[发明专利]一种铁基非晶合金变压器铁芯的处理方法

说明书

本发明公布了一种铁基非晶合金变压器铁芯的处理方法，将由铁基非晶合金带材制备的变压器铁芯按三步保温法退火，即由室温升温至320℃保温10min，接着升温至350℃保温20min，再升温至380℃的同时打开加磁电源保温20min，之后开炉门冷却至室温；最后进行冷热循环加振动处理，即将铁芯浸入77K的液氮中保温的同时对铁芯进行50Hz恒定频率垂直方向上下振动或无规则振动10～25min后取出，用吹风机快速加热至室温，按照上述方式冷热循环8～15次。本发明能提高铁芯材料的软磁性能，达到降低铁芯单位铁损和单位励磁功率的效果，并且能保证铁芯材料的韧性，避免铁芯使用过程中发生断裂。

技术领域

本发明属于变压器铁芯处理工艺领域，具体来说是一种铁基非晶合金变压器铁芯的处理方法。

背景技术

铁基非晶合金是一种由液态金属从高温急速冷却凝固而获得原子排列短程有序而长程无序的导磁材料，没有晶界和磁晶各向异性，这样的结构特点使得铁基非晶合金具有特殊的磁性能。与常规硅钢相比，铁基非晶合金具有较低的单位铁损、较高的电阻率、涡流损耗低等特点。凭借其突出的优势，铁基非晶合金在电力变压器铁芯的制备领域中发挥重要作用，有着广阔的市场。

与传统硅钢片相比，铁基非晶合金变压器铁芯具有较低的空载损耗，但是其饱和磁感应强度相对较低，所以需要通过退火来提高其饱和磁感应强度。若退火温度过低，无法消除材料的内应力，磁通密度小，会使得铁芯的损耗无法降低；若退火温度过高，不仅会影响材料的韧性，还可能产生结晶相，破坏合金的软磁性能，所以每种成分的铁基非晶合金均有其最佳退火温度，铁芯生产中需要将退火温度控制在韧脆转变温度以下。

如何降低变压器铁芯的空载损耗一直都是电力行业不断研究的内容，变压器的空载损耗又称铁损，主要为变压器铁芯在工作时的磁滞损耗和涡流损耗所构成。我国电网对于非晶合金铁芯的标准为：在测试条件为1.35T、50HZ下，单位损耗≤0.22W/kg，单位励磁功率≤0.5VA/kg。

本发明要解决的技术问题

为满足非晶合金变压器铁芯性能不断提高的要求，本发明提供了一种铁基非晶合金变压器铁芯的处理方法，在保证非晶合金铁芯工作状态下良好韧性的前提下，提高其软磁性能、降低空载损耗和励磁功率，从而提高变压器铁芯的工作效率，提高铁芯工作状态下的热稳定性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁基非晶合金变压器铁芯的处理方法，使铁芯具有较好的工作韧性、较低的铁损和励磁功率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铁基非晶合金变压器铁芯的处理方法，包括以下步骤：

步骤一，选择主要成分Fe、Si、B的铁基非晶合金(如1K101或1K102)带材，进行叠芯，制备变压器铁芯。

步骤二，将制备好的铁基非晶合金铁芯，放入真空退火炉，并将炉内抽真空，打开退火炉电源，按三步保温法进行退火，保温结束后打开炉门冷却至室温，最后取出铁芯。

步骤三，将退火后的铁芯进行冷热循环加振动处理，即将完成退火后的铁芯浸入77K的液氮中，在保温的同时对铁芯进行恒定频率振动，10～25min后取出，用吹风机加热至室温，这样循环进行8～15次。

优选的，步骤一中铁基非晶合金材料为1K101带材。

优选的，步骤二中抽真空至5×10^-2Pa后通氮气保护，控制炉腔内压强为0.25Pa左右。

优选的，步骤二中，三步保温退火的温度选择320℃、350℃及380℃，升温至380℃的同时通加磁电流，保温时间分别为10min、20min及20min。