【知识】应力对硅钢性能的影响及应力消除

 

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应力对硅钢性能的影响及应力消除



一、应力对电磁性能的影响


1、热轧硅钢片对应力不敏感,加工应力对其磁性无明显影响;

2、冷轧硅钢片对应力敏感,冲剪应力导致铁损增高,消除应力退火是正确使用的关键;取向硅钢对应力的敏感度高于无取向硅钢;

3、质量证明书上的电磁性能值,无取向硅钢是试样不进行消除应力退火的测试值,而取向硅钢是试样经过消除应力退火后的测试值;

4、试验表明:冲、剪和弯曲等加工形成的应力和应变,会导致磁性能恶化,恶化程度随冲剪尺寸减小而明显增大。如冲剪宽度由30mm减为3mm时,铁损P1.5/50可增大30~40%。

变压器和大电机使用的硅钢片,由于冲片尺寸大,边缘应力区对磁性影响不大,一般不进行退火处理。

卷绕铁芯类变压器,由于弯曲产生的形变应力区对磁性影响较大,一般进行退火处理。否则,在设计上就要求选用铁损更低的牌号。

二、消除应力退火及注意事项


1.退火温度:退火温度不宜选得太高,以能恢复到原有磁性水平为限,不影响绝缘涂层或使叠片粘结。

取向硅钢一般选 800±10℃

无取向硅钢选用 700~750℃

2.退火时间:退火时间是指炉温达到设定退火温度后的保温时间,一般为铁芯均匀热透所需时间。为了防止加热和冷却过程中,由于热应力导致铁芯片变形,必须适当控制加热速度和冷却速度。加热方式最好选用从冲片侧面加热,冷却速度视装炉量而定,数吨以内时,应低于30℃/小时;装炉量更大时,还应更低些。

3.退火气氛:退火气氛的选择以冲片不氧化、不渗碳和磁性钢带表面绝缘涂层无明显恶化为原则。最好选用含氢2~10%的氮氢混合气体,加入少量的氢可保冲片不氧化。保护气体中的露点一般应在0℃以下。

严防渗碳和氧化:

硅钢产品出厂含碳量小于0.003%(<30ppm)。因此铁芯片在消除应力退火时,必须严防渗碳,以免恶化磁性。防止铁芯片氧化是消除应力效果的重要措施。除合理选用退火气氛外,在操作时首先要确认炉膛密封是否完好,在送电升温前,先通入氮气或惰性气体进行炉内清扫。
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