【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于硅鋼，具體涉及一種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法。
技術介紹
1、近年來，隨著全球能源環境問題的日益突出，促進了節能減排在全世界的關注，在此基礎上，大多數企業都將能耗標準進行了提升。現如今，電力傳輸作為世界上的主要能源傳輸方式，在其傳輸過程中，變壓器所造成的損耗占據全國全年發電量的4%，其中，由硅鋼疊片所形成的變壓器轉子占據50%左右。硅鋼片的這種損耗被稱作鐵損，由此可見，降低硅鋼片的鐵損對于節能減排具有重要的意義。
2、眾所周知，取向硅鋼作為一種功能性材料，因其內部高度一致的高斯結構而得名，并且被稱為鋼鐵工業的藝術品。晶粒的高度一致排放，使得它在一定的方向上更容易被磁化，表現為在標準磁感（ b8）下可以獲得更高的飽和磁感應強度，進一步的獲得更低的鐵損。
3、需要說明的是標準磁感一般使用 b8表征，表示硅鋼片在800a/m的激勵磁場下的磁感應強度，單位為t。鐵損一般用 p1.7/50表征，表示在頻率為50hz的情況下，磁感應強度達到1.7特斯拉（t）時硅鋼片的損耗能量，單位為w/kg。
4、取向硅鋼的損耗由磁滯損耗、渦流損耗和反常損耗三部分組成。磁滯損耗表示硅鋼片在磁化或退磁過程中由于硅鋼片內部的各種缺陷問題阻礙磁疇運動，導致磁感應強度落后于磁場變化的一種損耗；渦流損耗為硅鋼片在使用過程中由于法拉第電磁感應原理引起的渦流而產生的損耗，與板厚和電阻率有關；
5、取向硅鋼內部的磁疇表示為低于居里溫度后自發磁化而產生的微觀結構，每個磁疇都在退磁能、磁晶各向異性能和疇壁能相互作用下形成的臨時穩定的平行反向排列的180°磁疇，形成高度一致的goss織構。相鄰磁疇之間的過渡層被稱為磁疇壁。硅鋼片在技術磁化過程中，磁疇會沿著磁化方向逐漸吞并周圍的磁疇并發生旋轉。較小的磁疇也會在這個過程中長大，增加磁疇的數目，增加導磁能力，最終表現為磁疇數目增加，磁疇寬度變小，細化磁疇，并在最后恢復到能量最低的狀態。
6、目前，公認的磁疇細化技術分為三種：（1）是通過機械加工法，即用較堅硬的刀具或其他工具在硅鋼表面產生劃痕或者凹坑來達到刻痕的目的。第（2）是化學處理法，即通過先在硅鋼片表面進行燒蝕，然后涂敷腐蝕性溶液來在硅鋼表面腐蝕出痕跡來細化磁疇，(3)是通過激光進行熱輸入的方式來進行刻痕。
7、在這三種方式中，(3)是現在最受關注的一種刻痕方式，是該領域內研究熱點之一。以下是對方式（3）激光刻痕的原理簡述：在板材表面沿與軋制方向成相處一定的角度，通過激光在表面進行能量為幾個焦耳的能量在硅鋼表面進行熱沖擊，激光輻照點涂層瞬間蒸發飛濺，形成沖擊力可達數千大氣壓，作用在鋼板表面，同時，大量熱能向鋼板基體方向傳導，于是在鋼板表面下部區域形成彈塑性形變區。在這種情況下原本平行反向排列的磁疇在受到應力的作用下新生成一部分的尖釘狀磁疇，并在之后的磁化和應力作用下，重新生成180°主磁疇，即磁疇細化，進而降低渦流損耗。
8、由此可見，降低取向硅鋼的鐵損與磁疇的尺寸和運動狀態密切相關。
9、現有采用圓形光斑刻痕時所產生的熱量總是會快速累積，如果停留時間過長，雖然可以獲得更好的鐵損降低效果，但不可避免的會存在溫度過高而損傷涂層的問題，其會增加變壓器在服役過程中短路擊穿風險；如果停留時間過短，雖不至于損傷涂層，但激光刻痕所實現的降低鐵損的效果也將受到限制?？毯鄯绞酱嬖诳毯蹠r會在表面留下刻痕痕跡；或者不留下刻痕痕跡但是鐵損降低效果不佳的問題，導致表面不留刻痕痕跡和鐵損降低效果好不能同時兼容。
10、公開號為cn115747445a的中國專利文獻公開了一種超薄冷軋取向硅鋼及其制備方法，解決了現有技術制得的超薄冷軋取向硅鋼磁感低、鐵損高的缺陷。該文獻超薄冷軋取向硅鋼的制備方法在冷軋前對硅鋼板進行網格應力刻痕處理。制得的超薄取向硅鋼同時具有高磁感和低損耗。但是該文獻也沒有解決刻痕時會在表面留下明顯刻痕痕跡，或者雖然不留下明顯刻痕痕跡，但是鐵損降低效果不佳的問題，使表面不留明顯刻痕痕跡和降低鐵損不能同時兼容。
技術實現思路
1、本專利技術提供的一種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法目的是克服現有技術中刻痕時，取向硅鋼表面不留明顯刻痕痕跡以及降低鐵損不能同時兼容的問題。
2、為此，本專利技術提供了一種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，采用整形光斑在取向硅鋼片表面進行激光刻痕，通過熱處理將刻痕后的取向硅鋼片升溫至目標溫度，在氣體中對升溫后的取向硅鋼片保溫至目標時間后，將取向硅鋼片冷卻至常溫。
3、優選的，所述整形光斑為長條光斑。
4、優選的，所述整形光斑的大小為0.10mm×0.40mm-0.20mm×0.50mm。
5、優選的，所述激光刻痕采用直線刻痕，直線刻痕時，刻痕線與軋制方向的夾角為85°-95°。
6、優選的，所述激光刻痕的刻痕速度為24m/min-33m/min。
