本发明属于电偶丝制备领域，具体是涉及到一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝及其生产工艺。
背景技术：
镍铬—镍硅热电偶丝(k型热电偶丝)是目前在500℃以上的测温区用量最大的廉金属热电偶丝，其用量是其他金属热电偶丝的总和。镍铬—镍硅热电偶丝的正极(kp)的名义化学成分为：ni:cr≈90:10，负极(kn)的化学成分为：ni:si≈97:3，其使用温度范围为-200～1300℃。k型热电偶丝具有线性度好、热电动势较大、灵敏度较高、稳定性和均匀性好、抗氧化性能强、价格便宜等优点，能用于氧化性、惰性气氛中。但是k型热电偶不能直接在高温下用于硫、还原性或还原、氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛之中。
专利cn201810397675.2，公开了一种安全稳定低温热电偶丝，由镍、钛、金、铁、铝、铌、钼、铬以及钒，具有强度高、韧性好、低温转变性好、传导性好、测量准确性高的特点，但是还存在生产成本过高、适应性较差的问题。
技术实现要素：
本发明提供了提供一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝及其生产工艺，提高镍铬-镍硅热电偶丝的测试精度。
本发明通过以下技术方案得以实现。
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝，包括正极电偶丝和负极电偶丝，所述负极电偶丝为镍基合金丝，所述镍基合金丝，以重量百分比为单位，包括以下原料：0.3-1.0％的钴，0.05-0.2％的钇，0.1-0.5％的钒、0.5-2.0％钛、1.0-2.0％铁、2.0-3.0％铝、0.05-0.2％铌、0.05-0.2％钼、6.5-8.5％铬、0.5-1.3％钒、0.5-1.3％钨、2.0-3.0％锰、0.05-0.2％镓、0.5-1.0％硅，余量为镍。
优选的，所述镍基合金丝，以重量百分比为单位，包括以下原料：0.7％的钴，0.1％的钇，0.3％的钒、1.0％钛、1.5％铁、2.5％铝、0.1％铌、0.1％钼、7.0％铬、0.9％钒、0.9％钨、2.5％锰、0.1％镓0.5-1.0％硅，余量为镍。
同样，本发明也提供了一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝的生产工艺，包括正极电偶丝和负极电偶丝的生产，将生产好的正极电偶丝和负极电偶丝焊接起来即得到镍铬-镍硅热电偶丝；所述负极电偶丝的生产，包括以下步骤：
1)配料：按镍基合金丝组份配备原料；
2)熔炼：采用中频真空感应炉，过程如下：
①将金属镍、钨置于坩埚中，别的组分置于加料器中；
②抽真空，炉内真空度要达到6.67×10-2千帕以下；
③送电加温，其熔化温度1550～1600℃，时间约0.2～1h；
④待金属镍及钨化尽，通氩气，使炉内压力不小于50千帕；
⑤搅拌合金液，加入剩余的组分；
⑥待所加料化尽，搅拌合金液，并加入0.5-1.0％脱氧剂脱氧；
⑦停电降温；
⑧送电保温至浇铸温度1400～1450℃，浇铸镍基合金坯锭；
3)锻压：用空气锻压机，将镍铝合金坯锭锻打成方坯；
4)热轧：用轧机把方坯热轧成直径
5)粗拉：用拉丝机将盘条先拉制成
6)热处理：采用电炉退火，退火温度为920～950℃，保温时间3-5h，冷却至室温；
7)煮洗：去除镍铝合金丝坯料表面的氧化皮；
8)精拉：在拉丝机上精拉，采用高晶模，并使用润滑剂润滑。
优选的，所述脱氧剂为al-caco3；
优选的，所述润滑剂为石墨；
优选的，步骤7)中去除镍铝合金丝坯料表面的氧化皮的步骤为：将热处理过的合金丝，表面打磨后，进行碱洗和酸洗，洗净表面后晾干后待用；
更优选的，所述碱液包括以下重量百分比的原料：20-25％氢氧化钠、5-10％碳酸氢钠、5-10％三乙胺，余量为水；
