CN104174853A - 一种高性能变压器铁芯片材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选备原料，b）混料，c）轧制及其热处理，d）压延及其热处理，e）后续处理。本发明揭示了一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程科学，成本适中，在片材的轧制过程中组织转变充分，热处理实施得当，制得的片材厚度适当，尤其在控制和降低涡流损耗方面表现突出，直接有效的提升了变压器的使用性能。

Description

一种高性能变压器铁芯片材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种变压器铁芯片材的制备方法，尤其涉及一种可有效控制涡流损耗的高性能变压器铁芯片材的制备方法，属于电子材料技术领域。 
背景技术
变压器是根据电磁感应原理制成的，在闭合的铁芯上绕有两个绕组，一个是原绕组，另一个是副绕组。在变压器工作过程中，其功率损耗不仅产生在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化后的铁芯中。人们通常把铁芯中的功率损耗称为“铁损”，造成铁损的原因主要分为磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是铁芯材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗，而涡流损耗则产生在垂直磁通方向平面内，损耗的能量均转化为热能，使设备升温，效率降低，不利于交流电机设备的使用。为了降低铁损，现行的铁芯均选用软磁材料，硅钢片被广泛应用于电机、变压器、继电器等设备中。 
现行的变压器铁芯片材大多采用硅钢片，硅钢片性能稳定，铁损量小，但在控制铁芯涡流损耗方面的能力还存在不足，为了进一步提高变压器的性能，变压器铁芯片材的成分及其制备工艺还有待进一步提高。 
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，该制备方法工序安排合理，成本适中，片材的轧制过程中组织转变充分，热处理实施得当，使制得的铁芯片材在控制和降低涡流损耗方面表现突出。 
本发明是一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选备原料，b）混料，c）轧制及其热处理，d）压延及其热处理，e）后续处理。 
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a）中，原料的主要由铁粉、填料和助剂组成；铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为120-180目；填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉，质量百分比约为2:2.5:4.5:1，铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为325-400目，硅粉的平均颗粒度约为200-225目；助剂中的增塑剂选用微晶石蜡，润滑剂选用机油，稳定剂选用硬脂酸锌。 
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b）中，混料设备选用水平式球磨机，球磨时间约为2.5-3小时，球磨机的温度控制在80℃-90℃，球磨后粉料的最大颗粒度控制在100目左右。 
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，设备选用二辊轧机，工作辊的直径为50mm，辊面宽80mm；粉料在常温下轧制，轧机速度2.2m/min，轧缝控制在0.1-0.12mm，粉料的咬入角为7.5°；制得片材厚度约为0.18-0.2mm；热处理设备选用中温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在950℃-980℃，热处理时间约为3小时，处理后在真空中冷却至室温。 
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d）中，设备选用冷片材压延机，压延处理后片材的厚度控制在0.15-0.16mm；热处理设备选用高温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在1200℃-1250℃，热处理时间约为2小时，处理后在炉内冷却至室温。 
本发明揭示了一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程科学，成本适中，在片材的轧制过程中组织转变充分，热处理实施得当，制得的片材厚度适当，尤其在控制和降低涡流损耗方面表现突出，直接有效的提升了变压器的使用性能。 
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 
图1是本发明实施例高性能变压器铁芯片材的制备方法的工序步骤图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 
图1是本发明实施例高性能变压器铁芯片材的制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤：a）选备原料，b）混料，c）轧制及其热处理，d）压延及其热处理，e）后续处理。 
实施例1 
本发明提及的变压器铁芯片材的具体制备过程如下：
a）选备原料，原料的主要成分及其百分含量配比为：铁粉80%、填料12%，其余为助剂；其中，铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为140-160目；填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉，质量百分比约为2:2.5:4.5:1，铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为325-350目，硅粉的平均颗粒度约为200-225目；助剂中的增塑剂选用微晶石蜡，润滑剂选用机油，稳定剂选用硬脂酸锌；
b）混料，混料设备选用水平式球磨机，球磨时间约为3小时，球磨机的温度控制在85℃-90℃，球磨后粉料的最大颗粒度控制在100目左右；
c）轧制及其热处理，设备选用二辊轧机，工作辊的直径为50mm，辊面宽80mm；粉料在常温下轧制，轧机速度2.2m/min，轧缝控制在0.12mm，粉料的咬入角为7.5°；制得片材密度约为6.6克/立方厘米，宽度约为75mm，厚度约为0.2mm；热处理设备选用中温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在960℃-980℃，热处理时间约为3小时，处理后在真空中冷却至室温；热处理后的片材密度可提升至7.12克/立方厘米；
d）压延及其热处理，设备选用冷片材压延机，压延处理后片材的厚度控制在0.15-0.16mm；热处理设备选用高温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在1240℃-1250℃，热处理时间约为2小时，处理后在炉内冷却至室温；热处理后的片材密度可提升至7.35克/立方厘米；
e）后续处理，后续处理包括片材的抛光、修型处理、裁剪及包装等。
实施例2 
本发明提及的变压器铁芯片材的具体制备过程如下：
a）选备原料，原料的主要成分及其百分含量配比为：铁粉82%、填料10%，其余为助剂；其中，铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为120-140目；填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉，质量百分比约为2:2.5:4.5:1，铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为350-375目，硅粉的平均颗粒度约为200-225目；助剂中的增塑剂选用微晶石蜡，润滑剂选用机油，稳定剂选用硬脂酸锌；
b）混料，混料设备选用水平式球磨机，球磨时间约为2.5小时，球磨机的温度控制在80℃-85℃，球磨后粉料的最大颗粒度控制在100目左右；
c）轧制及其热处理，设备选用二辊轧机，工作辊的直径为50mm，辊面宽80mm；粉料在常温下轧制，轧机速度2.2m/min，轧缝控制在0.1mm，粉料的咬入角为7.5°；制得片材密度约为6.5克/立方厘米，宽度约为75mm，厚度约为0.18mm；热处理设备选用中温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在950℃-960℃，热处理时间约为3小时，处理后在真空中冷却至室温；热处理后的片材密度可提升至7.1克/立方厘米；
d）压延及其热处理，设备选用冷片材压延机，压延处理后片材的厚度控制在0.15-0.16mm；热处理设备选用高温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在1200℃-1220℃，热处理时间约为2小时，处理后在炉内冷却至室温；热处理后的片材密度可提升至7.3克/立方厘米；
e）后续处理，后续处理包括片材的抛光、修型处理、裁剪及包装等。
本发明揭示了一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，其特点是：该制备方法工序安排合理，实施过程科学，成本适中，在片材的轧制过程中组织转变充分，热处理实施得当，制得的片材厚度适当，尤其在控制和降低涡流损耗方面表现突出，直接有效的提升了变压器的使用性能。 
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。 

