铁心退火工艺对铁耗的影响到底有多少？

张老五

铁心冲片以后再退火，可以消除冲片时应力的影响，以降低铁耗。有资料显示，退火可以降低15%左右的铁耗值，而且，齿轭部越窄，影响越大。
但退火不可避免地也会带来不利的影响，除工艺和成本因素外，叠片系数下降以及片间电阻下降也是必然的。那么，这方面的影响，体现到铁耗中，究竟有多少？应该如何来衡量这种影响呢？

xinjing

1. 冲片之后一般不再做退火处理吧？是不是大型电机这样进行？
2.如何计算这种影响还真不知道，能否通过比对试验得出？

张老五

回复 2# xinjing


    问题就在于对比实验做起来很困难，也没几家厂真的会这么去做。

不是大型电机要做，大型电机是不做的，小型电机有的厂做的。事实上，国内做退火的很少，倒是在美洲做退火的相当多，用的硅钢材料也有所不同。

luofen123

退火工艺好象主要消除冲片加工过程，冲剪应力对导磁性能的影响，这一块的量化计算还没有公式了。退火时要采用专用夹具，防止退火温度导致冲片变形。

huazi

经冲剪加工后,会导致冷轧硅钢片的导磁性能降低、铁耗增加,选择合适的退火处理工艺, 能消除冷轧硅钢片冲剪时因塑性变形引起的冲剪应力,以使硅钢片的导磁性能恢复到原磁性能水平.

wxl-sdrj

原工作的老厂，90年左右从佳木斯防爆电机厂引进过冲片退火工艺。
当时采用的是散片退火氧化处理。
从多次铁耗实验来看有一定的作用，铁耗可以下降一些，10--30%.
但当时实验电源和仪器精度不理想，实验数据很不稳定。就像现在考核电动汽车节油水平一样。
同时，由于温度控制手段，密封条件和喷水的时间与喷水量控制不好，会出现冲片过热变形，直接氧化生锈等不理想的情况。大概坚持用了3年左右，终究是很不方便。
现在从硬件的条件应该都有很大的提高了，温度/密封/喷水应该比较容易控制了。
有的电机冲片加工厂已经采用退火工艺：将高速级进自锁冲的定子整体退火。
有一定的前途了。

wxl-sdrj

专业电机冲片加工厂做的退火后的电机定转子铁心。

张老五

多谢楼上
我还是想知道，这种提高，在性能计算中如何体现？对两个铁耗系数的值有多少影响？

wxl-sdrj

回复 8# 张老五
很抱歉，没有办法准确的说出铁耗修正系数的变化数值，体现出的只是一种趋势。
其中主要的原因是：铁耗修正系数只是粗略反映一台电机设计时铁耗与齿部和轭部体积和磁饱和的关系。是人为加上的/方便计算的系数。
比如 Y2系列电机中8极电机设计时，机座号63--100 齿部铁耗Kt=3.5  轭部铁耗Ky=3.0
到了H180机座，设定 Kt=2.8  Ky=2.2

实际上，磁路各部分饱和程度不同，应该选用不同的修正系数。
比如：铁壳H180-2三相异步电机设计时可能选用Kt=2.5 Ky=2.0比较合适，能反映电机铁耗的实际情况。但是当采用铝壳机座时，定子齿部磁饱和程度提高，可以根据磁密的情况（看在磁化曲线拐点的位置）调整Ky的数值。
双速电机和特殊要求（磁路过饱和）的电机应该特别注意，修正系数不能简单的按照书本介绍的数值，要靠实验来验证。

D_Fine

定子退火本人比较熟悉。
如果是采用级进自叠片模具冲制的定子，不用担心叠片系数。实践下来对轴向直线度的影响为０.０１级。
铁损测量我们采用杭州总研的专用设备，原理是通过在样品中通入励磁电流后测量反馈电流后计算得出铁损。
对铁损的改善效果我们有大量的试验数据，总结如下：
热处理前的铁损受模具影响很大，同一材料在冲床不同的参数下也会很大不同，但热处理后趋向均一。受模具结构影响，有时存在热处理后铁芯叠高变大的情况，主要是由于铆接点弹性回复，这是必须再次加压。经过热处理和加压两道工序后的定子铁损测量值差异在２％左右。工艺上认为符合均一性。

张老五

不用担心叠片系数吗？退火后的涂层，以及平整度肯定不如退火前的
另外，涂层绝缘性下降的影响如何体现？

D_Fine

回复 11# 张老五
实际没有遇到平整度变化的问题。涂层绝缘性我想和硅钢牌号有关，现在常用的含铬涂层的耐高温普遍在９００度以上，而国内流行的热处理曲线应该没有超过８００度的。
总之我觉得如果有问题大概是热处理曲线的问题，不过我没遇到过形变问题，也不好确定。

张老五

那么发蓝层呢？
发蓝层的绝缘性肯定不如绝缘涂层，具体体现在铁耗计算中，差别有多少？

张老五

回复 10# D_Fine


    再请问一下，退火工艺的成本如何？平均到每台或者每千瓦或者每公斤（吨）铁心上。

D_Fine

回复 14# 张老五


   不同的工艺方法对成本影响很大，例如如果采用大型连续炉，设备投资在千万以上，但后续成本大大降低，产能很高，设备投资折算为每公斤就相对较低。如果仅仅计算加热能耗和保护气体的开支，每公斤的费用在１元左右。
关键是要找到愿意代加工的厂商，在对方产能间隙穿插代加工，专门的代加工厂好像没有。现在上海地区的报价大概是３块多，这主要看公司间的关系了，关系不好出钱也未必肯。

张老五

回复 15# D_Fine


    每公斤一元？那么说每吨要一千元？这么贵啊？

D_Fine

可能是我记错了？但是不会差很多。
其实是可以算的。
电力基本就按电能热值计算，要把一公斤铁加热到７５０度需要多少ｋｊ热。现在的电炉利用率有５０％已经很好了。也没看到有什么尾热回收的炉子，尾气能用来烧点洗澡水就不错了。
保护气方面么，要看当地的基建水平。流行的保护气有两种，一种是管道氮气，一种是管道燃气。管道燃气由于需要燃烧出湿会增加消防方面的投资，而且燃气检修频率和故障频率都大大高于氮气，而且比氮气贵，更不要谈很多地方的燃气杂质不稳定没事来个硫超标啥的。那为什么还有用管道燃气的呢？因为，很多地方就没有氮气～。因为很多地方没有氮气，这个氮气的价格有时就很混乱，不同地方差很多倍，如果你忽悠别人开了氮气厂而只有你一个客户……
就上海来说，单公斤热处理的电能成本和氮气成本是差不多的。用燃气会便宜些，但是燃气只要一年给你２次非正常停气，就全回来了。

张老五

查到了一些资料，大概每吨的综合成本在500-600之间

张老五

刚问了一个电机厂的朋友，他们是有退火工艺的。
大概的成本，包括设备折旧、人工、能源和原料的消耗，以及其他损耗（没明说，我估计是耐材之类的耐用消耗品）在内，总成本，一吨铁心大约是570元。

D_Fine

设备折旧我觉得太难说了，首先不同的时候买的设备价格就天差地别了。
还有你那朋友的铁芯退火工艺如何？最重要的一个就是保温温度和时间，我们是７５０度保温３小时，实际上要保温４小时多。此外，还有一个蓝化工艺，当然这部分成本主要在设备投资上，能源什么的不多。
话说，电费年年涨啊……