[發明專利]一種非晶合金立體卷鐵心的熱處理方法

在審

• 申請號: 201711218639.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108010704A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 高小沛;李力;郝柱;顧偉;張士巖;陳飛
• 申請（專利權）人: 上海日港置信非晶體金屬有限公司;上海置信電氣非晶有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周榮芳

本發明公開了一種非晶合金立體卷鐵心的熱處理方法，其包括以下步驟：步驟1：將非晶合金立體卷鐵心放入退火爐內，并在其底部放置帶有多個小孔的導流板；步驟2：向退火爐內通入干燥的壓縮空氣；步驟3：當退火爐內空氣濕度小于預設值時，對非晶合金立體卷鐵心進行加溫加磁處理；步驟4：完成退火并停止向退火爐內通入干燥的壓縮空氣。本發明通過通入壓縮空氣以在立體卷鐵心表面形成一層保護膜，提高了鐵心的抗氧化效果；同時使用導流板以減小非晶立體卷鐵心不同帶寬的溫度差異，改善了其熱處理時受熱的均勻性，提高了非晶立體卷鐵心的性能。

技術領域

本發明涉及變壓器鐵心制造領域，具體涉及一種非晶合金立體卷鐵心的熱處理方法。

背景技術

在輸變電系統中，電力變壓器是變電、傳輸和分配電能的核心設備。非晶合金鐵心變壓器是用新型導磁材料—非晶合金制作鐵心而成的變壓器，它比硅鋼片作為鐵心變壓器的空載損耗下降約75％，空載電流下降約80％，是現階段節能效果較理想的配電變壓器。

現有的非晶合金變壓器的鐵心結構方式主要有兩種，一種是四框五柱式，一種是三框三柱式，這兩種結構的非晶合金鐵心都是采用開口平面卷鐵心結構，線圈的橫截面呈矩形，主要是因為非晶合金鐵心柱橫截面是矩形。由于鐵心柱和線圈橫截面都是矩形，造成了其抗突發短路的能力下降，必須采取結構加強及壓裝工藝等彌補措施，且由于采用平面卷鐵心結構,接縫多造成噪音的增加。雖然這些問題通過增加原材料的投入及器身結構的加強等措施能夠得到解決，但是綜合成本的上升對非晶合金變壓器的大量推廣應用造成了不利的影響。立體卷鐵心是由三個相同的單框在空間上互成120°緊密拼合而成的，心柱截面接近圓形，故立體卷鐵心變壓器在相同條件下具有較低的噪聲和較強的抗突發短路能力，并可有效減小變壓器體積及重量，降低生產和運行成本。

非晶合金立體卷鐵心在生產制造過程中會產生應力，為了獲得良好的磁性能特性，非晶合金立體卷鐵心成型后必須在一定的磁場條件下進行退火處理。非晶合金帶材是鐵基的合金材料，鐵的成分占了90％以上，因此，立體卷鐵心在高溫熱處理退火時很容易受溫度和濕度的影響而被氧化。鐵心表面被氧化后，除了表面有銹跡，更主要的是表面氧化層會導致鐵心的空載損耗明顯增大。因此，非晶合金立體卷鐵心在整個熱處理退火過程中必須采用氣氛保護，減少和防止鐵心表面被氧化。常用的保護氣體為氮氣或氬氣。目前國內大多使用純度達到99.99％的氮氣，由于純氮氣中含水量低，且不含氧氣，因此目前生產的非晶鐵心退火采用純氮氣作為保護氣體。

另外，非晶合金立體卷鐵心是由三個完全相同的截面近似半圓形單框拼合而成，這樣拼合后的鐵心心柱的橫截面非常接近于圓形，而每一個單框是由幾種不同寬度的非晶合金帶材搭接鑲嵌而成的，非晶合金帶材帶寬從30～170mm不等，按照常規鐵心的退火工藝技術，勢必會使較窄帶寬帶材受熱過多造成“過燒”，性能惡化；而較寬帶材則受熱不充分，造成“欠燒”。

發明內容

本發明的目的是提供一種非晶合金立體卷鐵心的熱處理方法，通入壓縮空氣以在立體卷鐵心表面形成一層保護膜，提高鐵心的抗氧化效果；同時使用導流板以減小非晶立體卷鐵心不同帶寬的溫度差異，改善其熱處理時受熱的均勻性，提高非晶立體卷鐵心的性能。

為達到上述目的，本發明提供了一種非晶合金立體卷鐵心的熱處理方法，其包括以下步驟：

步驟1：將非晶合金立體卷鐵心放入退火爐內，并在其底部放置帶有多個小孔的導流板；

步驟2：向退火爐內通入干燥的壓縮空氣；

步驟3：當退火爐內空氣濕度小于預設值時，對非晶合金立體卷鐵心進行加溫加磁處理；

步驟4：完成退火并停止向退火爐內通入干燥的壓縮空氣。

上述的非晶合金立體卷鐵心的熱處理方法，其中，所述非晶合金立體卷鐵心的帶材寬度越大，其下方導流板上設置的小孔直徑就越大。