CN102254675A - 软磁合金铁芯热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种方法简单、易于实施，及其结构简单、处理的铁芯性能优异的软磁合金铁芯热处理工艺。包括分两段进行热处理，第一段从室温升温至300℃，保温35分钟；第二段自第一段处理结束后的温度升至400℃，之后保温60分钟；在第二段保温处理后、在400℃温度下对铁芯施加磁场。

Description

软磁合金铁芯热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种软磁合金铁芯热处理工艺。
背景技术
铁芯的电磁性能、一致性、及其相应的工作性能等质量的好坏和优劣，除与铁芯的原材料的质量和原材料的构成，以及制作工艺等有关外，还与铁芯的热处理工艺直接相关，而铁芯的热处理不仅涉及到加热温度的高低、加热时间、和加热方式，以及铁芯的加磁方式等，同时还涉及到包括磁场施加装置在内的热处理装置等；现有的铁芯的热处理通常采用按一定方式分段进行升温和保温处理，但是升温速率和保温的时间对铁芯的性能和质量具有至关重要的影响；而对于铁芯的加磁，通常是以单根导体穿越铁芯中间的方式进行，其磁场强度的调节一般是通过调整导体的粗细( 电流大小)实现的，这种加磁方式或结构一方面磁场强度在很多情况下显得不足，影响铁芯的加磁效果，特别对于比较大的铁芯其问题尤为突出，另一方面这类加磁装置或方法针对性比较强，适用范围小。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种软磁合金铁芯热处理工艺。该工艺简单，易于实施，加工处理的铁芯性能优异、质量好。该加磁装置结构简单，操作方便，加磁处理的铁芯磁性能好。
本发明的热处理工艺是使用热处理炉对铁芯进行分段处理，以及对铁芯进行加磁处理，所述分段处理包括分两段进行处理：第一段从室温逐渐升温至300-500℃，再进行30--60分钟的保温；第二段自第一段保温结束的温度开始升温至440-565℃，保温30-120分钟；所述对铁芯加磁是在第二段保温处理后、在380-550℃温度下施加磁场。
所述第一段的升温为从室温逐渐升温至200-300℃，所述保温时间为30--60分钟；所述第二段的升温的温度为400-450℃，保温时间为30-100分钟；所述加磁是在第二段保温处理后、在380-420℃温度下对铁芯施加磁场，施加的磁场强度与铁芯的尺寸和相应的性能要求相对应；铁芯分段、及加磁处理结束后，进行自然冷却、风冷、或隔层水冷至室温后出炉。
所述第一段的升温为从室温逐渐升温至350-500℃，保温30-60分钟，第二段的升温温度为500-565℃，保温时间为30-120分钟；所述加磁是在第二段保温处理后、在480-550℃温度下对铁芯施加磁场，施加的磁场强度与铁芯的尺寸和相应的性能要求相对应；铁芯分段、及加磁处理结束后，进行自然冷却、风冷、或隔层水冷至室温后出炉。
所述铁芯的加磁是通过绕铁芯实体设置加磁装置的方式对铁芯进行加磁处理。
所述绕铁芯实体设置加磁装置是通过在铁芯实体上设置线圈绕组的方式实现的。
所述线圈绕组是用导体直接在由工装夹具及其位于工装夹具上的铁芯形成的整体式环体上进行緾绕制作构成，将该绕设有线圈绕组的包括有铁芯的整体式环体置于热处理炉以实施加磁处理。
所述线圈绕组的每匝线圈分别由主体部和相应的连接部连接构成。
所述线圈绕组其匝数为5-5000匝。
绕设于铁芯上的线圈绕组的匝数为100-1000匝。
所述线圈绕组包括实心或空心铜棒、亦或铀管构成；所述线圈绕组连接于直流或交流电源。
本发明的热处理方法通过相应的处理装置使得整个处理过程变得极为简单，相对提高了热处理效果，有效地优化了铁芯的磁性能，其处理的铁芯性能稳定、可靠，质量高；针对本发明的热处理方法使用的加磁装置能够对不同规格、大小、类型、和结构的铁芯进行加磁，适应性强，适用范围广，磁场充足，磁场施加均匀，而且结构简单，易于实施。
附图说明
图1为本发明铁芯加磁装置的结构示意图。图2为图1中加磁的线圈绕组结构示意图。图3为本发明的加磁装置的另一种实施例结构示意图。
具体实施方式
现通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的软磁合金铁芯的热处理分两段进行：第一段从室温逐渐升温至300-500℃，再进行30--60分钟的保温；第二段自第一段保温结束的温度开始升温至440-565℃，保温30-120分钟；所述对铁芯加磁是在第二段保温处理后、在380-550℃温度下施加磁场。
实施例1：本例软磁合金铁芯为非晶软磁合金铁芯，其第一段的升温为从室温逐渐升温至260、270、或300℃，保温时间为35、45、或58分钟；第一段处理结束后，进入第二段，第二段的升温是自第一段处理结束后的温度开始升至400、420、或450℃，升温结束后进行保温，保温的时间为38、60、或80分钟；在第二段保温处理结束后、在380、400、或420℃温度下对铁芯施加磁场；施加的磁场强度与铁芯的尺寸和相应的性能要求相对应；加磁、及保温处理结束后的铁芯进行自然冷却、风冷、或隔层水冷至室温后出炉。
实施例2：铁基纳晶软磁合金铁芯的热处理，本实施例中，第一段的升温温度为360、400、或495℃，保温时间为35、45、或60分钟，第二段升温温度为500、520、或565℃，保温时间为30、80、或120分钟；磁场施加是在第二段保温之后、在480、520、或550℃温度下进行；本实施例的其余包括升温方式、速率等处理工艺与上述实施例相同。
实施例3（非晶软磁合金铁芯）中，第一段升温温度为270或300℃，保温时间为45或58分钟；第二段的升温的温度420或450℃，保温时间为60或80分钟；铁芯施加磁场的温度为400或420℃。
实施例4（铁基纳晶软磁合金铁芯）中，第一段升温温度为400或495℃，保温时间为45或60分钟，第二段升温温度为520或565℃，保温时间为80、或120分钟；磁场施加的温度为520、或550℃。
上述实施例3和4的其余处理工艺与上述实施例1或2相同。
本发明的热处理工艺使用的加磁装置如图1和2所示，线圈绕组6的匝数为100、500、800或1800匝，线圈绕组6的每匝线圈包括主体部6a和相应的连接部6b两部分连接构成，线圈绕组6由分别套设于环形铁芯的实体（环形实体）上的各相互相邻的两匝线圈的主体部6a的其中一个主体部的尾与另一个主体部6a的头通过相应的连接部6b由连接装置7相互连接而构成；线圈绕组6的加磁电源由其第一匝线圈的头6d和最后一匝线圈的尾6c与电源的相应端连接而引入；每匝线圈的主体部6a和连接部6b均可做成U形或弧形，其组合后的形状与铁芯的环形实体相对应。线圈绕组6由实芯铜棒或铀管制作。
该种结构的加磁装置操作简单，相对节约工时，同时线圈使用寿命更长。
本发明工艺使用的加磁装置的另一种结构为直接緾绕式，如图3所示，加磁的线圈绕组6是用导体直接在由工装夹具14及其位于工装夹具14上的铁芯4形成的整体式环体上进行緾绕制作构成。即用导体同时緾绕于铁芯4和与铁芯4相对应的工装夹具14相应部位上（緾绕铁芯时与铁芯部位相对应的工装夹具部位同时被緾绕）。在进行热处理时，将包括有绕组线圈和铁芯的的整体式环体置于热处理炉，以实现热处理工艺中的加磁处理。该种结构可直接绕制，对设备提出的要求低。

