摘要：熔点准,是温控合金质量的核心指标。科学测试既是检验控温合金质量的试金石,也是控温合金熔点准的可靠保证,更是产品升级、开发创新熔点的助推器。

前言

控温合金与一般焊接材料不同，它既可焊接，尤以控温为主。能控温，关键是熔点要准。熔点准，这是考核控温合金质量的核心指标。

抓住创新熔点，就好比牵住了熔点准这个牛鼻子。十多年来，我们把研发新熔点这个课题，列为主攻方向，长期的首要任务，从研制传统型控温合金新熔点到开发环保型控温合金新熔点，成熟的熔点配方也从几十个增加到近1000个，基本上能满足消防、制冷、空调、机械、石油钻探、电气、 汽车等安全装置对熔点的各种需求。支撑我们开发、创新熔点，靠的就是科学测试这个法宝，这块试金石。实践证明，只有采用科学的测试，透视和解决熔炼、焊接工艺不规范，测试设备、方法不 统一，物理性能因素不掌握等对熔点的影响，才有可能保证开发新熔点的熔化温度准确，达到国家标准对控温合金熔点的要求。

一、不规范熔炼、焊接对熔点测试的影响规范的熔炼工艺与焊接方法，是保证熔点稳定、准确的重要前提。不规范的熔炼工艺和焊接方法就会“先天不足”，“后天有过”，缺臂少腿，直接影响合金熔点的稳定、准确。合金的熔点是看不见、摸不着的，“不测不知道，一测见分晓”。

1、选料要精而纯。控温合金的主要原料是 Bi、Sn、Pb、Cd、In、Zn、Sb，比如 70℃合金料用同样金属元素比例配制，质量分数采用99.5%的比用99.99%的，因前者金属元素的杂质多，测出的熔点要高 1℃——3℃。

2、合金熔炼入炉的顺序，应是先高后低，不可颠倒。熔点低的In和易挥发的Zn,如与Sn、Pb、Bi同时一起入炉，In、Zn 挥发后合金的元素比例就会发生变化，测试后就会发现熔点比正常比例配方要高1℃——4℃不等。

3、合金熔炼的时间，不宜过长或太短。不同熔点的合金料，熔炼时间因熔点高低而异。比如熔炼100℃合金料的时间，比熔炼280℃合金料要短，而熔炼280℃合金料的时间比熔炼60℃合金料的时间就要长一些。熔炼时间过长或太短，合金的形成结合不是“过熟”就是“夹生”，测出的合金熔化温度就不稳定，时高时低。

4、合金熔炼时搅拌要均匀。不断搅拌能使不同金属的化学元素相互渗透、相互结合形成晶体，确保熔点的准确。不搅拌或搅拌不均匀，金属的化学元素相互不渗透或渗透不够，形成的晶体不同， 元素结合发生变化，测出的熔化温度就不会准确。

5、钎焊重要的一步是焊件清洗。施焊前，必须彻底清除焊件表面的氧化物、油污和杂质。焊件清洗不净，钎料润湿困难，铺展性和粘结度差，合金的动作温度在预定的熔点前1℃——5℃就脱落。

6、合金互连界面间形成的金属化合物要有较适宜的厚度。用料适当在焊接面上有一层均匀、平整、 光滑、无裂痕的钎料。用料量过少则不能达到较好的固溶连接，过多太厚则对焊接质量可靠性、准确度产生影响，温差一般在1℃——3℃范围内。

7、钎焊的温度要恰当。软钎焊温度一般可掌握在比钎料的熔点高 50℃——60℃。加温要均匀，不要偏高偏低。钎焊温度过低，钎料溶化不透，流动性差，粘合不密实，熔化温度忽高忽低不正常。钎焊温度过高，钎料流失、变脆，焊件合而不固，虚焊、假焊，合金的熔点温差较大。

二、测试设备、方法不同对动作温度测试的影响 俗话说：没有规矩，不成方圆。解决测试中的温差问题，也需要有“规矩”，就是要用科学的方法进行检测。科学检测需要在标准统一的前提下，要求要明确，设备要同样，工艺要规范，方法要正确。

1、水浴与油浴的区分。标准规定公称动作温度低于79℃的采用水浴测试，高于79℃的采用油浴。 这并不是水、油浴简单的区分，而是对水浴与油浴功能的区别，适用范围的定位，测试方法的划分。经试验，95℃以上采用水浴比油浴升温快，熔点也会高1℃左右，原因是水比油稀薄，导热快。一般来讲，油浴可替代水浴，而水浴替代不了油浴，因水浴有诸多的局限性，承担不了尤其是95℃以上测试的功能。

2、简接测与直接测，动作温度也有差异。市场上防火止回阀执行机构的装置，有与阀门连体和不连体的两种。连体的与整机一起放入浴池测，因受阀体大而影响温感元件导热升温，往往会出现阀体已达温而温感元件还不动作，温差在3℃——5℃不等；而不连体的温感元件单独直接受热升温测，动作温度比连体要准确。

3、一阶段测与分阶段测动作温度也有区别。“标准”规定防火阀温感器动作温度，是分二个阶段测试的。70℃的温感器，第一阶段，升温至65℃±0.5℃，恒温5min不得动作；第二阶段，取出测试件，继续升温至73℃±0.5℃，再将温感元件放入水浴池1min内必须动作。采用一阶段直测方法， 既不符合标准规定的要求，动作温度就会有1℃——2℃的差异。

