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发表时间：2020-12-30T05:53:34.666Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第22期作者：张超1 张建2 闫伟利2
[导读] 介绍了硅钢片的退火工艺，比较分析了硅钢片退火前后磁性能的变化，阐述了硅钢片性能的改善机理。 1.北京首钢建设集团有限公司北京市 100043；
2.北京首钢股份有限公司河北省迁安市 064400
摘要：介绍了硅钢片的退火工艺，比较分析了硅钢片退火前后磁性能的变化，阐述了硅钢片性能的改善机理。
关键词：硅钢片；退火；电磁性能
电动机是电能与机械能相结合的装置。随着社会的发展和科学技术的进步，对技术提出了要求和期望。在性能稳定性方面，还讨论了电机的转速、转矩和转换效率。其中，发动机的效率与电磁线、结构、传动轴承的转子铁心等诸多因素有关，对于定、转子的设计，采用相同牌号的电工钢将取决于制造工艺的巨大差异。研究了退火处理对硅钢片和转子性能的影响。 一、冷轧电工钢质量控制要求
1.铁芯损耗低。铁损是指铁芯在≥50hz的交变磁场中磁化时消耗的低效电能，称为铁损。这种损耗会导致铁芯过热，这是对电能的浪费。电动机和变压器的温度在上升。铁损包括磁滞、涡流和异常损耗。通过降低电机损耗，延长电机运行时间，可以简化冷却装置。
2.高强度磁感应。磁感应强度是磁芯每单位横截面上磁力线的数目，也称磁通密度，它代表一种材料的磁化能力。强电磁感应板，减少铁芯和铁芯的损耗，节约电能，减少铁芯的体积和重量，从而节省板、线和电绝缘材料的用量。
3.磁各向异性的要求。电机工作在运动状态，铁芯由定子和转子组成电工钢板为磁各向同性。变压器由冷轧无取向电工钢或或热轧硅钢制成。变压器是在静止状态下工作，大中型变压器铁芯是用条片叠成，这样可保证沿电工钢板轧制方向下料和磁化．因此都用冷轧取向电工钢制造。
4.良好的冲压性能。用户使用该磁片时，冲切工作量大，冲压性能好。提高了模具和冲裁机的使用寿命，保证了冲裁片尺寸的精确，减少了毛刺，提高了叠片系数。适当调整硬度可以提高涂层的绝缘性能。 5.钢板表面平整，厚度均匀。电工钢板表面应光滑、平整、厚度均匀，主要是为了提高芯材的分层系
数。分层系数意味着铁芯体积是恒定的。随着电磁片的增加，气流密度增大，有效利用空间增大，气隙减小，励磁电流减小。另外，钢板表面或厚度的不均匀性也不能保证冲压钢板的尺寸精度。铁芯的工作非常困难。它在磁芯中产生更大的压应力，从而减少磁力并增加噪音。
第n个空间6.绝缘膜性能良好。为了避免叠层铁芯间短路，增加旋转电流损失，在冷轧电工钢表面镀一层无机盐或无机盐+有机盐。绝缘膜要求：耐热性好，绝缘膜薄而均匀，层间强度高，附着力好，耐冲孔，耐腐蚀、防锈。
钢板桩引孔
二、硅钢冲片退火工艺介绍
1.产铁芯过程描述。中国几乎所有的钢铁厂和发电厂都使用连续轧制和退火设备。电子产品性能良好。定子和转子的组装无需特殊处理。冲压企业的投资是有限的，其技术一般如图1所示。
2.随着冷轧电工钢的发展，由于工艺和设备的限制，冷轧电工钢的制造已逐渐由半工艺无涂层电工钢向冷轧电工钢转变。一般来说，为了获得预期的电磁性能，满足应用要求，有一种冲压后退火的方法，这对硅钢片生产厂家的硬件设备提出了更高的要求。因此，我国直接走上了硅钢加工的轨道。硅钢片再加工是指硅钢片在装配前在一定的温度和气氛下进行冲压和卷绕的热处理。
图１电机定转子制造和使用过程示意图
三、退火对电磁性能的影响
apm监控系统
