[发明专利]用激光刻痕脱碳板以改善取向硅钢片磁致伸缩的方法

说明书

用激光刻痕脱碳板以改善取向硅钢片磁致伸缩的方法：冶炼后浇注成坯；铸坯加热；两段常化处理；酸洗后冷轧；脱碳退火；对脱碳板激光刻痕；涂敷退火隔离剂；经对退火隔离剂烘干后高温退火；涂敷退火隔离剂后涂敷绝缘涂料；对绝缘涂层经烘干后烧结；对成品板激光刻痕。本发明通过采用高温加热，使基板磁致伸缩在λp‑p17/50≤600nm/m，A加权磁致伸缩速度在AWV17/50≤53dB(A)，磁感应强度B8≥1.92T，并经在脱碳板上激光刻痕，获得高张力隔离底层、绝缘涂层及成品板横向激光刻痕，在基板上形成复合张力，从而获得磁致伸缩λp‑p17/50≤200nm/m，A加权磁致伸缩速度AWV17/50≤49dB(A)，磁感应强度B8≥1.915T。

技术领域

本发明属于硅钢及生产技术领域，具体涉及改善取向硅钢片磁致伸缩的方法。

背景技术

取向硅钢是输变电行业关键原材料，主要用于制造各种变压器铁芯。随着城市化进程加快，建筑密度提高，居民小区所设置的变电站，由于其造成的噪声成为噪音污染，从而影响到了居民生活，对于居民的生活质量不利。

变压器噪声的产生本源是由于取向硅钢片的磁致伸缩所致。取向硅钢片在磁化过程中会伸长或缩短，称之为磁致伸缩。这种磁致伸缩在交变磁场中进行磁化时，则就会使制备变压器的取向硅钢片产生振动，故而形成了噪音。变压器产生的噪音的程度，一方面同变压器用料即取向硅钢片有关，另一方面也同变压器的设计、制造等因素有关。

降低变压器噪声可以通过降低取向硅钢片磁致伸缩来实现。那么降低磁致伸缩现象，可以从以下两方面予以实现：一是从材料内部因素而言，就是提高取向硅钢基板晶粒取向度，即提高磁感应强度和优化磁畴结果；二是从外部因素而言，是增加张应力，主要措施是提高涂层张力和激光刻痕。如经检索的：

中国专利申请号为CN2015102426851.9的文献，其公开了一种《低噪音变压器用取向硅钢片的制造方法》，该文献采用刻痕加工方式在硅钢片的单面或双面形成特定形状的沟槽，沟槽的底面与硅钢片表面平行或近似平行，沟槽内壁单侧或多侧与法向平面法向平面存在夹角θ，夹角θ的范围控制在-60°至0之间；将刻痕工艺分别设置在脱碳退火工艺前后、高温退火工艺后以及绝缘涂层平整退火工艺后；刻痕单脉冲激光束能量控制在0.002J/mm～1.3J/mm之间。其制造的取向硅钢片虽然铁损低，经过消除应力退火后性能不发生劣化，且同等制造和测试条件下的变压器噪音水平降低。该文献提出了在不同工序对硅钢片进行刻痕加工，从而获得低噪音变压器用取向硅钢，同本发明中优化工艺获得高磁感应强度和优化磁畴的取向硅钢，表面涂敷高张力隔离底层和绝缘涂层，两次激光刻痕从而明显改善取向硅钢磁致伸缩的方法明显不同。

中国专利申请号为CN201510673773.0的文献，公开了《一种低噪音特性取向硅钢及其制造方法》，该文献通过优化以下几方面工艺：1)控制硅钢基板中Cu元素和S元素比例；2)提高T2涂层厚度，增加绝缘涂层的张力；3)控制成品磁性能和晶粒尺寸；4)优化常化退火工艺；5)优化一次再结晶退火工艺；6)优化高温退火工艺，使低噪音特性取向硅钢的LVA(17)≤55dB(A)，由低噪音特性取向硅钢制得的变压器噪音均≤57dB(A)。该文献通过控制Cu元素和S元素，提高绝缘涂层厚度，增加涂层张力，控制晶粒尺寸和提高成品磁性能，从而获得低噪音特性的取向硅钢，与本发明中通过两次激光刻痕从而明显改善取向硅钢磁致伸缩的方法明显不同。

中国专利申请号为CN202010881892.6的文献，其公开了《一种具有高张力隔离底层和绝缘涂层的低噪音取向硅钢》，该文献需要通过优化以下几方面工艺：1)通过在退火隔离剂中加入关键添加剂；2)控制氧化镁颗粒尺寸；3)控制取向硅钢成分；4)绝缘涂层中加入胶体和氧化物添加剂；5)优化绝缘涂层烘干温度；6)优化高温退火工艺。使其制造的取向硅钢片铁损和噪音水平降低。该文献通过控制氧化镁颗粒尺寸、加入关键添加剂，优化高温退火工艺从而在取向硅钢表面形成优良隔离底层；在绝缘涂层中加入胶体和氧化物添加剂，优化绝缘涂层烘干工艺，形成高张力绝缘涂层，从而获得低噪音取向硅钢，与本发明中通过两次激光刻痕从而明显改善取向硅钢磁致伸缩的方法明显不同。