[發明專利]一種高碳鐵基非晶合金變壓器鐵芯及其制造方法

在審

• 申請號: 201410194735.2
• 申請日: 2014-05-10
• 公開（公告）號: CN103938128A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 由偉;劉亞秀;陶匡衡
• 申請（專利權）人: 由偉
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;H01F27/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力設備生產領域，具體說是一種高碳鐵基非晶合金變壓器鐵芯及其制造方法。

背景技術

變壓器是一種利用電磁感應原理來改變交流電壓的電力設備，在電路中可以起到電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓等作用，在供電、機械制造、冶金、礦山、鐵路等很多領域具有廣泛應用。

變壓器主要由鐵芯和線圈組成，在工作過程中，鐵芯會產生損耗，這種損耗使得部分電能轉變為熱能，造成電源的極大浪費。而且，這種能量的損耗還會使鐵芯的溫度上升，如果鐵芯長期在高溫下工作，它表面的絕緣層會發生老化，進一步使損耗增加。

為了降低鐵芯的損耗，近年來，人們研制了一種新材料——鐵基非晶合金，用它來制造變壓器的鐵芯。目前使用較多的鐵基非晶合金的化學組成是：78-81%鐵、13-15%硼、3-9%硅，這種鐵芯在工作過程中產生的損耗比較低，因此能夠節省大量電能，提高用電效率。

近幾年來，世界各國面臨日益嚴重的能源危機，要求電力設備包括變壓器要進一步降低損耗、提高能源利用率。

開發新型的鐵基非晶合金材料，用它制造損耗更低的變壓器鐵芯，無疑具有重要的工程應用價值。

發明內容

本發明的目的是開發新型的鐵基非晶合金，用它來制造變壓器的鐵芯，使鐵芯的損耗進一步降低。本發明的特征是在鐵基非晶合金的成分里加入了較多的碳，經過稱量、破碎、研磨、混合、攪拌、熔煉、甩帶、退火、沖剪、疊裝、緊固工藝制造高碳鐵基非晶合金變壓器鐵芯。???

本發明的制備方法為：

1．??高碳鐵基非晶合金的生產原料及配比：

??鐵：82-90%

??碳：2-6%

??硅：1-5%

??硼：1-15%

各組分含量之和為100%。

2．高碳鐵基非晶合金變壓器鐵芯的制造工藝為：

（1）按要求稱量各種原料；?

（2）將塊狀原料破碎、研磨；

（3）將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；

（4）將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為：將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；最高加熱溫度為1650℃，保溫2-30小時；?

（5）將合金液噴射到高速旋轉的冷卻輥上，進行甩帶，液體快速凝固后，得到非晶合金帶材；

（6）將非晶合金帶材放入熱處理爐中進行退火，特征為：最高加熱溫度為780℃，保溫1-10小時；

（7）將退火后的非晶合金帶材進行沖剪，得到鐵芯片；

（8）將鐵芯片進行疊裝、緊固，得到最終的產品。

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本發明的有益效果：

在本發明中，在鐵基非晶合金中加入了碳元素，它有利于降低合金的渦流損耗和磁滯損耗，因此，根據本發明制備的高碳鐵基非晶合金鐵芯在工作過程中的損耗比不含碳的鐵基非晶合金鐵芯的損耗更低，從而能夠進一步減少電能的浪費，提高供電效率；同時，由于鐵芯在工作過程中發熱量少，所以它外部的絕緣材料不容易發生老化，有利于變壓器延長使用壽命。本發明可用于電力設備生產領域，具有廣闊的應用前景。?

本發明使用的原料來源廣泛，均為市場上常見的工業原料，價格低廉。

在制備工藝方面，本發明的制備工藝簡單，對設備的要求比較低，對操作人員的技能也沒有特殊要求，普通工人都可以操作。

綜上所述，本發明具有較高的實用性和推廣應用價值。

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附圖說明：

????圖1是高碳鐵基非晶合金變壓器鐵芯的制備工藝流程圖。

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具體實施方式：

實施例1：按圖1所示，生產原料及配比為：

鐵：82%

??碳：6%

??硅：5%

??硼：7%。

高碳鐵基非晶合金變壓器鐵芯的制造工藝為：

（1）按要求稱量各種原料；?

（2）將塊狀原料破碎、研磨；

（3）將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；

（4）將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為：將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為1350℃，保溫10小時；?

（5）將合金液噴射到高速旋轉的冷卻輥上，進行甩帶，液體快速凝固后，得到非晶合金帶材；

（6）將非晶合金帶材放入熱處理爐中進行退火，特征為：加熱溫度為660℃，保溫4小時；