shè)備為氮氣氣氛保護(hù)爐,推薦以下熱處理參數(shù),見圖5。不同牌號的雙金屬片,材料成分不同,允許使用溫度范圍不同,線性溫度范圍不同,因此熱穩(wěn)定處理的時間和溫度也應(yīng)不同。另外同一牌號的雙金屬片,外形不同,熱穩(wěn)定處理的時間和溫度也應(yīng)不同,視不同情況具體試驗并加以總結(jié)。
(2)通電發(fā)熱穩(wěn)定處理:熱穩(wěn)定處理,消除殘余應(yīng)力和改變內(nèi)應(yīng)力分布狀態(tài)效果很好,但圖5顯示,處理時間較長,效率低。根據(jù)雙金屬片的熱效應(yīng),通電使其發(fā)熱,然后冷卻,反復(fù)幾次,使殘余應(yīng)力釋放,通過使用x衍射儀對雙金屬元件應(yīng)力分布測定,效果也比較明顯