7、優選的，所述熱處理的升溫速率為50℃/min-150℃/min。
8、優選的，所述目標溫度為150℃-300℃。
9、優選的，所述目標時間為2-3小時。
10、優選的，所述氣體采用氮氣、濕氫氣、氮氣和氫氣的混合氣中的一種。
11、優選的，所述取向硅鋼片的厚度為0.10mm-0.27mm。
12、本專利技術的有益效果：
13、1、本專利技術提供的這種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，采用整形光斑在取向硅鋼片表面進行激光刻痕，通過熱處理將刻痕后的取向硅鋼片升溫至目標溫度，在氣體中對升溫后的取向硅鋼片保溫至目標時間后，將取向硅鋼片冷卻至常溫；通過整形光斑（即整形后的激光光斑），使表面涂層無明顯破壞痕跡，達到鐵損降幅的最大值，之后通過熱處理方式，使得鐵損進一步降低。采用該方式刻痕的取向硅鋼片，可以更好的滿足電網變壓器的使用，具有廣闊的前景。
14、2、本專利技術提供的這種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，整形光斑為長條光斑，減小能量在軋制方向上的擴散，將圓形光斑調整為長條光斑，還使得光斑在取向硅鋼板上的停留時間更長，使得取向硅鋼板內部局部區域溫升到足以磁疇細化效果的范圍。該整形光斑使表面涂層無明顯破壞痕跡。
15、3、本專利技術提供的這種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，熱處理的升溫速率為50℃/min-150℃/min，目標溫度為150℃-300℃，激光刻痕鐵損達到最佳降幅之后，通過該范圍內的熱處理，可進一步降低鐵損。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：采用整形光斑在取向硅鋼片表面進行激光刻痕，通過熱處理將刻痕后的取向硅鋼片升溫至目標溫度，在氣體中對升溫后的取向硅鋼片保溫至目標時間后，將取向硅鋼片冷卻至常溫。
2.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述整形光斑為長條光斑。
3.如權利要求2所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述整形光斑的大小為0.10mm×0.40mm-0.20mm×0.50mm。
4.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述激光刻痕采用直線刻痕，直線刻痕時，刻痕線與軋制方向的夾角為85°-95°。
5.如權利要求2所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述激光刻痕的刻痕速度為24m/min-33m/min。
6.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述熱處理的升溫速率為50℃/min-150℃/min。
7.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述目標溫度為
8.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述目標時間為2-3小時。
9.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述氣體采用氮氣、濕氫氣、氮氣和氫氣的混合氣中的一種。
10.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述取向硅鋼片的厚度為0.10mm-0.27mm。
...【技術特征摘要】
1.一種降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：采用整形光斑在取向硅鋼片表面進行激光刻痕，通過熱處理將刻痕后的取向硅鋼片升溫至目標溫度，在氣體中對升溫后的取向硅鋼片保溫至目標時間后，將取向硅鋼片冷卻至常溫。
2.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述整形光斑為長條光斑。
3.如權利要求2所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述整形光斑的大小為0.10mm×0.40mm-0.20mm×0.50mm。
4.如權利要求1所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法，其特征在于：所述激光刻痕采用直線刻痕，直線刻痕時，刻痕線與軋制方向的夾角為85°-95°。
5.如權利要求2所述的降低取向硅鋼激光刻痕鐵損的方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳捷獅，張文帥，林猛，張廉凱，馮軍，李榮奇，
申請(專利權)人：上海工程技術大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。