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國產(chǎn)非晶合金鐵芯帶材熱處理的技術(shù)關(guān)鍵

文字:[大][中][小] 2014-10-15    瀏覽次數:7126    
    非晶合金具有高飽和磁感應強度、矯頑力小、損耗低等優(yōu)點(diǎn),故以高效、節能、環(huán)保的效果被廣泛運用于電力變壓器中。
    目前的非晶合金鐵心采用近似矩形的搭接式卷繞結構,成型的鐵心內在應力非常大,磁特性被嚴重破壞,必須通過(guò)熱處理退火才能消除這些應力。熱處理退火工藝是非晶合金鐵心整個(gè)制作過(guò)程中最關(guān)鍵也是最難控制的工序。國產(chǎn)非晶合金帶材橫向呈弧形,其內在應力比進(jìn)口帶材更大些,再加上成分的不同,對熱處理時(shí)溫度的敏感性更強一些,因此,制定適宜的熱處理退火工藝,對國產(chǎn)非晶合金帶材的最終鐵心性能和質(zhì)量至關(guān)重要。
  一、 熱處理退火溫度。適宜的鐵心退火溫度,不僅要保證消除鐵心的內在應力,恢復其磁特性,而且要能夠盡量降低非晶合金帶材的脆性,減少在鐵心后續操作中破碎的風(fēng)險。試驗表明,國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心最終的退火溫度控制在375~380℃為最佳。
  二、 熱處理保溫時(shí)間。實(shí)驗表明,單位激磁功率隨著(zhù)退火時(shí)間的延長(cháng)而降低,而鐵心的單位空載損耗隨著(zhù)退火時(shí)間的延長(cháng)而增大,而且,鐵心帶材的脆性,也是隨著(zhù)退火時(shí)間的增加而增大。因此,必須根據用戶(hù)對鐵心性能的要求,選擇最佳的保溫時(shí)間。
  三、 熱處理保護氣氛。鐵心在高溫熱處理退火時(shí)很容易被氧化。鐵心表面被氧化后,除了表面有銹跡,更主要的是會(huì )導致鐵心的空載損耗明顯增大。因此,鐵心在整個(gè)熱處理退火過(guò)程中必須采用氣氛保護。目前常用的工藝保護氣體為氮氣或氬氣。
  四、 升溫和降溫速度。由于鐵心在批量生產(chǎn)時(shí)都是多個(gè)裝載、批次性熱處理,所以,合理的升溫和降溫速度,不僅影響非晶合金鐵心的性能結果,而且也影響到生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。一般來(lái)說(shuō),升溫速度越快,離散性越大。不過(guò),實(shí)驗表明,國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心在到達高溫區并接近合適退火溫度點(diǎn)時(shí)的溫度離散性較小,幾乎可以控制在3℃之內。因此,在升溫階段,國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心可以直接進(jìn)行快速升溫。另外,降溫速度快,對于降低鐵心的空載損耗是有益的,但同時(shí)會(huì )增大鐵心的激磁功率。所以,最佳降溫速度需要積累經(jīng)驗數據來(lái)作最佳選擇。
  五、 外加磁場(chǎng)。成型后的非晶合金鐵心,在退火時(shí)需附加直流磁場(chǎng)獲得良好的磁疇取向,以此來(lái)改善其磁特性。試驗表明:國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心退火時(shí)的場(chǎng)強需2000A/m左右或磁場(chǎng)電流大小在1400A時(shí)可保證退火時(shí)鐵心材料飽和,這樣才能達到很好的退火效果。
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