[發明專利]局部感應熱處理

在審

• 申請號: 201910194614.0
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN110306019A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 榮傳兵;梁峰;邁克爾·W·德格納
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: C21D1/42
• 分類號: C21D1/42;C21D6/00;C21D9/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

本公開提供了“局部感應熱處理”。提供了一種制造定子的方法。所述方法可以包括將鋼沖壓成疊片，每個疊片具有限定與磁導率相關聯的殘余應力的內邊緣區域。所述方法還可以包括將所述疊片暴露于變化的磁場，使得對于每個所述疊片，在所述內邊緣區域附近產生的渦流密度最大，以相對于所述疊片的中心區域加熱所述內邊緣區域以降低所述殘余應力和鐵芯損耗。

技術領域

本公開涉及一種用于電機的鋼的熱處理工藝。

背景技術

電工鋼是一種獨特的鋼，用于產生特定的磁性。電工鋼通常以厚度小于2mm的冷軋帶鋼制造。這些帶鋼被切割成形以形成變壓器的疊片鐵芯、以及電動馬達的定子和轉子。電工鋼通常通過各種方法被剪裁成形，諸如沖壓、切割(例如，水射流或激光切割)、和沖壓，沖壓是將鋼材的平坦部分放入模具中并用工具壓制所述平坦部分以形成期望表面的工藝。沖壓電工鋼可能會引發殘余應力，內部應力分布被鎖定在材料中。即使沒有外部載荷施加到材料上，這種應力也會存在。

電氣部件中的殘余應力會導致鐵芯損耗和能效降低。鐵芯損耗存在于包括經受變化的磁場的鐵芯的某些裝置中，諸如變壓器、電感器、AC馬達和交流發電機。在理想情況下，通過所述裝置傳遞的磁場可能在鐵芯中發生損耗，并通過熱量或噪音或這兩者消散。通過稱為退火的金屬加工工藝可以減少殘余應力，繼而降低鐵芯損耗。退火是一種熱處理工藝，這種工藝改變被處理材料的物理性質并且有時會改變其化學性質。感應退火是涉及通過在部件內產生渦流來加熱電氣部件的一種類型的退火。

發明內容

根據本公開的一個實施例，提供了一種制造定子的方法。所述方法可以包括將鋼沖壓成疊片，每個疊片具有限定與磁導率相關聯的殘余應力的內邊緣區域。所述方法還可以包括將所述疊片暴露于變化的磁場，使得對于每個所述疊片，在所述內邊緣區域附近產生的渦流密度最大，以相對于所述疊片的中心區域加熱所述內邊緣區域以降低所述殘余應力和鐵芯損耗。

根據本公開的另一實施例，提供了一種制造轉子組件的方法。所述方法可以包括將鋼沖壓成疊片，每個疊片具有限定與磁導率相關聯的殘余應力的外邊緣區域。所述方法還可以包括將所述疊片暴露于變化的磁場，使得對于每個所述疊片，在所述外邊緣區域附近產生的渦流密度最大，以相對于所述疊片的中心區域加熱所述外邊緣區域以降低所述殘余應力和所述磁導率。

根據本公開的又另一實施例，提供了一種制造電機的方法。所述方法可以包括將鋼沖壓成疊片，每個疊片具有內邊緣區域和外邊緣區域。所述方法還可以包括使所述疊片與線圈之間的相對移動產生交變磁通量，使所述疊片暴露于所述磁通量，使得在所述邊緣區域附近產生的渦流密度最大，以相對于所述疊片的中心區域加熱所述邊緣區域以降低所述殘余應力并增大所述磁導率。

附圖說明

圖1是示出包括用于電工鋼的傳統消除應力退火的現有技術工藝的流程圖。

圖2是示出包括用于電工鋼的局部感應熱處理工藝的過程的流程圖。

圖3是示例性轉子疊片的俯視圖，示出了示例性局部感應熱處理區。

圖4是根據本公開的一個實施例的經歷局部感應熱處理工藝的示例性圓環面或環的透視圖。

圖5是根據本公開的另一實施例的經歷局部感應熱處理工藝的轉子組件的透視圖。

圖5A是示出了疊片和磁通量以及寄生磁通量的局部俯視圖。

圖6是根據本公開的另一實施例的經歷局部感應熱處理工藝的示例定子組件的透視圖。

圖7是根據本公開的另一實施例的經歷局部感應熱處理工藝的示例定子組件的透視圖。

圖8是根據本公開的另一實施例的經歷局部感應熱處理工藝的示例定子組件的透視圖。

具體實施方式