CN115094210A - 一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，该软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置中包括炉体结构，横向磁场结构，纵向磁场结构，等效旋转磁场结构和真空结构；本发明的软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置用于处理软磁合金磁芯，能够满足横向、纵向、旋转复合磁场叠加处理方式还能够满足单向需求磁场处理方式，能够让软磁合金磁芯处理方式有多种选择，从而使软磁合金的磁性能更加优越。

Description

一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置

技术领域

本发明涉及磁场真空热处理技术领域，具体为一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置。

背景技术

磁性材料历史悠久、应用广泛、种类繁多，作为一种必不可少的基础性功能材料，也一直是科学研究的重要课题。软磁材料是磁性材料的重要组成部分，广泛的应用于电力、电机和电子等工业领域。良好的软磁材料具备如下基本特质：高饱和磁感应强度；高磁导率；低磁损耗；高的居里温度和热稳定性。随着现代电力电子技术的迅猛发展，对电子器件提出了小型化与优异软磁性能的双重要求，软磁材料的发展将为新型高性能磁功能材料的研究与开发注入强大的动力。

磁场热处理的所有工艺方法和与之相应的普通热处理工艺方法相比在不降低材料韧性的前提下可显著地细化组织、提离材料的强度，特别是在对纳米晶的热处理中，可显著提高纳米晶合金的软磁性能。不同的磁场退火方式下能得到不同的软磁性能，复合磁场能进一步优化材料的综合磁性能。在各种磁场热处理方式中，我们可以选择其中一种使材料达到某些特定的性能要求，也可以采取多种处理方式复合的方法。现有的热处理炉较为单一，对于需要采取多种处理方式复合的方法，要分别经过不同的磁场退火炉处理，工艺繁琐效率低下，常常不能达到预期的性能，所以本发明提出了一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置能够满足多种磁场退火处理方式，能够综合提升软磁合金的磁性能。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，解决了现有设备中软磁合金热处理炉难以提供多功能复合磁场热处理工艺的难题，解决了现有的热处理炉生产的软磁合金综合磁性能难以提升的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，包括炉体结构包括炉体结构，炉体结构外部包裹有第一绝缘层，第一绝缘层外部包裹用于加热的电阻杆加热装置，电阻杆加热装置外部包裹绝缘保温层，绝缘保温层外一层设置有降温装置，所述降温装置内部为空心结构通过降温管道延伸到外部，降温装置外层固定有第二绝缘层，第二绝缘层与通电线圈装置连接，通电线圈装置外层与第三绝缘层相连，第三绝缘层紧密固定在外部热处理炉箱体上，热处理箱右侧中间位置处设置有旋转电机，旋转电机通过耐高温旋转轴带动软磁合金旋转固定箱旋转。

作为上述方案的进一步设置，所述炉体结构上设置有侧面打开的密封盖，所述密封盖上设置有三个旋紧杆，所述旋紧杆通过旋紧方式使密封盖与炉体结构密封，炉体结构底部设置有真空泵导管，所述真空泵导管与外接真空泵连接。

作为上述方案的进一步设置，所述电阻杆加热装置的通电装置设置在热处理炉箱体内，通过打开箱体上的电源开关来实现电阻杆加热装置通电从而给热处理炉提供热源。

作为上述方案的进一步设置，所述通电线圈装置上设置有上下两个线圈，两个线圈通过四条连接线连接到热处理炉箱体内，通过热处理炉箱体上的开关来实现线圈的通电，两个线圈的通电电流方向一致。

作为上述方案的进一步设置，所述软磁合金旋转固定箱上有耐高温旋转轴，耐高温旋转轴为空心轴，其内部设有给热处理炉箱体内设置的导电板供电的导电杆，两个导电杆分别连接热处理炉箱体内腔上下两层的所述导电板，两层的所述导电板分别插入上导电板固定装置以及下导电板固定装置中，上导电板固定装置和下导电板固定装置通过连接板固定在一起，所述导电板通过导电料杆支撑连接，所述导电料杆上固定有固定仓，所述固定仓设置有固定仓盖。

