定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置制造方法及图纸

提供一种定向电工钢板的磁畴细化方法及装置。本发明专利技术的定向电工钢板的磁畴细化方法，即使钢板以2m/s以上的高速行进，也能够稳定地对所述钢板进行永久磁畴细化处理，该定向电工钢板的磁畴细化方法包括：蛇行控制步骤，使钢板沿生产线中央以不向左右偏离的方式笔直移动；张力控制步骤，对上述钢板赋予张力，以使上述钢板保持平坦展开的状态；钢板支撑辊位置调节步骤，一边支撑上述钢板一边控制已指定的上述钢板的上下方向位置；以及激光照射步骤，通过照射激光束使上述钢板熔融来在上述钢板的表面形成槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置
本专利技术涉及定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置(Methodforrefiningmagneticdomainoforientedelectricalsteel，andthedevice)，更详细地涉及这样的定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，该定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，为了减少作为如变压器的电气设备的铁芯使用的定向电工钢板的铁损，通过对电工钢板表面照射激光来形成基于钢板熔融的槽，由此对永久性地电工钢板的磁畴进行细化处理。
技术介绍
通常，为了减少如变压器的电气设备的电力损失且提高效率，要求铁损低、磁通密度高且具有高磁学性质的定向电工钢板。为了提高这样的定向电工钢板的铁损特性，使用减少钢板内磁畴宽度的多个方法。作为将磁畴细化的方法，在日本专利公报58-26405及美国USP4203784中公开了利用激光及机械方法在钢板表面沿与轧制方向垂直的方向进行磁畴细化来减少铁损的方案，但是，利用激光在钢板表面进行磁畴细化的方法具有在应力消除退火后丧失磁畴细化效果的缺点。可根据应力消除退火后是否保持磁畴细化改善效果，将磁畴细化方法以暂时磁畴细化方法及永久磁畴细化方法进行大分类。如日本专利登录昭57-2252B、日本专利登录昭58-5968B及日本专利登录平7-072300，根据进行磁畴细化的能量的来源，暂时磁畴细化方法包括激光磁畴细化方法、球划痕方法、等离子方法及超声波方法。通过在电工钢板的表面利用激光、球、等离子及超声波局部地形成压缩应力部来进行磁畴细化。但是，由于这样的方法会使钢板表面的绝缘涂覆层受损伤而需要进行再涂覆，或者，由于不在最终制品进行磁畴细化处理而在中间工序进行，因而具有制造费用高的缺点。另外，为了调节电工钢板的压缩变形层区域，只能增加所输入的能量值。因此，存在这样的缺点，即，为了提高最终制品的铁损改善率，在进行磁畴细化处理时不能避免表面损伤。关于在进行热处理之后也能保持铁损改善效果的永久磁畴细化方法，可以以蚀刻法、辊法及激光法进行大分类。在日本专利登录平6-57857中公开有这样的蚀刻方法，在该蚀刻方法中，在对电工钢板表面利用光敏性树脂掩蔽之后，利用光刻、激光或等离子来解吸(脱附)表面树脂之后，在溶液内通过电化学方法对电工钢板表面形成宽度为5～300μm且深度为100μm的槽。蚀刻方法存在如下缺点，即：由于在酸溶液内通过电化学腐蚀反应来形成对电工钢板表面槽，因而难以控制槽形状(宽度及深度)，并且，由于在生产电工钢板的中间工序中(脱碳退火及高温退火前)形成槽，因而难以保证最终制品的铁损特性，而且，由于使用酸溶液而不环保。在日本专利公开平5-202450中公开了利用辊的永久磁畴细化方法，在该方法中，利用表面加工为凸起形状的辊来对电工钢板施压，由此在表面形成具有300μm以下的宽度和5μm的深度的槽。利用辊的永久磁畴细化方法是这样的技术，即，通过对永久磁畴细化处理后的电工钢板进行退火，在槽下部发生再结晶来将磁畴细化的技术，因此，具有机械加工稳定性及可靠性差且工序复杂的缺点。在日本专利登录平6-63037中公开有与利用辊形成槽的方法类似的通过冲压在电工钢板表面形成槽深度为5μm的1～30mm的线间距的方法。