更优选的，所述酸液包括以下重量百分比的原料：5-10％醋酸、15-20％浓硫酸，15-20％硝酸，余量为水。
本发明的有益效果在于：
采用本发明镍基合金丝的产品配方和生产工艺生产的镍铬-镍硅热电偶丝，可以全部达到高精度的i级水平，从而缩小了热电偶的测温偏差，提高了热电偶的稳定性，提高了企业的生产效率，延长了热电偶的使用寿命。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝，包括正极电偶丝和负极电偶丝，所述负极电偶丝为镍基合金丝，所述镍基合金丝，以重量百分比为单位，包括以下原料：0.3％的钴，0.05％的钇，0.1％的钒、0.5％钛、1.0％铁、2.0％铝、0.05％铌、0.05％钼、6.5％铬、0.5％钒、0.5％钨、2.0％锰、0.05％镓，0.5％硅，余量为镍。
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝的生产工艺，包括正极电偶丝和负极电偶丝的生产，将生产好的正极电偶丝和负极电偶丝焊接起来即得到镍铬-镍硅热电偶丝；所述负极电偶丝的生产，包括以下步骤：
1)配料：按镍基合金丝组份配备原料；
2)熔炼：采用中频真空感应炉，过程如下：
①将金属镍、钨置于坩埚中，别的组分置于加料器中；
②抽真空，炉内真空度要达到6.67×10-2千帕以下；
③送电加温，其熔化温度1550～1600℃，时间约0.2hh；
④待金属镍及钨化尽，通氩气，使炉内压力不小于50千帕；
⑤搅拌合金液，加入剩余的组分；
⑥待所加料化尽，搅拌合金液，并加入0.5％脱氧剂脱氧，脱氧剂为al-caco3，al和caco3各占50％；
⑦停电降温；
⑧送电保温至浇铸温度1400～1450℃，浇铸镍基合金坯锭；
3)锻压：用空气锻压机，将镍铝合金坯锭锻打成方坯；
4)热轧：用轧机把方坯热轧成直径
5)粗拉：用拉丝机将盘条先拉制成
6)热处理：采用电炉退火，退火温度为920～950℃，保温时间3h，冷却至室温；
7)煮洗：去除镍铝合金丝坯料表面的氧化皮；具体操作为：将热处理过的合金丝，表面打磨后，进行碱洗和酸洗，洗净表面后晾干后待用；所述碱液包括以下重量百分比的原料：20％氢氧化钠、5％碳酸氢钠、5％三乙胺，余量为水；所述酸液包括以下重量百分比的原料：5％醋酸、15％浓硫酸，15％硝酸，余量为水。
8)精拉：在拉丝机上精拉，采用高晶模，并使用石墨润滑。
实施例2
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝，包括正极电偶丝和负极电偶丝，所述负极电偶丝为镍基合金丝，所述镍基合金丝，以重量百分比为单位，包括以下原料：0.7％钴，0.1％钇，0.3％钒、1.0％钛、1.5％铁、2.5％铝、0.1％铌、0.1％钼、7.0％铬、0.9％钒、0.9％钨、2.5％锰、0.1％镓0.5-1.0％硅，余量为镍。。
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝的生产工艺，包括正极电偶丝和负极电偶丝的生产，将生产好的正极电偶丝和负极电偶丝焊接起来即得到镍铬-镍硅热电偶丝；所述负极电偶丝的生产，包括以下步骤：
1)配料：按镍基合金丝组份配备原料；
2)熔炼：采用中频真空感应炉，过程如下：
①将金属镍、钨置于坩埚中，别的组分置于加料器中；
②抽真空，炉内真空度要达到6.67×10-2千帕以下；
③送电加温，其熔化温度1550～1600℃，时间约0.6h；
④待金属镍及钨化尽，通氩气，使炉内压力不小于50千帕；
⑤搅拌合金液，加入剩余的组分；
⑥待所加料化尽，搅拌合金液，并加入0.8％脱氧剂脱氧，脱氧剂为al-caco3，al和caco3各占50％；
⑦停电降温；
⑧送电保温至浇铸温度1400～1450℃，浇铸镍基合金坯锭；