Claims (5)

1.一种高性能变压器铁芯片材的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：a）选备原料，b）混料，c）轧制及其热处理，d）压延及其热处理，e）后续处理。
2.根据权利要求1所述的高性能变压器铁芯片材的制备方法，其特征在于，所述的步骤a）中，原料的主要由铁粉、填料和助剂组成；铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为120-180目；填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉，质量百分比约为2:2.5:4.5:1，铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为325-400目，硅粉的平均颗粒度约为200-225目；助剂中的增塑剂选用微晶石蜡，润滑剂选用机油，稳定剂选用硬脂酸锌。
3.根据权利要求1所述的高性能变压器铁芯片材的制备方法，其特征在于，所述的步骤b）中，混料设备选用水平式球磨机，球磨时间约为2.5-3小时，球磨机的温度控制在80℃-90℃，球磨后粉料的最大颗粒度控制在100目左右。
4.根据权利要求1所述的高性能变压器铁芯片材的制备方法，其特征在于，所述的步骤c）中，设备选用二辊轧机，工作辊的直径为50mm，辊面宽80mm；粉料在常温下轧制，轧机速度2.2m/min，轧缝控制在0.1-0.12mm，粉料的咬入角为7.5°；制得片材厚度约为0.18-0.2mm；热处理设备选用中温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在950℃-980℃，热处理时间约为3小时，处理后在真空中冷却至室温。
5.根据权利要求1所述的高性能变压器铁芯片材的制备方法，其特征在于，所述的步骤d）中，设备选用冷片材压延机，压延处理后片材的厚度控制在0.15-0.16mm；热处理设备选用高温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在1200℃-1250℃，热处理时间约为2小时，处理后在炉内冷却至室温。
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