一种逆变焊机主变压器用铁芯材料制造技术

本发明专利技术涉及逆变焊机技术领域，公开了一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，按照质量百分比计含有以下元素：Si占12.5‑13.5%、B占8.5‑9.5%、Mo占2.5‑3.0%、Co占1.5‑2.0%、Cu占0.8‑1.0%、Ni占0.5‑0.8%，剩余为Fe含量，增加了小原子量的非金属元素的含量，还添加了Mo、Co和Ni，作为铁磁性金属元素，明显提高了带材的韧性，提高了铁芯抗偏磁能力，减少了材料的剩磁和矫顽力，在加工中改善了制备的工艺条件，铁芯绕制和后期加工效率明显上升，提高了成材率和带材的机械特性，具有低的高频损耗，高饱和磁感应强度，控制了磁滞损耗。

An iron core material for main transformer of inverter welding machine

The invention relates to the technical field of inverter welding machine, and discloses an iron core material for main transformer of inverter welding machine. The iron core material contains the following elements according to mass percentage: Si 12.5_13.5%, B 8.5_9.5%, Mo 2.5_3.0%, Co 1.5_2.0%, Cu 0.8_1.0%, Ni 0.5_0.8%, residual Fe content and small atomic weight increase. The content of non-metallic elements and the addition of Mo, Co and Ni, as ferromagnetic metal elements, have obviously improved the toughness of the strip, improved the anti-biasing ability of the iron core, reduced the remanence and coercivity of the material, improved the preparation process conditions, increased the winding and post-processing efficiency of the iron core, and improved the finished products. The hysteresis loss is controlled by low frequency loss and high saturation magnetic induction.

