Своими руками

Способы ремонта нихромовой спирали: сварка, спайка. Расчёт сопротивления

3 марта 2020 г. в 12:59

Введение

Нагревательные элементы, изготовленные из высокоомных сплавов на основе хрома и никеля, применяются во всех современных бытовых устройствах, предназначенных для преобразования электричества в тепло. Спирали или ленты из нихрома отличаются высокой сопротивляемостью к окислению благодаря образованию оксидных плёнок. По этой причине надежная пайка нихромовых нагревателей при отсутствии специального оборудования (вакуумные камеры, газовые среды) должна проводиться после обработки соединяемых поверхностей флюсами, в состав которых входят кислоты, способные разрушать защитный слой окислов. Нихромовые спирали служат дольше аналогов из фехральных сплавов, однако и они подвергаются разрушению при длительной эксплуатации. Вероятность возникновения пережиганий и обрывов увеличивается на таких участках проводника, где имеются механические повреждения, зазубрины, перегибы или перехлёсты с поверхностью соседних нагревательных элементов. Ремонт повреждённой спирали из нихрома возможно провести в домашних условиях. При соблюдении несложных технологий эксплуатационные характеристики электрооборудования будут полностью восстановлены.

Ремонт нихромовой спирали

Существуют 3 способа восстановления целостности нихромного проводника:

  • Механический — скрутки, муфты, резьбовые зажимы при помощи шайб, винтов и гаек.
  • Пайка.
  • Сварка.

Последний способ наиболее надёжен в плане прочности и долговечности. Сварные соединения не влияют в существенной мере на параметры электрических цепей, поэтому технические характеристики приборов остаются в прежних нормах. Соединения в виде скруток, муфт и зажимов создают условия для скапливания продуктов окисления, влияют на общее показатели сопротивления цепи, а также могут создавать участки повышенного нагрева, что усиливает риск повторных обрывов и выхода электрооборудования из строя.

Как сварить нихром

На производстве для надёжной сварки проволоки или ленты из нихрома применяется аргонодуговой метод. Однако проволоку небольшого диаметра, которая используется в качестве нагревательных спиралей в бытовых приборах, можно сварить при помощи самодельной сварочной системы в домашних условиях. Для этого потребуется источник питания 12-24 V с силой тока 10 ампер и выше. В качестве электрода можно взять графитовый стержень соляной батарейки. Соединяемые концы нагревательной спирали скручиваются. Минусовой провод от источника питания присоединяется к нихромовой проволоке. К плюсовому проводу через дроссель лампы дневного света присоединяется графитовый стержень. При прикосновении графита к участку сварки возникает дуга низкого напряжения, энергии которой будет достаточно, чтобы расплавить нихром.

Как спаять нихром

Спаять нихромовую спираль можно следующими способами:

  • Нагрев обмотки в виде тонкой медной проволоки.
  • Использование ляписа (азотистого серебра).
  • Применение специальных припоев и кислотосодержащих флюсов.
  • Смесь вазелина, глицерина и хлористого цинка.
  • Лимонная кислота.
  • Аспирин.
  • Флюсы фабричного изготовления, типа Ф-38Н ПЭТ.
  • Измерение с помощью приборов.
  • Табличный способ.

Первый способ — наиболее простой и доступный, но он подходит только для соединения проводников высокого сопротивления с толщиной не более 0,5 мм. Медную проволоку для обмотки лучше всего брать толщиной 0,1 мм. Нагрев производится с помощью газовой горелки, но также можно использовать обычную зажигалку с турбонаддувом. Медная проволока нагревается докрасна и прилипает к нихрому, создавая электрический контакт на атомарном уровне.

Метод пайки при помощи ляписа применяется для усиления контакта механической скрутки, если рабочая температура нагревательного элемента в приборе не будет превышать 200 °C (граница сплавления нитрата серебра). Вещество наносится на скрутку при её разогреве током. Наиболее надежные результаты даёт метод пайки с помощью специальных припоев и флюсов. Оксидная пленка, которая образуется на поверхности хромоникелевых спиралей, — основное препятствие для выполнения качественного лужения. В условиях промышленного производства для решения этой проблемы целесообразно применять вакуумные камеры или нейтральные газовые среды.

В домашних условиях используются кислотосодержащие флюсы: соединяемые поверхности очищаются от оксидной пленки, обезжириваются и покрываются флюсами при помощи паяльника. После этого производится предварительное лужение и пайка с помощью припоев ПОС 40/50/61.

Как соединить перегоревшую нихромовую спираль

Способ ремонта перегоревшей нихромовой спирали выбирается в зависимости от толщины проволоки, а также от характеристик прибора, в котором используется вышедший из строя нагревательный элемент. Если рабочая температура превышает 150-200 °C, — следует применять сварку. Механические соединения в виде скруток, муфт и зажимов дадут только временный результат, а спайка с помощью тонкой медной проволоки и газовой горелки будет надежным решением для маломощных электронагревателей, в которых работают спирали из тонкой проволоки. Пайка с помощью припоев создает отличный контакт, но быстро разрушается, если нагрев превышает 300 °C.