在EP0870843A1(WO97/024466)中公开了一种永久磁畴细化方法，在该永久磁畴细化方法中，通过照射脉冲激光利用照射部物质的沉积(Vaporization)，来形成表面开口部宽度为100～300μm且深度为10～30μm的槽，确保了0.23mm的厚度的定向电工钢板的14％的热处理后铁损改善率，并且，在日本专利申请1998-284034中公开了利用Q开关脉冲激光的热处理后铁损改善方法，在该方法中，通过在电工钢板的两面形成深度为5～30μm的槽，确保了4.7～5.1％热处理后铁损改善率。所公开的利用脉冲激光的磁畴细化方法具有如下缺点，即：由于通过沉积来形成槽而抑制熔融部的形成，因而难以确保热处理(应力松弛热处理，SRA)前铁损改善率，并且，在热处理后仅简单地保持基于槽的磁畴细化效果，而且，不能将钢板的传送速度(LineSpeed在10mpm以上)设定为高速来进行处理。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术目的在于提供一种定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，该定向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，通过向定向电工钢板表面照射单模(Singlemode)连续波激光束，一边形成上部宽度、下部宽度及深度分别为70μm以内及10μm以内的2～30μm的槽，一边形成在照射激光时使熔融部在槽内部壁面残留的再凝固部，由此将热处理前后的铁损改善率分别确保5％以上及10％以上，并且通过实现将激光照射线的间距沿轧制方向调整2～30mm，能够将基于激光束的热影响区(HAZ：HeatAffectedZone)的影响最小化，由此能够改善钢板的铁损。(二)技术方案根据本专利技术的一实施例，可提供一种定向电工钢板的磁畴细化方法，即使钢板以2m/s以上的高速行进，也能够稳定地对所述钢板进行永久磁畴细化处理，该定向电工钢板的磁畴细化方法包括：蛇行控制步骤，使钢板沿生产线中央以不向左右偏离的方式笔直移动；张力控制步骤，对上述钢板赋予张力，以使上述钢板保持平坦展开的状态；钢板支撑辊位置调节步骤，一边支撑上述钢板一边控制已指定的上述钢板的上下方向位置；以及激光照射步骤，通过照射激光束使上述钢板熔融来在上述钢板的表面形成槽。另外，根据本专利技术的另一实施例，可提供一种定向电工钢板的磁畴细化方法，即使钢板以2m/s以上的高速行进，也能够稳定地对所述钢板进行永久磁畴细化处理，该定向电工钢板的磁畴细化方法包括：张力控制步骤，对上述钢板赋予张力，以使钢板保持平坦展开的状态；钢板支撑辊位置调节步骤，一边支撑上述钢板一边控制已指定的上述钢板的上下方向位置；以及激光照射步骤，通过照射激光束使上述钢板熔融来在上述钢板的表面形成槽。上述蛇行控制步骤可包括：蛇行量测量步骤，在通过照射激光来在钢板表面形成槽之前的工序中，为了在钢板的全部宽度形成槽，利用蛇行测量传感器测量在形成槽之前上述钢板的宽度中央位置从生产线中央脱离的蛇行量；以及蛇行量控制步骤，根据上述蛇行量测量步骤中所测量的钢板的蛇行量，使纠偏辊(SteeringRoll)的轴旋转并移动来调整钢板活动的方向，由此将上述钢板的蛇行量控制在±1mm以内。上述张力控制步骤可包括：钢板张力施加步骤，为了以1～4Kgf/mm2范围内的钢板张力进行工作，利用张紧辊(TensionBridleRoll)对上述钢板施加规定大小的张力；钢板张力测量步骤，利用测量传感器测量进行了上述钢板张力施加步骤的上述钢板的张力；以及钢板(Strip)张力控制步骤，根据上述钢板张力测量步骤中所测量的钢板的张力，调整上述张紧辊的速度来将上述钢板的张力误差控制在±1％以内。上述钢板位置调节步骤可包括：钢板支撑步骤，利用钢板支撑辊支撑处于上述激光照射步骤中的钢板；灰度测量步骤，利用灰度测量传感器测量在上述激光照射步骤中对钢板照射激光时产生的火花的亮度；以及钢板支撑辊位置控制步骤，根据上述灰度测量步骤中所测量的火花的亮度，利用钢板支撑辊(SPR)位置控制系统调整钢板支撑辊的位置，由此将上述钢板支撑辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定向电工钢板的磁畴细化方法，即使钢板以2m/s以上的高速行进，也能够稳定地对所述钢板进行永久磁畴细化处理，该定向电工钢板的磁畴细化方法包括：蛇行控制步骤，使钢板沿生产线中央以不向左右偏离的方式笔直移动；张力控制步骤，对上述钢板赋予张力，以使上述钢板保持平坦展开的状态；钢板支撑辊位置调节步骤，一边支撑上述钢板一边控制已指定的上述钢板的上下方向位置；以及激光照射步骤，通过照射激光束使上述钢板熔融来在上述钢板的表面形成槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种定向电工钢板的磁畴细化方法，即使钢板以2m/s以上的高速行进，也能够稳定地对所述钢板进行永久磁畴细化处理，该定向电工钢板的磁畴细化方法包括：蛇行控制步骤，使钢板沿生产线中央以不向左右偏离的方式笔直移动；张力控制步骤，对上述钢板赋予张力，以使上述钢板保持平坦展开的状态；钢板支撑辊位置调节步骤，一边支撑上述钢板一边控制已指定的上述钢板的上下方向位置；以及激光照射步骤，通过照射激光束使上述钢板熔融来在上述钢板的表面形成槽。