作为上述方案的进一步设置，所述热处理炉箱体上设置有外部密封盖，外部密封盖上有旋紧装置，外部密封盖使整个装置能够密封保温，热处理炉箱体右侧设置带有旋转电机的电机固定台，热处理炉箱体下部设置有整个热处理炉的通电开关、电源指示灯、控制面板、真空泵开关、旋转电机开关、横向磁场线圈开关以及纵向磁场线圈开关。

作为上述方案的进一步设置，所述降温管道连接外部抽水泵或通风风扇其用于降温。

作为上述方案的进一步设置，所述导电板和配套的导电料杆、固定仓和固定仓盖通过所需处理的软磁合金线圈的大小进行更换。

该软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置运行原理是：将软磁合金放入固定仓中，导电仓按照横向磁场方向固定在导料杆上，①横向磁场通过导电线圈通电产生，导料杆固定在导电板中，导料杆与导料杆之间平行排布，导电板通过两个导电杆连接到炉体外部，通过给外部橫磁线圈通直流电后会产生横向磁场，②而通过两个导电杆给导电板通入直流电会产生纵向磁场，③软磁合金固定仓通过外部电机带动旋转，旋转软磁合金和横向磁场的共同作用，起到利用横向磁场实现等效旋转磁场处理效果，通过软磁合金性质选择合适的退火处理方式，从而实现集成横向、纵向、旋转一体磁场效果，采用简单的旋转设计实现等效磁场解决现有技术软磁处理设备功能单一的问题，可进行依次启动的处理，也可基于设定同时启动横向+纵向或纵向+等效旋转同时处理的功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

该软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置将横向、纵向、旋转磁场退火炉集成于一体，解决了现有相关方面软磁合金热处理炉处理方式单一和处理后的软磁合金综合磁性能较低的问题，能够根据软磁合金的大小处理多种规格合金材料，且可以同时处理大批相同规格软磁合金材料，能够自由选择进行横向磁场、纵向磁场和等效旋转磁场处理工艺，通过三种磁场的相互综合作用解决了软磁合金材料需要多种磁场共同作用一体式退火处理的问题，降低了在各种设备之间反复转移合金过程中的资源损耗，保证了退火质量，从而可以降低生产成本，大大提高生产效率和生产质量。

附图说明

图1为本发明处理装置的热处理炉整体结构示意图；

图2为本发明处理装置的部分结构示意图；

图3为本发明处理装置的部分结构示意图；

图4为本发明处理装置的炉体结构示意图；

图5为本发明处理装置的软磁合金固定箱整体结构示意图；

图6为本发明处理装置的软磁合金固定箱箱体结构示意图；

图7为本发明处理装置的热处理炉箱体结构示意图；

附图标记：1、炉体结构；12、密封盖；13、旋紧杆；14、真空泵导管；2、第一绝缘层；3、电阻杆加热装置；4、绝缘保温层；5、降温装置；51、降温管道； 6、第二绝缘层；7、通电线圈装置；71、两个线圈；72、四条连接线；8、第三绝缘层；9、旋转电机；10、软磁合金旋转固定箱；101、耐高温旋转轴；102、导电杆；103、上导电板固定装置；104、连接板；105、下导电板固定装置；106、导电板；107、固定仓；108、固定仓盖；109、电料杆；11、热处理炉箱体；111、外部密封盖；112、旋紧装置；113、电机固定台；114、通电开关；115、电源指示灯；116、控制面板；117、真空泵开关；118、旋转电机开关；119、横向磁场线圈开关；1110、纵向磁场线圈开关。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-7所示的本发明提供了一种技术方案：一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，包括炉体结构1，炉体结构1外部包裹有第一绝缘层2，第一绝缘层2外部包裹用于加热的电阻杆加热装置3，电阻杆加热装置3外部包裹绝缘保温层4，绝缘保温层4外设置有降温装置5，所述降温装置5内部为空心结构通过降温管道51延伸到外部，降温装置5外层固定有第二绝缘层6，第二绝缘层6 与通电线圈装置7连接，通电线圈装置7外层与第三绝缘层8相连，第三绝缘层 8紧密固定在外部热处理炉箱体11上，热处理箱右侧中间位置处设置有旋转电机 9，旋转电机9通过耐高温旋转轴101带动软磁合金旋转固定箱10旋转。

