專利名稱：采用半工藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)鐵芯的生產(chǎn)エ藝，尤其是ー種采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子鐵芯的生產(chǎn)エ藝。
背景技術(shù)：
冷軋電エ鋼由于其生產(chǎn)エ藝復(fù)雜、技術(shù)含量高、生產(chǎn)難度大、投資大，國內(nèi)目前也僅有武鋼、寶鋼、鞍鋼、太鋼等少數(shù)幾個(gè)鋼廠能生產(chǎn)，這些廠家均采用傳統(tǒng)厚度的鑄坯即傳統(tǒng)エ藝進(jìn)行生產(chǎn)，但隨著連鑄連軋(CSP)エ藝的大規(guī)模的エ業(yè)應(yīng)用，給電エ鋼生產(chǎn)開辟了另ー個(gè)嶄新的エ藝，國外CSP生產(chǎn)電エ鋼的實(shí)踐和“十五國家攻關(guān)項(xiàng)目”初歩成果均表明采用CSP生產(chǎn)中低牌號(hào)的無取向電エ鋼具有明顯的投資、成本和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，是當(dāng)今我國鋼鐵エ業(yè)發(fā)展的ー個(gè)重要方向，采用半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼取代熱軋電エ鋼具備顯著的節(jié)能、環(huán)保及成本優(yōu)勢(shì)。而采用全エ藝的硅鋼的生產(chǎn)難度大、且雜質(zhì)高，生產(chǎn)成本也很高。同時(shí)，對(duì)硅鋼片/矽鋼片/電エ鋼的表面進(jìn)行涂·層處理也是ー個(gè)很重要的問題，目前，冷軋無取向硅鋼片/矽鋼片/電エ鋼表面涂層主要包括有機(jī)涂層、半無機(jī)涂層、無機(jī)涂層3大類
所述有機(jī)涂層，是是在成品電エ鋼板上涂覆ー層有機(jī)涂層。中國的硅鋼片/矽鋼片表面涂層研究起步較晚，落后于世界先進(jìn)水平。電機(jī)、變壓器的生產(chǎn)廠商仍采用有機(jī)電エ鋼涂層，在很大程度上影響了中國機(jī)電設(shè)備在國際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力?；瘜W(xué)エ業(yè)的發(fā)展為電エ鋼表面涂層技術(shù)的進(jìn)步提供了廣闊的前景。中國國內(nèi)有機(jī)涂層經(jīng)歷了早期的浙青天漆1611#，進(jìn)而發(fā)展到環(huán)氧的酚醛漆9162#，目前，應(yīng)用最多的是ニ甲苯改性醇酸漆9163#。盡管涂覆這些有機(jī)漆后形成的有機(jī)涂層成膜性能良好，具有較好沖剪加工性，但是也存在著許多不可克服的缺點(diǎn)，比如(1)涂層厚(10 15 iim)，焊接性差，鐵芯疊裝系數(shù)低(92%)。
(2)涂層熱收縮性大，鐵芯易松動(dòng)，尺寸穩(wěn)定性差。(3)涂層硬度低(一般在0.9左右)，有機(jī)溶劑毒性大，價(jià)格高，易造成浪費(fèi)和環(huán)境污染，影響操作工人的身體健康。(4)層間電阻隨運(yùn)行逐漸降低，若遇到鐵芯局部過熱，易發(fā)生碳化，耐熱性差。所謂半無機(jī)涂層，是在成品電エ鋼板上涂覆ー層含有機(jī)樹脂的無機(jī)絕緣涂層。我們知道使用含有機(jī)樹脂的無機(jī)絕緣涂層能為固化的涂層提供潤滑性，從而降低在沖剪硅鋼片/矽鋼片時(shí)模具有磨損速度。即可將磷酸鹽、鉻酸鹽無機(jī)溶液與有機(jī)樹脂溶液相混合。美國專利2793073披露了ー種用于涂覆硅鋼片/矽鋼片的絕緣涂層。涂層的有機(jī)部分是由選自丙烯酸樹脂或共聚物，無水馬來酸、聚こ烯醇縮醛、氨基樹脂、木素磺酸鈣、酚醛樹脂、醋酸こ烯酷、氯こ烯和環(huán)氧樹脂的ー種或多種?？梢蕴砑恿６却笥? 的有機(jī)顆粒物質(zhì)，例如酚醛樹脂，三聚氰胺樹脂等來提供表面不平度，以獲得良好的焊接性，涂層的無機(jī)部分可以包括磷酸類物質(zhì)或鉻酸類物質(zhì)中ー種或多種。磷酸類物質(zhì)可包括鈣、鎂、鋅的一種磷酸鹽，以及ニ氧化鈦、膠缽ニ氧化硅、氧化鋁和硼酸。鉻酸類物質(zhì)可包括鈣、鎂、鋅的一種重鉻酸鹽，以及ニ氧化鈦，膠體氧化鋁和ー種有機(jī)還原劑。這種用半無機(jī)涂層涂覆的硅鋼片/矽鋼片具有良好的沖剪加工性和防腐性。但是，在焊接加工過程中樹脂揮發(fā)可產(chǎn)生過多的氣孔，為了使此過程中因樹脂的揮發(fā)而產(chǎn)生的焊接氣孔降至最少，需在磷酸鹽、鉻酸鹽絕涂料中加入顆粒，但在沖剪加工過程中還會(huì)有粉化現(xiàn)象。再者，由于這類涂層含有可溶性六價(jià)鉻成鉻酸鹽，因而，在涂層的涂覆、涂覆鋼板的加工、使用和廢涂層液的處置過程中會(huì)產(chǎn)生安全和價(jià)昂的環(huán)境污染方面的問題。所述無機(jī)涂層，是在成品電エ鋼板上涂覆ー層薄的絕緣材料。較善遍應(yīng)用的是水玻璃、滑石、氧化鎂、硼砂、磷酸鹽、鉻酸鹽等。其中無機(jī)磷酸鹽類涂料是主要品種。無機(jī)磷酸鹽類可以為涂層提供優(yōu)良的表面電阻率和耐熱性。但是，在沖剪疊片時(shí)會(huì)對(duì)沖膜造成過分的磨損，而且不易和電エ鋼板產(chǎn)生良好的附著性。