Как произвести спайку или сварку нихрома в домашних условиях

При отсутствии специального оборудования надёжный ремонт спирали нихрома лучше всего проводить с помощью метода контактной сварки с низковольтной дугой, созданной графитовым электродом. Для этого нужен специальный источник питания, но если его под рукой нет, то можно воспользоваться способом пайки при помощи тонкой медной проволоки. Соединение получается прочным и относительно долговечным, а если произойдёт повторное выгорание, то разрыв можно без труда восстановить этим способом за несколько минут. Чтобы провести качественную пайку, концы проволоки нужно зачистить, погрузить в порошок лимонной кислоты и нагреть паяльником. Вещество расплавится и покроет поверхность металла тонким слоем. Оксидная пленка будет разрушена. Перед лужением соединяемые концы можно дополнительно обработать канифолью.

Как проверить сопротивление нихрома

Электрическое сопротивление нихромовой проволоки легко измеряется при помощи бытовых мультиметров. Операция проводится в целях расчет удельного сопротивления. Один контакт закрепляется на конце проводника. Второй контакт присоединяется на различном удалении от места создания первого контакта. Полученные показания заносятся в таблицу. Зависимость роста сопротивления от длины носит линейный характер. Для получения данных об удельном сопротивлении проволоки длиной 1 м нужно провести измерение этой характеристики у проводника соответствующих размеров, либо вывести этот параметр расчетным путем, если проволока имеет недостаточный размер. Перед снятием показаний прибор калибруется, либо измеряется собственное сопротивление проводов прибора в целях определения поправки, на величину которой следует уменьшить данные, полученные при измерении сопротивления нихрома.

Как рассчитать сопротивление нихромовой спирали

Расчёт сопротивления спирали из хромоникелевого сплава выполняется с помощью следующих методов:

Если у вас имеется готовая спираль, то вычислить её сопротивление с помощью прибора не составит труда. Однако если требуется выполнить предварительный расчёт параметров спирали перед её изготовлением, то применяется табличный способ. Таблицы удельного сопротивления различных сплавов из никеля и хрома можно найти в интернете или в специальной литературе. В таблицах приводятся данные для каждого сплава как для проволоки, так и для лент.

Данные по проволочным проводникам приводятся с учётом диаметра (от 0,1 мм). Показатели у лент приводятся с учётом площадей сечения. Чтобы рассчитать сопротивление спирали, нужно умножить общую длину проволоки на удельное сопротивление 1 м проводника с соответствующим сечением. Если информация о марке сплава отсутствует, удельное сопротивление вычисляется экспериментальным путем при помощи приборов.

Производственная фирма «ПАРТАЛ» изготавливает спирали с заданными заранее характеристиками из различных марок нихромовых сплавов. Качественно и быстро мы произведем изделие из проволоки нужной толщины, с определенным количеством и диаметром витков, а также с конкретными характеристиками сопротивления, мощности, энерговыделения и энергопотребления!

Источник: Компания «Партал»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Наша компания ПАРТАЛ, является оператором на рынке прецизионных сплавов, высоколегированных, цветных и черных металлов.
Куршин Андрей Иванович
Все новости и публикации пользователя Куршин Андрей в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Подписаться
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Горячий цинк для болтов, гаек, сетки, труб

Горячее оцинкование самый распространенный вид защиты деталей из металлов разного типа. Болты, гайки, плоские и пружинные шайбы с таким видом покрытия защищены от коррозии и сохраняют свои механические свойства прочности в течение длительного срока. Горячим цинком покрывают сетку, детали, имеющие сложную геометрическую форму, труб различного диаметра. По своим характеристикам и уровню антикоррозийной защиты горячий цинк уступает только нержавеющей стали. Крепежные изделия с антикоррозионным защитным покрытием, выполненным по технологии горячего оцинкования, имеют превосходные технологические и эксплуатационные характеристики. Горячий цинк положительно зарекомендовал себя как в строительстве, так и в промышленности. Предлагаем из наличия высокопрочный крепеж, гвозди, проволока, сетка, канат, лента, калиброванный прокат, электроды.
Петрова Оксана · ООО "КОМПАНИЯ СТМЕТИЗ" · 15 мая · Россия · Орловская обл
Горячий цинк для болтов, гаек, сетки, труб

ПРОДАМ: Никелевая сварочная проволока ПАНЧ-11 (сварка чугуна)