3)锻压：用空气锻压机，将镍铝合金坯锭锻打成方坯；
4)热轧：用轧机把方坯热轧成直径
5)粗拉：用拉丝机将盘条先拉制成
6)热处理：采用电炉退火，退火温度为920～950℃，保温时间4h，冷却至室温；
7)煮洗：去除镍铝合金丝坯料表面的氧化皮；具体操作为：将热处理过的合金丝，表面打磨后，进行碱洗和酸洗，洗净表面后晾干后待用；所述碱液包括以下重量百分比的原料：23％氢氧化钠、7％碳酸氢钠、8％三乙胺，余量为水；所述酸液包括以下重量百分比的原料：8％醋酸、17％浓硫酸，17％硝酸，余量为水。
8)精拉：在拉丝机上精拉，采用高晶模，并使用石墨润滑。
实施例3
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝，包括正极电偶丝和负极电偶丝，所述负极电偶丝为镍基合金丝，所述镍基合金丝，以重量百分比为单位，包括以下原料：1.0％钴，0.2％钇，0.5％钒、2.0％钛、2.0％铁、3.0％铝、0.2％铌、0.2％钼、8.5％铬、1.3％钒、1.3％钨、3.0％锰、0.2％镓、1.0％硅，余量为镍。
一种高适应性低成本镍铬-镍硅热电偶丝的生产工艺，包括正极电偶丝和负极电偶丝的生产，将生产好的正极电偶丝和负极电偶丝焊接起来即得到镍铬-镍硅热电偶丝；所述负极电偶丝的生产，包括以下步骤：
1)配料：按镍基合金丝组份配备原料；
2)熔炼：采用中频真空感应炉，过程如下：
①将金属镍、钨置于坩埚中，别的组分置于加料器中；
②抽真空，炉内真空度要达到6.67×10-2千帕以下；
③送电加温，其熔化温度1550～1600℃，时间约1h；
④待金属镍及钨化尽，通氩气，使炉内压力不小于50千帕；
⑤搅拌合金液，加入剩余的组分；
⑥待所加料化尽，搅拌合金液，并加入1.0％脱氧剂脱氧，脱氧剂为al-caco3，al和caco3各占50％；
⑦停电降温；
⑧送电保温至浇铸温度1400℃～1450℃，浇铸镍基合金坯锭；
3)锻压：用空气锻压机，将镍铝合金坯锭锻打成方坯；
4)热轧：用轧机把方坯热轧成直径
5)粗拉：用拉丝机将盘条先拉制成
6)热处理：采用电炉退火，退火温度为920～950℃，保温时间5h，冷却至室温；
7)煮洗：去除镍铝合金丝坯料表面的氧化皮；具体操作为：将热处理过的合金丝，表面打磨后，进行碱洗和酸洗，洗净表面后晾干后待用；所述碱液包括以下重量百分比的原料：25％氢氧化钠、10％碳酸氢钠、10％三乙胺，余量为水；所述酸液包括以下重量百分比的原料：10％醋酸、20％浓硫酸，20％硝酸，余量为水。
8)精拉：在拉丝机上精拉，采用高晶模，并使用石墨润滑。
对照例1
参照实施例2的条件进行，其中生产工艺中步骤s2中使用常规的惰性气体作为脱氧剂，其余条件一致；
对照例2
参照实施例2的条件进行，其中生产工艺中步骤s7中仅仅进行酸洗，其余条件一致；
实验1精度检测表
正极合金丝均采用统一规格的标准镍铬合金丝(含质量分数为10％的铬与质量分数为90％的镍)，制备热电偶，并分别在0℃、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃条件下测量200h得到。
表1实施例1-3对比例1-2制备出的电偶丝在高温条件下的精度检测表
根据gb/t16839.2中对k型热电偶允差的规定，从上表中可以得出，按照本专利中的组分配比及生产工艺制备合金丝，采用标准正极镍铬合金丝制成的热电偶，在0-1300℃的温度下，均符合工业用i级标准，在0-1300℃高温下均符合工业用i级标准。相对于现有技术中的k型热电偶，在0-1300℃的工作环境下，精度提升明显，温度范围也大于一般的热电偶，适用性得到了提高，同时本发明中没有含有价格过高的金属元素，如金等，也进一步的降低了生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。