适当的退火工艺对半工艺电工钢有积极的影响。根据爱泼斯坦标准样品的测试数据，标准样品由0.35mm厚的250的全工艺电子器件制成。通过不同频率下的测试，得到了实际的铁损值。在退火的情况下，进一步测试了同一爱泼斯坦样品在不同频率下的实际铁损值，并得到了比较曲线。如图2所示，电工钢退火后的铁耗明显降低。图3显示了样品峰值磁导率的比较。结果表明，峰值磁导率在峰值后显著增加。在相同退火条件下，对试验结果进行了比较。结果表明，经过一定退火处理后，整个电工钢的铁损明显降低，磁强度显著提高。试验
结果与不同牌号、不同材料的试验结果一致。为了消除冲压结构的干扰，采用了爱泼斯坦试件。在实际应用中，退火后的板材电磁性能较退火前有明显改善。退火后可提高中低档钢两个牌号。经退火处理后，高牌号电工钢的电磁性能得到改善，具有很强的研究和应用价值。
图4 汽车专用电工钢退火后晶粒度的变化
四、改善性能机理分析
1.从微观组织和晶粒长大的角度看，退火后材料的晶粒尺寸基本增大。图4为车辆用电工钢退火前后晶
粒度的变化。冷轧电工钢退火后晶粒尺寸的增加基本上是通过退火炉处理的。为什么退火后晶粒尺寸会发生变化？主要原因是这种材料在钢厂的高温区只停留几分钟，冲片退火经历数小时，足够的时间使晶粒充分长大，从而释放材料潜能。
2.冲压前后的晶粒重构。电机的定子和转子通过冲除多余材料形成各种复杂的槽形和结构。在冲压过程中，冲压区附近会发生晶粒损伤，降低了板材的实际电磁性能。在退火过程中，冲压表面周围的晶粒重新排列，以减少冲压工艺对材料电磁性能的负面影响。
3.消除内应力。硅钢片应力对电机磁路产生不利影响，导致电磁转换效率降低。退火工艺有利于消除硅钢片的应力，提高硅钢片的电磁性能。（1）压力源。在硅钢片的制造过程中，许多因素都会导致内应力的形成。主要的内应力因素是板料冲压前的压应力、送料机的拉应力和成形引起的剪应力。带材通过喂入器进入模具时，通常会产生拉伸效应，从而在材料中产生拉应力。当模具间距较大或出料机与送料机不完全平行时，拉应力明显增大。硅钢在冲压过程中，受到的应力由弹性变形到塑性变形再到撕裂。冲压件的平面度是应力释放的明显结果。需要注意的是，一些电机的设计在冲压后需要进一步加工成型，这也会带来相当大的压力。例如绕组铁心在绕制过程中会受到拉压应力，因此较先进的电机定子冲压直杆所产生的应力不容忽视。（2）压力的负面影响。硅钢片的拉应力和压应力对硅钢片的电磁性能有不利影响，特别是压力。结果表明，消除压应力可以显著提高硅钢片的电磁性能。（3）退火应力消除。当然，高温退火会释放材料的内应力。送料机和矫直机的应力释放在800℃以上，
温度在1H左右，电工钢的最佳磁性能得到完全释放。
4.钝化毛刺。由于冲压工艺的特点，无论模具的精度如何，冲压件边缘都会产生尖锐的毛刺。由于定子和转子是由硅钢片组成的，由于材料表面有涂层，硅钢片之间形成绝缘。但是，材料边缘的冲裁表面没有涂层，落料间隙区域被锋利的毛刺重叠，造成层间传导和层间损耗，最终降低了电机的效率。在冲压件退火过程中，由于热效应，法兰处获得的热量最快、最大。经过高温后，冲裁周边的毛刺被钝化，大大降低了层间传导的机会，增加了层间电阻，大大降低了层间损耗。
5.表面绝缘。退火过程通常包括发蓝过程。换言之，在强化蒸汽或氧化环境中，高温余热在切削表面形成氧化层。感应电动机的铸铝铸铜转子之间形成自然绝缘层。因此，感应电能所形成的感应电流基本上是在铝条或铜排中形成的，可以充分发挥其驱动作用。这一概念和效果基本上与专有铸造转子外壳兼容。工艺氧化层还具有一定的防锈性能，能有效避免运输和使用过程中的生锈风险。
退火工艺改善了带钢组织，减少了后续处理的负面影响。电机中心的转子和定子可以充分利用电工钢原有的性能。
参考文献
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