Сварочная проволока ПАНЧ-11 разработана для ремонтной сварки чугуна на холодную, на основе никеля. Обеспечивает пластичность, прочность шва, обладает высокими механическими свойствами, хорошо обрабатывается инструментом. Позволяет заваривать трещины, расположенные в любом месте чугунной детали без прогрева. Приваривать обломанные части, наплавлять сколы, пробоины, изношенные отверстия. Предлагаем купить ПАНЧ 11 от 1 кг в фирме ПАРТАЛ. Доставка в любую точу РФ. Сварка, наплавка чугуна сварочной проволокой ПАНЧ 11. Сварка, наплавка чугуна без разогрева свариваемой детали (на холодную) возможна, если применить самозащитную сварочную проволоку сплошного сечения на никелевой основе ПАНЧ-11 согласно Ту 48-21-593-85. Сварка выполняется открытой дугой, без дополнительной защиты газом или флюсом. Возможность прохождение швов на тонкостенных ремонтируемых деталях из серого, ковкого и высокопрочного чугунов с низким тепловложением протяженными швами без длительных перерывов на охлаждение детали. Сварочная проволока ПАНЧ-11 Ø 1,2 мм позволяет производить сварку при щелевой разделке кромок. Это способствует снижению уровня сварочных напряжений и предотвращению околошовных трещин. Снижает массу наплавленного сплава и повышает продуктивность сварки по сравнению с электродами. Нанесение дополнительных герметизирующих покрытий на детали в зоне шва не требуется. Сплав шва характеризуется следующими показателями: предел прочности — до 450 МПа, удлинение — не менее 10%, твердость 170-190 HV. Прочность соединений в итоге определяют качеством чугуна. При испытании сварных образцов на растяжение разрушение происходит по основному чугуну шов остается вне зоны разрыва. Механизированная сварка чугуна на холодную проволокой ПАНЧ-11 обширно используется для восстановления базовых деталей сельскохозяйственной техники в полевых условиях. Ремонтная сварка, наплавка автомобильных двигателей, чугунные задвижки в водопроводной сфере, корпуса редукторов и многое другое.
Борисова Наталья · МЕТПАРТСПЛАВ · Вчера · Россия · Самарская обл
Никелевая сварочная проволока ПАНЧ-11 (сварка чугуна)

ПРОДАМ: Нихромовая проволока, нить, лента х20н80, х15н60

Проволока, лента, нить прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением, нихром — Х20Н80, Х20Н80-ВИ, Х20Н80-Н, Х15Н60, Х16Н60-Н, Н80ХЮД, фехраль Х23Ю5Т, применяется в качестве нагревательных и резисторных элементов, а также в качестве жаропрочного сплава и химически стойкого сплава в определенных агрессивных средах. Предлагаем купить нихром от 1кг в фирме ООО «ПАРТАЛ». Доставка в любую точу РФ.
Борисова Наталья · МЕТПАРТСПЛАВ · Вчера · Россия · Самарская обл
Нихромовая проволока, нить, лента х20н80, х15н60

ПРОДАМ: Опоры конические изогнутые (ОГКЛИ, ОККЛИ)

Изогнутые конические опоры предназначены для: освещения улиц, проспектов, магистралей, мостов, площадей, дворов, парков, площадей, парковок и пр. Опоры изготавливаются из листовой стали методом гибки с одним продольным сварным швом, защищены от коррозии методом горячего цинкования. Данный вид покрытия не является декоративным и носит сугубо функциональный характер. Гарантия на коррозийную стойкость – не менее 15 лет. Весь крепеж оцинкованный. Покрытие: горячее цинкование. Возможно изготовление по индивидуальному заказу любых типоразмеров для использования в 1-7 ветровом районе. Для каждого объекта конструкция опоры рассчитывается индивидуально.
АО АМИРА · АМИРА · 20 мая · Россия · г Санкт-Петербург
Опоры конические изогнутые (ОГКЛИ, ОККЛИ)

ПРОДАМ: Хомутовые, манжетные, кольцевые нагреватели

Нагревательные элементы из латуни и нержавеющей стали диаметром от 25мм различной ширины и мощности. В наличии на складе в СПб. Также изготовление под заказ любого диаметра, ширины и параметрами мощности. Являются полностью изолированными и защищены от внешнего влияния, к примеру, от расплавленного материала. Очень прочные и превосходно противостоят износу и ударным нагрузкам. Подводящие провода питания нагревателя длиной 1 м защищены металлической оплеткой и имеют герметичное соединение с нагревателем. Применяются для нагрева пресс-форм, литейных форм, экструдеров, трубопроводов, клеевых машин и используются в качестве комплектующих изделий в промышленных установках и бытовых нагревательных приборах отечественного и импортного производства.
Иванов Иван · ЦЕНТР ЕВРОПЕЙСКО-АЗИАТСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ СФЕРА · 3 мая · Россия · г Санкт-Петербург
Хомутовые, манжетные, кольцевые нагреватели
Компания LEDVÁNCE — один из ведущих мировых производителей осветительной техники: традиционных источников света, энергоэффективных светодиодных ламп, светильников, инновационных светотехнических решений для «умного дома». Продукция компании предназначена как для профессионального, специализированного применения, так и для конечного потребителя.