[发明专利]一种逆变焊机主变压器用铁芯材料

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于逆变焊机技术领域，具体涉及一种逆变焊机主变压器用铁芯材料。

背景技术

“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。

发明内容

本发明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。

本发明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。