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激光刻痕細化磁疇方法

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傳統上硅鋼板經過的細化磁疇處理后,在500℃以上退火時,產生的應變發生回復,細化磁疇效果消失,這種方法稱為非耐熱型細化磁疇法。細化磁疇效果不因退火而消失的方法稱為耐熱型細化磁疇法。…

傳統上硅鋼板經過的細化磁疇處理后,在500℃以上退火時,產生的應變發生回復,細化磁疇效果消失,這種方法稱為非耐熱型細化磁疇法。細化磁疇效果不因退火而消失的方法稱為耐熱型細化磁疇法。依靠耐熱型細化磁疇法生產的硅鋼片,因為能夠明顯降低鐵損,從而成為制造卷鐵芯變壓器的首選材料。

耐熱型細化磁疇技術主要包括三類:機械刻痕法、激光刻痕(成槽或熔融凝固層)法和化學蝕刻法。全球耐熱型細化磁疇技術的研究主要是在激光刻痕法和化學蝕刻法。激光刻痕法采用照射能量為幾個毫焦的半寬脈沖式或連續式激光束,以點狀或線狀沿與軋向垂直的方向,以一定的間距照射在帶有絕緣膜的成品鋼帶表面。

激光刻痕細化磁疇方法主要有:

1、激光刻痕形成熔融凝固層法是采用激光單面或者雙面輻照鋼板,適當控制輻照時間和功率密度,使輻照部分的金屬基體熔化但是不蒸發,熔融部分再次凝固,由此形成熔融凝固層。熔融凝固層的深度至少在15μm以上,寬度在30~200μm,沿軋向間距為2~5mm。但是采用該方法改善鐵損的效果不如形成物理溝槽的方法明顯。

2、激光表面合金化或激光氮化法采用引入N作為合金元素,通過對取向硅鋼有規則的線狀激光氮化,在硅鋼表面生成高溫穩定的鐵氮化合物,既優化磁疇結構,經處理后的硅鋼片表觀形態也不受影響。國內,東北大學在該技術方面研究頗多。

3、傳統的單面一次刻槽難以實現刻槽的深度及寬度要求,導致槽的形貌不穩定,難以保證鐵損改善幅度。為克服這些不足,武鋼的研究人員發明了多次激光刻槽法,包括預刻刻槽和精刻刻槽。預刻刻槽的寬度為目標刻槽寬度的60%~80%,深度為目標刻槽深度的30%~50%,相鄰兩刻槽的間隙為3~6mm。采用激光束對經預刻后線狀或點線狀刻槽進行再次刻制,使刻槽深度和寬度達到目標值。對精刻后未達到目標值的,進行再次精刻,直至達到目標值。

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