4、受力测与不受力测动作温度不一样。受力测是温感元件在执行机构上受到大小不同拉力、胀力 影响的动态动作温度；不受力测是温感元件在不受外界任何拉力、胀力影响的静态动作温度。合金的熔化除共晶合金外，其他一般都有一个从固相线到液相线逐步融化的过程，之间存有一定的温度差。固相线温度低于液相线的温度，受力测动态动作温度因外界拉力的作用，在固相线至液相线前 焊件因受外力影响而被“拉断”的，而不受力测静态动作温度没有外界拉力影响，焊件的“熔断”则在液相线，二者动作温度是不同的。经试验，当温感元件受力1.5 ㎏时，动作温度比不受力的70℃要提前1℃——2℃；150℃要提前2℃——3℃。

5、受力大与小的动作温度也不同。国家标准对防火阀、排烟防火阀温感器的动作温度有明确的规定，而对规格的大小、长短和材质、弹簧的粗细未作具体要求，生产厂家在设计时“八仙过海，各 显神通”，形状多样，各家各异，致使温感器的受力大小各不相同。经测试，受力0.43时，动作温度提前0.7℃左右；受力0.65 ㎏时，就会提前1℃左右。受力越大，动作温度提前幅度也就越大。

6、升温速率快与慢的动作温度也不一样。比如测试57℃隐蔽型洒水喷头装饰罩盘，升温至37℃后， 继续升温速率每min升0.8℃比升0.5℃要高1℃左右， 每min升0.5℃比升0.4℃高0.5℃左右。升温速率也要根据春、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，升温速率可快点。一般来讲，升温速率慢比快要好。

7、水、油液体浴设备测比用烘箱热气体设备测要稳定、精确。因为液体水、油浴池形圆无阻力受热全面、均匀，而方形烘箱有四个角气体流转受阻，受热不够均匀。实验证明，干热测比液中测动 作温度要高 1℃——2℃。

8、 正确使用温度计。国家标准要求“动作温度的测量采用二级标准玻璃温度计”，温差在 0.1℃内， 不宜使用误差较大的玻璃普通温度计。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 能反映合金熔点的准确度。上下高低偏离，动作温度就会有差异。

9、 保持油温、水温上下温度的均匀。测试时要不断搅动油槽、水池里的油或水，“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等的温度环境中受热。如果上、下、中的温度不均匀， 温感元件的动作温度也会有差异。

三、不同金属物理性能、形态对熔化温度测试的影响 在正常情况下，温感元件不受外界影响的静态熔化温度，在液相线应该是一致的。由于易熔片、塞、块、轴、帽的规格不同，体积有大小和长短，壳体有厚薄，加上材质的不同，金属性能各异等 物理因素，温感元件进行测试时熔化温度亦会有温差。

1、受温感元件体积大小不同的影响，测试时合金的熔化温度就有差异。比如，同样是120℃易熔件， 一个体积是￠12，高7.5 ㎜，达温后二分钟内塌铺；一个体积是￠65，高50 ㎜，升温至124℃，时 间为 44 分 45 秒才成塌铺状。因为合金熔化从固相线到液相线有一个由表入里逐渐渗透的过程，体 积小熔化快，体积大熔化慢，时间不一样，熔化温度也不一样。

2、裸体合金易熔件与有壳体组装的易熔塞，同样用70℃的合金，裸体合金达温就塌铺，壳体内的合金至70.5℃——71℃才泄漏出气泡。壳体的金属越厚，温差就越大。原因是裸体合金直接受热加温，壳体内的合金是间接受热加温而产生的温差。

3、不同金属导热性能的不同，对合金熔化温度也会产生一定的温差。一般来讲，铜质壳体比铝质 的导热快，铝质壳体比铁、不锈钢的导热快，温差虽不大，但也有 0.5℃左右。

4、焊件焊接面的大小，对熔化温度也会有影响。比如同样用100℃合金料，一个焊接面积宽40㎜， 长80㎜，一个焊件面宽10 ㎜，长15 ㎜，测试结果大片比小片的熔化温度时间要长20——30秒，熔点也高0.5℃——1.5℃。原因是小片受热快，大片受热慢产生的不同。

5、焊件体的轻重，对动作温度也不一样。如用63℃合金料焊成的隐蔽型洒水喷头装饰罩盘，一个罩盘重 30g 以上，64℃即动作、脱落；一个重20g以下，65℃以上才动作、脱落。原因是受水的浮 力托胀影响，罩盘重的垂力大，轻的垂力小而致。

6、弹簧多次使用，也会影响动作温度。比如280℃温感器用的弹簧，第一次测试能达到国家标准285℃±2℃二分钟内动作的要求,如连续使用受多次高温加热的影响,弹簧就会收缩变短,弹力变弱， 受力变小,动作温度就会上升,动作时间超过,难以达到标准的要求。

7、合金晶体不同的影响，测试熔化温度也会有差异。合金晶体有共晶、亚共晶、非共晶三种形态。共晶合金没有固、液相线，能在一个熔点上熔化，几乎没有温差；亚共晶合金有固、液相线，温差范围在±3℃——5℃之间，这对测试合金熔点的精确性也带来了一定的难度。

结束语

科学测试既是检验控温合金质量的试金石，也是保证控温合金熔点准的重要手段。合金熔点准，才能使温感元件在热温、气温、火温、油温、水温达到预定要求的温度时灵敏而准确动作，才能像机器人一样守护着防火、隔烟、救火的任务，站好岗、放好哨，成为消防安全、财产安全、人身安全的“卫士”和“保护神”。