美國專利2753203報(bào)道了ー種含有7% 50%游離酸的磷酸溶液，多達(dá)150質(zhì)量份的膠體ニ氧化硅和多達(dá)25質(zhì)量份的鉻酸酐溶液，這種混合液可用于電エ鋼表面形成無機(jī)絕緣涂層?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)是有機(jī)涂層被逐漸淘汰，無機(jī)涂層將逐步取代半無機(jī)涂層。但是，由于無機(jī)涂層本身性質(zhì)和各方面的條件制約，目前，國際上電エ鋼制造廠商通常使用較多的仍然是半無機(jī)涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種節(jié)能、環(huán)保、エ藝性能好、生產(chǎn)成本較低的采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括以下エ序鋼水冶煉、連鋳、熱軋、冷軋、沖片、退火、分條、沖片及退火，具體包括鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉、且全程吹氬一RH精練一CSP連鑄一CSP加熱爐一CSP熱連軋一酸洗與冷軋一退火一平整分卷一分條一沖片一退火；轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，按質(zhì)量百分比C < 0.01，P ^ 0.015，S ^ 0.012，
0.4 ≤ Si ≤ 0. 60,0. 6 ≤ Mn ≤ 0. 8,0. 15 ≤ AL ≤ 0. 25，其余為 Fe 的比例，且按 Si 收復(fù)率95%、Mn收復(fù)率97%，Al收復(fù)率35%進(jìn)行計(jì)量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進(jìn)行合金化制得C ≤ 0. OUP ≤0. 015、S ≤ 0. 012,0. 4 ≤ Si ≤0. 60,0. 6 ≤ Mn≤ 0. 8,0. 15 ≤AL ≤ 0. 25，其余為Fe的半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼；再經(jīng)CSP連鑄、CSP熱連軋后，等冷卻酸洗后進(jìn)行冷連軋制作成冷軋板，對(duì)冷軋板采用退火爐進(jìn)行退火處理后，采用平整機(jī)組進(jìn)行2 10%的平整延伸后進(jìn)行拉矯分卷，分卷后的鋼卷在分條機(jī)上進(jìn)行分條切割，并按電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子規(guī)格要求切剪出轉(zhuǎn)子或定子沖片，轉(zhuǎn)子或定子沖片的沖床上進(jìn)行連續(xù)沖壓后，對(duì)轉(zhuǎn)子或定子沖片進(jìn)行消除應(yīng)カ退火處理后即得成品的轉(zhuǎn)子或定子沖片。在采用RH爐真空冶煉時(shí)，利用RH真空脫氣裝置將鋼水中C脫到60ppm以下，并使鋼水在出RH爐時(shí)的S小于IOOppm ;在所述CSP連鑄過程中，拉速控制在3. 0 4. 2m/min之間。所述CSP熱連軋過程中，控制加熱溫度為1000 1150°C，出爐溫度為980 1120°C，精軋出ロ溫度920 860°C，卷取溫度為620 660°C。所述CSP熱連軋過程中設(shè)置5道次以上軋機(jī)，第I道軋機(jī)Fl的壓下率> 50%，第1 4道軋機(jī)F1 F4的累積壓下率彡90%，最后I道軋機(jī)的壓下率彡20%。所述酸洗與冷軋エ藝包括熱軋并冷卻后送往酸洗槽，在酸洗槽采用濃度為30 150g/L的鹽酸(HCl)進(jìn)行酸洗，酸洗過程中溫度控制在80 100°C，酸洗運(yùn)行速率10(Tl80m/min，酸洗后進(jìn)行3道次以上冷連軋，使冷軋的總壓下率大于75%，其中第I道軋機(jī)的壓下率> 35%，而最后I道軋機(jī)的壓下率< 10%。在冷連軋過程中，可采用竄輥、彎輥、凸輥控制改善板形。所述冷軋板退火エ藝包括在罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，退火溫度控制在650 750°C，保溫時(shí)間控制在8 12小時(shí)。所述消除應(yīng)カ退火處理是采用真空充氮連續(xù)退火爐，在N2或N2 + H2的保護(hù)氣氛下，在連續(xù)退火爐中700 900°C進(jìn)行完全退火，再緩冷到約450°C時(shí)通入水蒸汽進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，使沖片的表面形成一層致密的氧化膜作為絕緣膜，然后疊片制作成轉(zhuǎn)子或定子鐵芯。本發(fā)明的有益效果是采用薄板坯連鑄連軋エ藝生產(chǎn)半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼投資成本比采用傳統(tǒng)エ藝低20 30%。產(chǎn)品性能穩(wěn)定，表面質(zhì)量、板形質(zhì)量、尺寸精度良好，可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)及客戶要求。產(chǎn)品加工性能好優(yōu)良。