Claims (10)

1.一种软磁合金铁芯热处理工艺，包括使用热处理炉对铁芯进行分段处理，以及对铁芯进行加磁处理，其特征是所述分段处理包括分两段进行处理：第一段从室温逐渐升温至300-500℃，再进行30--60分钟的保温；第二段自第一段保温结束的温度开始升温至440-565℃，保温30-120分钟；所述对铁芯加磁是在第二段保温处理后、在380-550℃温度下施加磁场。
2.根据权利要求1所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述第一段的升温为从室温逐渐升温至200-300℃，所述保温时间为30--60分钟；所述第二段的升温的温度为400-450℃，保温时间为30-100分钟；所述加磁是在第二段保温处理后、在380-420℃温度下对铁芯施加磁场，施加的磁场强度与铁芯的尺寸和相应的性能要求相对应；铁芯分段、及加磁处理结束后，进行自然冷却、风冷、或隔层水冷至室温后出炉。
3.根据权利要求1所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述第一段的升温为从室温逐渐升温至350-500℃，保温30-60分钟，第二段的升温温度为500-565℃，保温时间为30-120分钟；所述加磁是在第二段保温处理后、在480-550℃温度下对铁芯施加磁场，施加的磁场强度与铁芯的尺寸和相应的性能要求相对应；铁芯分段、及加磁处理结束后，进行自然冷却、风冷、或隔层水冷至室温后出炉。
4.根据权利要求1 、2或3所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述铁芯的加磁是通过绕铁芯实体设置加磁装置的方式对铁芯进行加磁处理。
5.根据权利要求4所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述绕铁芯实体设置加磁装置是通过在铁芯实体上设置线圈绕组的方式实现的。
6.根据权利要求5所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述线圈绕组是用导体直接在由工装夹具及其位于工装夹具上的铁芯形成的整体式环体上进行緾绕制作构成，将该绕设有线圈绕组的包括有铁芯的整体式环体置于热处理炉以实施加磁处理。
7.根据权利要求5所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述线圈绕组的每匝线圈分别由主体部和相应的连接部连接构成。
8.根据权利要求6或7所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述线圈绕组其匝数为5-5000匝。
9.根据权利要求6或7所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是绕设于铁芯上的线圈绕组的匝数为100-1000匝。
10.根据权利要求6或7所述软磁合金铁芯的热处理工艺，其特征是所述线圈绕组包括实心或空心铜棒、亦或铀管构成；所述线圈绕组连接于直流或交流电源。
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