炉体结构1上设置有侧面打开的密封盖12，密封盖12上设置有三个旋紧杆 13所述旋紧杆通过旋紧方式使密封盖12与炉体结构密封，炉体结构1底部设置有真空泵导管14，所述真空泵导管13与外接真空泵连接。

电阻杆加热装置3的通电装置设置在热处理炉箱体11内，通过打开热处理炉箱体11上的电源开关来实现电阻杆加热装置通电从而给热处理炉提供热源。

通电线圈装置7上设置有上下两个线圈71，两个线圈通过四条连接线72连接到热处理炉箱体11内，通过热处理炉箱体11上的开关来实现线圈的通电，两个线圈的通电电流方向一致。

软磁合金旋转固定箱10上有耐高温旋转轴101，耐高温旋转轴101为空心轴，其内部通有给箱体导电板106供电的导电杆102，两个导电杆102分别连接箱体导电板106，导电板106分别插入上导电板固定装置103、下导电板固定装置105 中，上导电板固定装置103、下导电板固定装置105通过连接板104固定在一起，导电板106通过导电料杆109支撑连接，导电料杆上固定有一定数量的固定仓10，固定仓107设置有固定仓盖108，通过所需处理的软磁合金线圈的大小更换导电板106和配套的导电料杆109、固定仓107和固定仓盖108。

热处理炉箱体11上设置有外部密封盖111，密封盖111上有旋紧装置112，密封盖111使整个装置能够密封保温，箱体右侧设置有固定旋转电机9的电机固定台113，箱体下部设置有整个热处理炉的通电开关114电源指示灯115，控制面板116，真空泵开关117，旋转电机开关118，横向磁场线圈开关119，纵向磁场线圈开关1110。

降温管道51可以外部连接抽水泵或通风风扇，可以采用多种方式降温。

该软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置工作时，首先安装旋转固定箱，根据自己选所处理软磁合金材料的形状大小选择相对应的导电板106、和配套的导电料杆109、固定仓107和固定仓盖108，选择好相应的导电板后先将下导电板 106装入下导电板固定装置105中然后插入导电料杆109，然后在导电料杆上放入固定仓盖108，把需要处理的软磁合金磁芯放入固定仓107中，再把固定仓107 扣合在固定仓盖108上，重复上面的步骤直至导电料杆不能填装为止，按照顺序依次重复上面步骤直至整个导电板上都装置好，而后把上导电板106装入上导电板固定装置103中，在连接板104扣合装有上导电板106的上导电板固定装置103，把安装好的旋转固定箱和旋转电机9相连，连接好后关闭炉体结构1上的密封盖12，旋紧三个旋紧杆，使密封仓内部处于密封状态，然后再关闭热处理炉箱体11 上的密封盖111，旋紧上面的旋紧装置112，使整个热处理炉处于完全密封状态，打开热处理炉通电电源开关114待电源指示灯115亮起，调节控制面板116设定好退火温度、退火时间，打开真空泵开关117，待炉体结构内完全抽真空后，打开横向磁场线圈开关119，打开横向磁场线圈开关119实际上使通电线圈四条连接线72通电，上下两线圈通电电流方向一致，进而再打开纵向磁场线圈开关1110，打开纵向磁场线圈开关1110实际上使两个导电杆102分别接电，从而使下导电板固定装置105接电，导电料杆109起到导线作用，使旋转固定箱10上产生横向磁场，打开旋转电机开关118，使炉体内部产生等效旋转磁场，打开旋转电机开关 118实际上使横线磁场线圈通电，使炉体内产生横向磁场，同时打开旋转电机9，旋转电机9带动旋转轴转动101从而使旋转固定箱10旋转，在旋转过程中固定箱 10上的软磁合金受到磁场方向一直发生改变，设置好所加磁场后运行热处理炉对软磁合金进行退火处理，处理时间达到后，选择冷却方式在降温管道51处连接抽水泵，打开抽水泵开关调节抽水泵功率，通过水流大小来定向冷却软磁合金，待热处理炉冷却后使热处理炉内恢复常压，打开热处理炉箱体11上的密封盖111和炉体结构1上的密封盖12，卸下上导电板固定装置103，取出固定仓107，从而取出处理后的软磁合金，重复取出操作直至全部取出处理后的软磁合金。