【技术实现步骤摘要】
一种逆变焊机主变压器用铁芯材料
本专利技术属于逆变焊机
，具体涉及一种逆变焊机主变压器用铁芯材料。
技术介绍
“逆变”与“整流”是两个相反的概念。整流是把交流电变换为直流电的过程，而逆变则是把直流电改变为交流电的过程，采用逆变技术的弧焊电源称为“逆变焊机”。逆变焊割设备的工作过程，是将三相或单相50Hz工频交流电整流、滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT或场效应管组成的逆变电路将该直流电变为15-100kHz的交流电，经中频主变压器降压后，再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流(或再次逆变输出所需频率的交流电)。逆变焊割设备的控制电路由给定电路和驱动电路等组成，通过对电压、电流信号的回馈进行处理，实现整机循环控制，采用脉宽调制PWM为核心的控制技术，从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊割工艺效果。逆变焊割设备抗干扰能力强，不易受电网电压波动和温度变化的影响。传统焊割设备采用交流电源，由于电流和电压方向频繁改变，每秒钟电弧要熄灭和重新引燃100-120次，电弧不能连续稳定燃烧，使得工件加热时间较长，降低了焊缝的的强度，难以满足高质量焊接的要求。逆变焊机的核心部件为主变压器，现使用的是铁芯为软磁材料，能够对变化的外磁场做出迅速相应，但是又容易受到外加磁场磁化，当外加磁场撤去后容易退磁，铁芯由损耗产生的热量很难散出，导致变压器铁芯的温度快速上升，过高的温度会降低其磁性，还会造成产品生产过程中的调试、检测、参数设定难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，提高了铁芯抗偏磁能力，减少了材料的剩磁和矫顽力，具有低的高频损耗，高饱和磁感应强度，控制了磁滞损耗。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，按照质量百分比计含有以下元素：Si占12.5-13.5%、B占8.5-9.5%、Mo占2.5-3.0%、Co占1.5-2.0%、Cu占0.8-1.0%、Ni占0.5-0.8%，剩余为Fe含量，其加工工艺包括以下步骤：（1）将精炼得到的铁块加到中频炉中加热至1550-1600℃，待铁块完全融化后按照熔点由高到低逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌5-10分钟，扒渣后检测合金成分调整至规定含量；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌15-20分钟，捞出渣滓，得到熔融母合金液，将融化的母合金液喷制成宽为18-20毫米，厚度为25-30微米的带状薄片，然后在磁芯卷绕机上卷绕成50-55mm*30-35mm*25-30mm规格的单只铁芯，（3）铁芯卷绕后在管式炉中进行热处理，在氮气保护气氛下，在480-500℃下预退火30-40分钟，然后在400-450℃下保温60-80分钟，随炉自然冷却至350-400℃，进行横磁退火处理，磁场大小为200-210A，温度降低至120-150℃后，去除磁场，自然降温即可。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中使用的精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钾11-13份、氯化钠8-10份、蒙脱石6-8份、沸石5-7份、氟硼酸钾3.0-3.5份、炭粉2.5-3.0份、碳化硅2.0-2.5份、氟化铝钠1.5-2.0份、氮化铝1.2-1.5份、二硼化钒1.0-1.2份、二氧化锌0.8-1.0份。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有的逆变焊机主变压器用铁芯容易受到外加磁场磁化，当外加磁场撤去后容易退磁，铁芯由损耗产生的热量很难散出，导致变压器铁芯的温度快速上升，过高的温度会降低其磁性，还会造成产品生产过程中的调试、检测、参数设定难度较大的问题，本专利技术提供了一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，调配了元素以及含量，增加了小原子量的非金属元素的含量，还添加了Mo、Co和Ni，作为铁磁性金属元素，明显提高了带材的韧性，提高了铁芯抗偏磁能力，减少了材料的剩磁和矫顽力，在加工中改善了制备的工艺条件，铁芯绕制和后期加工效率明显上升，提高了成材率和带材的机械特性，具有低的高频损耗，高饱和磁感应强度，控制了磁滞损耗。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，按照质量百分比计含有以下元素：Si占12.5%、B占8.5%、Mo占2.5%、Co占1.5%、Cu占0.8%、Ni占0.5%，剩余为Fe含量，其加工工艺包括以下步骤：（1）将精炼得到的铁块加到中频炉中加热至1550℃，待铁块完全融化后按照熔点由高到低逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌5分钟，扒渣后检测合金成分调整至规定含量；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌15分钟，捞出渣滓，得到熔融母合金液，将融化的母合金液喷制成宽为18毫米，厚度为25微米的带状薄片，然后在磁芯卷绕机上卷绕成50mm*30mm*25mm规格的单只铁芯，（3）铁芯卷绕后在管式炉中进行热处理，在氮气保护气氛下，在480℃下预退火30分钟，然后在400℃下保温60分钟，随炉自然冷却至350℃，进行横磁退火处理，磁场大小为200A，温度降低至120℃后，去除磁场，自然降温即可。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中使用的精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钾11份、氯化钠8份、蒙脱石6份、沸石5份、氟硼酸钾3.0份、炭粉2.5份、碳化硅2.0份、氟化铝钠1.5份、氮化铝1.2份、二硼化钒1.0份、二氧化锌0.8份。实施例2一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，按照质量百分比计含有以下元素：Si占13.0%、B占9.0%、Mo占2.8%、Co占1.8%、Cu占0.9%、Ni占0.6%，剩余为Fe含量，其加工工艺包括以下步骤：（1）将精炼得到的铁块加到中频炉中加热至1580℃，待铁块完全融化后按照熔点由高到低逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌8分钟，扒渣后检测合金成分调整至规定含量；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌18分钟，捞出渣滓，得到熔融母合金液，将融化的母合金液喷制成宽为19毫米，厚度为28微米的带状薄片，然后在磁芯卷绕机上卷绕成53mm*33mm*28mm规格的单只铁芯，（3）铁芯卷绕后在管式炉中进行热处理，在氮气保护气氛下，在490℃下预退火35分钟，然后在430℃下保温70分钟，随炉自然冷却至380℃，进行横磁退火处理，磁场大小为205A，温度降低至135℃后，去除磁场，自然降温即可。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中使用的精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钾12份、氯化钠9份、蒙脱石7份、沸石6份、氟硼酸钾3.3份、炭粉2.8份、碳化硅2.3份、氟化铝钠1.7份、氮化铝1.3份、二硼化钒1.1份、二氧化锌0.9份。实施例3一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，按照质量百分比计含有以下元素：Si占13.5%、B占9.5%、Mo占3.0%、Co占2.0%、Cu占1.0%、Ni占0.8%，剩余为Fe含量，其加工工艺包括以下步骤：（1）将精炼得到的铁块加到中频炉中加热至1600℃，待铁块完全融化后按照熔点由高到低逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌10分钟，扒渣后检测合金成分调整至规定含量；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌20分钟，捞出渣滓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，其特征在于，按照质量百分比计含有以下元素：Si占12.5‑13.5%、B占8.5‑9.5%、 Mo占2.5‑3.0%、Co占1.5‑2.0%、Cu占0.8‑1.0%、Ni占0.5‑0.8%，剩余为Fe含量，其加工工艺包括以下步骤：（1）将精炼得到的铁块加到中频炉中加热至1550‑1600℃，待铁块完全融化后按照熔点由高到低逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌5‑10分钟，扒渣后检测合金成分调整至规定含量；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌15‑20分钟，捞出渣滓，得到熔融母合金液，将融化的母合金液喷制成宽为18‑20毫米，厚度为25‑30微米的带状薄片，然后在磁芯卷绕机上卷绕成50‑55mm*30‑35mm*25‑30mm规格的单只铁芯，（3）铁芯卷绕后在管式炉中进行热处理，在氮气保护气氛下，在480‑500℃下预退火30‑40分钟，然后在400‑450℃下保温60‑80分钟，随炉自然冷却至350‑400℃，进行横磁退火处理，磁场大小为200‑210A，温度降低至120‑150℃后，去除磁场，自然降温即可。

【技术特征摘要】
1.一种逆变焊机主变压器用铁芯材料，其特征在于，按照质量百分比计含有以下元素：Si占12.5-13.5%、B占8.5-9.5%、Mo占2.5-3.0%、Co占1.5-2.0%、Cu占0.8-1.0%、Ni占0.5-0.8%，剩余为Fe含量，其加工工艺包括以下步骤：（1）将精炼得到的铁块加到中频炉中加热至1550-1600℃，待铁块完全融化后按照熔点由高到低逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌5-10分钟，扒渣后检测合金成分调整至规定含量；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌15-20分钟，捞出渣滓，得到熔融母合金液，将融化的母合金液喷制成宽为18-20毫米，厚度为25-30微米的带状薄片，然后在磁芯卷绕机上卷绕成50-55mm*30-35m...

【专利技术属性】
技术研发人员：荚爱明，丁永贵，汪亮亮，左洪流，
申请(专利权)人：安徽宝辰机电设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34