如本發(fā)明實(shí)驗(yàn)性生產(chǎn)的牌號(hào)為BDGXB - 2 (50WB800)、厚度為0. 50mm半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼，產(chǎn)品電磁性能可以達(dá)到Pl. 5/50為5. 12W/kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1. 712T，與目前半エ藝無取向電エ鋼國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，鐵損低2. 88W/kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度高0. 012T。采用本發(fā)明方法制造的電機(jī)用轉(zhuǎn)子、定子具有良好的電磁性能及エ藝性能，與冷軋普通無取向電エ鋼制作的電機(jī)用轉(zhuǎn)子、定子比較具有更低的加工性能、電磁性能、成本、環(huán)保優(yōu)勢(shì)。綜上所述，本發(fā)明具有節(jié)能、減排、環(huán)保等特點(diǎn)，而且エ藝性能好、生產(chǎn)成本較低。它可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子鐵芯等エ藝生產(chǎn)中。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步詳細(xì)說明。實(shí)施例1，本發(fā)明它包括以下エ序鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火、分條、沖片及退火，具體包括鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉、且全程吹氬一RH精練一CSP連鑄一CSP加熱爐一CSP熱連軋一酸洗與冷軋一退火一平整分卷一分條一沖片一退火；轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，按質(zhì)量百分比C彡0. 01，P彡0. 015，S彡0. 012,0. 4彡Si彡0. 60,0. 6彡Mn彡0. 8，0. 15 ^ AL ^ 0. 25，其余為Fe的比例，且按Si收復(fù)率95%、Mn收復(fù)率97%，Al收復(fù)率35%進(jìn)行計(jì)量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進(jìn)行合金化制得C < 0.01、P ^ 0.015、S ^ 0.012、0. 4 ^ Si ^ 0. 60,0. 6 ^ Mn ^ 0. 8,0. 15 ^ AL ^ 0. 25，其余為Fe的半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼；再經(jīng)CSP連鑄、CSP熱連軋后，等冷卻酸洗后進(jìn)行冷連軋制作成冷軋板，對(duì)冷軋板采用退火爐進(jìn)行退火處理后，采用平整機(jī)組進(jìn)行2 10%的平整延伸后進(jìn)行拉矯分卷，分卷后的鋼卷在分條機(jī)上進(jìn)行分條切割，并按電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子規(guī)格要求切剪出轉(zhuǎn)子或定子沖片，轉(zhuǎn)子或定子沖片的沖床上進(jìn)行連續(xù)沖壓后，對(duì)轉(zhuǎn)子或定子沖片進(jìn)行消除應(yīng)カ退火處理后即得成品的轉(zhuǎn)子或定子沖片。在采用RH爐真空冶煉時(shí)，利用RH真空脫氣裝置將鋼水中C脫到60ppm以下，并使鋼水在出RH爐時(shí)的S小于IOOppm ;在所述CSP連鑄過程中，拉速控制在
3.0 4. 2m/min 之間。本發(fā)明所述半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼的化學(xué)成分控制如下表所示
表I成分設(shè)計(jì)，Wt%
權(quán)利要求
1.一種采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征在于它包括以下エ序鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火、分條、沖片及退火，具體包括鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉、且全程吹氬一RH精練一CSP連鑄一CSP加熱爐一CSP熱連軋一酸洗與冷軋一退火—平整分卷一分條一沖片一退火；轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，按質(zhì)量百分比C < 0. 01，P < 0. 015，S≤0. 012，0. 4≤Si≤0. 60，0. 6≤Mn≤0. 8，0. 15≤AL≤0. 25，其余為Fe的比例，且按Si收復(fù)率95%、Mn收復(fù)率97%，Al收復(fù)率35%進(jìn)行計(jì)量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進(jìn)行合金化制得 C≤ 0. OUP く 0. 015,S く 0. 012,0. 4 ≤ Si ≤ 0. 60,0. 6 ≤ Mn ≤ 0. 8,0. 15≤ AL ≤ 0. 25，其余為Fe的半エ藝?yán)滠垷o取向電エ鋼；再經(jīng)CSP連鑄、CSP熱連軋后，等冷卻酸洗后進(jìn)行冷連軋制作成冷軋板，對(duì)冷軋板采用退火爐進(jìn)行退火處理后，采用平整機(jī)組進(jìn)行2 10%的平整延伸后進(jìn)行拉矯分卷，分卷后的鋼卷在分條機(jī)上進(jìn)行分條切割，并按電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子規(guī)格要求切剪出轉(zhuǎn)子或定子沖片，轉(zhuǎn)子或定子沖片的沖床上進(jìn)行連續(xù)沖壓后，對(duì)轉(zhuǎn)子或定子沖片進(jìn)行消除應(yīng)カ退火處理后即得成品的轉(zhuǎn)子或定子沖片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是在采用RH爐真空冶煉時(shí)，利用RH真空脫氣裝置將鋼水中C脫到60ppm以下，并使鋼水在出RH爐時(shí)的S小于IOOppm ;在所述CSP連鑄過程中，拉速控制在3. 0 4. 2m/min之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是所述CSP熱連軋過程中，控制加熱溫度為1000 1150°C，出爐溫度為980 1120°C，精軋出ロ溫度920 860°C，卷取溫度為620 660°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是所述CSP熱連軋過程中設(shè)置5道次以上軋機(jī)，第I道軋機(jī)Fl的壓下率> 50%，第f 4道軋機(jī)Fl F4的累積壓下率彡90%，最后I道軋機(jī)的壓下率彡20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是所述酸洗與冷軋エ藝包括熱軋并冷卻后送往酸洗槽，在酸洗槽采用濃度為30 150g/L的鹽酸(HCl)進(jìn)行酸洗，酸洗過程中溫度控制在80 100°C，酸洗運(yùn)行速率10(Tl80m/min，酸洗后進(jìn)行3道次以上冷連軋，使冷軋的總壓下率大于75%，其中第I道軋機(jī)的壓下率> 35%，而最后I道軋機(jī)的壓下率< 10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是在冷連軋過程中，采用竄輥、彎輥、凸輥控制改善板形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是所述冷軋板退火エ藝包括在罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，退火溫度控制在650 750°C，保溫時(shí)間控制在8 12小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用半エ藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)エ藝，其特征是所述消除應(yīng)カ退火處理是采用真空充氮連續(xù)退火爐，在N2或N2 + H2的保護(hù)氣氛下，在連續(xù)退火爐中700 900°C進(jìn)行完全退火，再緩冷到約450°C時(shí)通入水蒸汽進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，使沖片的表面形成一層致密的氧化膜作為絕緣膜，然后疊片制作成轉(zhuǎn)子或定子鐵芯。
全文摘要
一種采用半工藝鋼生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)工藝。它主要是解決現(xiàn)有工藝能耗高、污染大、成本高等技術(shù)問題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是它包括鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火、分條、沖片及退火等工序，它按質(zhì)量百分比C≤0.01，P≤0.015，S≤0.012，0.4≤Si≤0.60，0.6≤Mn≤0.8，0.15≤AL≤0.25進(jìn)行計(jì)量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進(jìn)行合金化制得半工藝?yán)滠垷o取向電工鋼；經(jīng)CSP連鑄、熱連軋、冷連軋制作成冷軋板，退火處理后采用平整機(jī)組平整延伸后進(jìn)行拉矯分卷，按規(guī)格要求切剪出轉(zhuǎn)子或定子沖片經(jīng)連續(xù)沖壓后，對(duì)轉(zhuǎn)子或定子沖片進(jìn)行消除應(yīng)力退火處理后即得成品。它主要是用于電機(jī)鐵芯的生產(chǎn)工藝中。
文檔編號(hào)H02K15/02GK103066768SQ20131000045
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者譚亮, 陳本富 申請(qǐng)人:湖南雪豹電器有限公司