该软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，解决了现有相关方面软磁合金热处理炉处理方式单一和处理后的软磁合金综合磁性能较低的问题，通过调整热处理上的通电开关的开关状态，可以有选择的去选择进行横向磁场、纵向磁场以及基于横向磁场和旋转设计实现的等效旋转磁场处理工艺，并驱动上述三种磁场单独或同时作用，能够根据不同软磁合金的性质去选择最好的处理方式，其处理方式包括单独的三种磁场依次或选择启动处理，横向+纵向，旋转+纵向的同时启动，五种工作模式，进而保证生产的软磁合金具有更好的磁性能处理，这种有选择的处理工艺能够有效的提高软磁合金的生产效率和生产质量，还能够减少处理过程中生产资源的浪费。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：包括炉体结构(1)，所述炉体结构(1)外部包裹有第一绝缘层(2)，所述第一绝缘层(2)外部包裹用于加热的电阻杆加热装置(3)，电阻杆加热装置(3)外部包裹绝缘保温层(4)，绝缘保温层(4)外设置有降温装置(5)，所述降温装置(5)内部为空心结构，通过降温管道(51)延伸到外部，降温装置(5)外层固定有第二绝缘层(6)，第二绝缘层(6)与通电线圈装置(7)连接，通电线圈装置(7)外层与第三绝缘层(8)相连，第三绝缘层(8)紧密固定在外部热处理炉箱体(11)上，热处理箱右侧中间位置处设置有旋转电机(9)，旋转电机(9)通过耐高温旋转轴(101)带动软磁合金旋转固定箱(10)旋转。

2.根据权利要求1所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述炉体结构(1)上设置有侧面打开的密封盖(12)，所述密封盖(12)上设置有三个旋紧杆(13)，所述旋紧杆(13)通过旋紧方式使密封盖(12)与炉体结构(1)密封，炉体结构(1)底部设置有真空泵导管(14)，所述真空泵导管(14)与外接真空泵连接。

3.根据权利要求1所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述电阻杆加热装置(3)的通电装置设置在热处理炉箱体(11)内，通过打开箱体上的电源开关来实现电阻杆加热装置(3)通电从而给热处理炉提供热源。

4.根据权利要求1所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述通电线圈装置(7)上设置有上下两个线圈(71)，两个线圈(71)通过四条连接线(72)连接到热处理炉箱体(11)内，通过热处理炉箱体(11)上的开关来实现线圈的通电，两个线圈的通电电流方向一致。

5.根据权利要求1所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述软磁合金旋转固定箱(10)上有耐高温旋转轴(101)，耐高温旋转轴(101)为空心轴，其内部设有给热处理炉箱体(11)内设置的导电板(106)供电的导电杆(102)，两个导电杆(102)分别连接热处理炉箱体(11)内腔上下两层的所述导电板(106)，两层的所述导电板(106)分别插入上导电板固定装置(103)以及下导电板固定装置(105)中，上导电板固定装置(103)和下导电板固定装置(105)通过连接板(104)固定在一起，所述导电板(106)通过导电料杆(109)支撑连接，所述导电料杆(109)上固定有固定仓(107)，所述固定仓(107)设置有固定仓盖(108)。

6.根据权利要求1所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述热处理炉箱体(11)上设置有外部密封盖(111)，外部密封盖(111)上有旋紧装置(112)，外部密封盖(111)使整个装置能够密封保温，热处理炉箱体(11)右侧设置带有旋转电机(9)的电机固定台(113)，热处理炉箱体(11)下部设置有整个热处理炉的通电开关(114)、电源指示灯(115)、控制面板(116)、真空泵开关(117)、旋转电机开关(118)、横向磁场线圈开关(119)以及纵向磁场线圈开关(1110)。

7.根据权利要求1所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述降温管道(51)连接外部抽水泵或通风风扇其用于降温。

8.根据权利要求5所述一种软磁合金多功能复合磁场真空热处理装置，其特征在于：所述导电板(106)和配套的导电料杆(109)、固定仓(107)和固定仓盖(108)通过所需处理的软磁合金线圈的大小进行更换。

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