2.一种定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，即使钢板以2m/s以上的高速行进，也能够稳定地对所述钢板进行永久磁畴细化处理，该定向电工钢板的磁畴细化方法包括：张力控制步骤，对上述钢板赋予张力，以使钢板保持平坦展开的状态；钢板支撑辊位置调节步骤，一边支撑上述钢板一边控制已指定的上述钢板的上下方向位置；以及激光照射步骤，通过照射激光束使上述钢板熔融来在上述钢板的表面形成槽。3.如权利要求1所述的定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，上述蛇行控制步骤包括：蛇行量测量步骤，在通过照射激光来在钢板表面形成槽之前的工序中，为了在钢板的全部宽度形成槽，利用蛇行测量传感器测量在形成槽之前上述钢板的宽度中央位置从生产线中央脱离的蛇行量；以及蛇行量控制步骤，根据上述蛇行量测量步骤中所测量的钢板的蛇行量，使纠偏辊的轴旋转并移动来调整钢板活动的方向，由此将上述钢板的蛇行量控制在±1mm以内。4.如权利要求2或3所述的定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，上述张力控制步骤包括：钢板张力施加步骤，为了以1～4Kgf/mm2范围内的钢板张力进行工作，利用张紧辊对上述钢板施加规定大小的张力；钢板张力测量步骤，利用张力测量传感器测量进行了上述钢板张力施加步骤的上述钢板的张力；以及钢板张力控制步骤，根据上述钢板张力测量步骤中所测量的钢板的张力，调整上述张紧辊的速度来将上述钢板的张力误差控制在±1％以内。5.如权利要求4所述的定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，上述钢板位置调节步骤包括：钢板支撑步骤，利用钢板支撑辊支撑处于上述激光照射步骤中的钢板；灰度测量步骤，利用灰度测量传感器测量在上述激光照射步骤中对钢板照射激光时产生的火花的亮度；以及钢板支撑辊位置控制步骤，根据上述灰度测量步骤中所测量的火花的亮度，利用钢板支撑辊位置控制系统调整钢板支撑辊的位置，由此将上述钢板支撑辊位置控制精密度控制在±10μm以内。6.如权利要求5所述的定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，上述激光照射步骤包括：激光照射及能量传递步骤，以特定方式向钢板传递使钢板熔融所需的1.0～5.0J/mm2范围内的激光束能量密度，所述特定方式是指，利用接收到从激光振荡器照射的激光束的光学系统向钢板表面进行照射，由此一边形成上部宽度、下部宽度及深度分别为70μm以内、10μm以内及3～30μm的槽，一边生成在照射激光束时使熔融部在槽内部壁面残留的再凝固部的方式。7.如权利要求6所述的定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，上述激光照射步骤包括：激光束振荡控制步骤，利用激光振荡器控制器，在正常的作业条件下将振荡出激光束的激光振荡器控制为打开状态，在钢板的蛇行量产生15mm以上时将激光振荡器控制为关闭状态。8.如权利要求5所述的定向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，进行钢板移动方向变换步骤，在该钢板移动方向变换步骤中，在进行了上述张力控制步骤之后，利用导向辊使钢板朝向钢板支撑辊，以变换钢板的移动方向。9.如权利要求7所述的定向电工钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪盛喆，林忠洙，权五烈，千明植，朴炫哲，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR