阅读说明：本技术 一种压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯 (Heat treatment method for compressor iron core and compressor iron core ) 是由 刘青松 裴英豪 施立法 夏雪兰 张振海 杜军 祁旋 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种应用于无取向硅钢应用技术技术领域的压缩机铁芯热处理方法,本发明还涉及一种压缩机铁芯,所述的压缩机铁芯热处理方法的热处理步骤为：1)对待处理压缩机铁芯原材除油；2)对待处理压缩机铁芯原材退火；3)对待处理压缩机铁芯原材缓冷；4)对待处理压缩机铁芯原材发蓝；5)对待处理压缩机铁芯原材冷却。本发明所述的压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯,在将待处理压缩机铁芯原材通过热处理加工成压缩机铁芯时,能够有效使得铁芯冲裁断面形成致密的氧化膜,有效抑制铸铝条与铁芯材料之间的横向电流,在保证铁芯铁损下降的同时,使压缩机杂散损耗下降15％以上,提高压缩机效率。(The invention provides a heat treatment method of a compressor iron core applied to the technical field of non-oriented silicon steel application, and the invention also relates to a compressor iron core, wherein the heat treatment steps of the heat treatment method of the compressor iron core are as follows: 1) deoiling raw materials of an iron core of a compressor to be treated; 2) annealing the raw material of the compressor iron core to be treated; 3) slowly cooling the raw material of the iron core of the compressor to be treated; 4) blueing the raw material of the iron core of the compressor to be treated; 5) and cooling the raw material of the iron core of the compressor to be treated. According to the heat treatment method for the compressor iron core and the compressor iron core, when the compressor iron core raw material to be treated is processed into the compressor iron core through heat treatment, a compact oxide film can be effectively formed on the punched section of the iron core, the transverse current between the cast aluminum strip and the iron core material can be effectively inhibited, the iron loss of the iron core is ensured to be reduced, the stray loss of the compressor is reduced by more than 15%, and the efficiency of the compressor is improved.)

一种压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯

技术领域

本发明属于无取向硅钢应用技术技术领域，更具体地说，是涉及一种压缩机铁芯热处理方法，本发明还涉及一种压缩机铁芯。

背景技术

定频压缩机是一种工作条件恒定且转速固定的机型，定子采用铜线绕组，转子是鼠笼式铸铝结构，由于结构简单、维护方便、性价比较高，是当前工业制冷压缩机中的主要机型。定频压缩机损耗主要由铁耗、铜耗、机械损耗以及杂散损耗组成，杂散损耗是指压缩机空载试验时所测定的铁耗中除磁通在定子导磁部分产生的基本铁耗外的各种损耗之和。对于转子采用铸铝结构的定频压缩机来说，铸铝条与硅钢片之间的横向电流是产生杂散损耗的主要原因。为提高压缩机效率，一般采用降低铁芯材料损耗来实现，目前高效定频压缩机用铁芯材料以无取向电工钢为主，工频条件下硅钢铁损P_1.5/50在3.30W/kg左右，压缩机效率85％以下。现有硅钢材料和压缩机装配条件下，通过降低铁芯损耗提高定频压缩机效率十分困难，影响整体性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种步骤简单，在将待处理压缩机铁芯原材通过热处理加工成压缩机铁芯时，能够有效使得铁芯冲裁断面形成致密的氧化膜，有效抑制铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，在保证铁芯铁损下降的同时，使得压缩机杂散损耗下降15％以上，提高压缩机效率的压缩机铁芯热处理方法。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种压缩机铁芯热处理方法，所述的压缩机铁芯热处理方法的热处理步骤为：1)对待处理压缩机铁芯原材除油；2)对待处理压缩机铁芯原材退火；3)对待处理压缩机铁芯原材缓冷；4)对待处理压缩机铁芯原材发蓝；5) 对待处理压缩机铁芯原材冷却。

对待处理压缩机铁芯原材除油时，将待处理压缩机铁芯原材在380℃-480℃范围内保持120min-140min，清除待处理压缩机铁芯原材表面冲压油。

对待处理压缩机铁芯原材退火时，将待处理压缩机铁芯原材在700℃-780℃范围内保持120min-180min，使待处理压缩机铁芯原材边部发生塑性变形的晶粒产生回复和再结晶、毛刺烧钝，同时使待处理压缩机铁芯原材内部晶粒继续长大，铁损降低。

对待处理压缩机铁芯原材缓冷时，在缓冷区域将将待处理压缩机铁芯原材的温度以2℃/min-10℃/min的速度冷却至450℃-500℃。避免冷却速度较快造成应力集中，稳定铁损性能。

对待处理压缩机铁芯原材发蓝时，将缓冷后的待处理压缩机铁芯在480℃ -520℃范围内保持100min-120min，使待处理压缩机铁芯中硅钢片表面形成致密的氧化膜提高层间电阻。待处理压缩机铁芯原材冲裁断面绝缘性提高，铝条与硅钢片之间的横向电流降低，压缩机杂散损耗降低。

对待处理压缩机铁芯原材冷却时，将发蓝后的待处理压缩机铁芯冷却至常温。在保证产品性能的同时，提高生产效率。

对待处理压缩机铁芯原材除油时，采用DX气体保护待处理压缩机铁芯原材；对待处理压缩机铁芯原材退火时，采用DX气体保护待处理压缩机铁芯原材。

对待处理压缩机铁芯原材发蓝时，采用DX气体+饱和水蒸气保护待处理压缩机铁芯原材。

DX气体是以甲烷/丙烷等天然气为原料，在高温下与空气进行不充分燃烧，分解生产含N2、H2、CO、CO2的混合气体。

本发明还涉及一种在将待处理压缩机铁芯原材通过热处理加工成压缩机铁芯时，能够有效使得铁芯冲裁断面形成致密的氧化膜，有效抑制铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，在保证铁芯铁损下降的同时，使压缩机杂散损耗下降15％以上，提高压缩机效率的压缩机铁芯。

压缩机铁芯，所述的压缩机铁芯采用硅钢材料制成，硅钢材料的成分及各成分重量比为：Si：1.40％-1.7％；Als：0.30％-0.50％；Mn：0.20％-0.50％；P： 0.02％-0.10％；C：≤0.005％；S：≤0.01％；N：≤0.01％；Ti：≤0.005％；其余成分为Fe及杂质元素。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯，在保证铁芯材料边部冲裁应力消除、平均晶粒尺寸上升、铁芯铁损降低的同时，铁芯冲裁断面特别是转子铸铝孔的内壁会形成一层致密的氧化膜，有效抑制了铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，降低散杂损耗，压缩机效率进一步提升。本发明所述的压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯，在将待处理压缩机铁芯原材通过热处理加工成压缩机铁芯时，能够有效使得铁芯冲裁断面形成致密的氧化膜，有效抑制铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，在保证铁芯铁损下降的同时，使压缩机杂散损耗下降15％以上，提高压缩机效率。有效解决本发明的技术问题。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

本发明为一种压缩机铁芯热处理方法，所述的压缩机铁芯热处理方法的热处理步骤为：1)对待处理压缩机铁芯原材除油；2)对待处理压缩机铁芯原材退火；3)对待处理压缩机铁芯原材缓冷；4)对待处理压缩机铁芯原材发蓝；5) 对待处理压缩机铁芯原材冷却。采用本发明热处理方法获得的压缩机铁芯，在保证铁芯材料边部冲裁应力消除、平均晶粒尺寸上升、铁芯铁损降低的同时，铁芯冲裁断面特别是转子铸铝孔的内壁会形成一层致密的氧化膜，有效抑制了铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，降低散杂损耗，压缩机效率进一步提升。本发明所述的压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯，在将待处理压缩机铁芯原材通过热处理加工成压缩机铁芯时，能够有效使得铁芯冲裁断面形成致密的氧化膜，有效抑制铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，在保证铁芯铁损下降的同时，使压缩机杂散损耗下降15％以上，提高压缩机效率。这样，有效解决本发明的技术问题。

对待处理压缩机铁芯原材除油时，将待处理压缩机铁芯原材在380℃-480℃范围内保持120min-140min，清除待处理压缩机铁芯原材表面冲压油。上述温度及时间，使定转子铁芯表面冲压油彻底清除。

对待处理压缩机铁芯原材退火时，将待处理压缩机铁芯原材在700℃-780℃范围内保持120min-180min，使待处理压缩机铁芯原材边部发生塑性变形的晶粒产生回复和再结晶、毛刺烧钝，同时使待处理压缩机铁芯原材内部晶粒继续长大，铁损降低。

对待处理压缩机铁芯原材缓冷时，在缓冷区域将将待处理压缩机铁芯原材的温度以2℃/min-10℃/min的速度冷却至450℃-500℃。这样，避免冷却速度较快造成的应力集中，从而稳定铁损性能。

对待处理压缩机铁芯原材发蓝时，将缓冷后的待处理压缩机铁芯在480℃ -520℃范围内保持100min-120min，使待处理压缩机铁芯中硅钢片表面形成致密的氧化膜提高层间电阻。上述温度及实现，能够使得待处理压缩机铁芯原材冲裁断面绝缘性提高，铝条与硅钢片之间的横向电流降低，压缩机杂散损耗降低，有效解决本发明的技术问题。

对待处理压缩机铁芯原材冷却时，将发蓝后的待处理压缩机铁芯冷却至常温。这样，在保证产品性能的同时，提高生产效率。

对待处理压缩机铁芯原材除油时，采用DX气体保护待处理压缩机铁芯原材；对待处理压缩机铁芯原材退火时，采用DX气体保护待处理压缩机铁芯原材。这样，避免加工中的待处理压缩机铁芯原材受到外界不良环境影响，确保加工步骤能够有效实现技术效果。

对待处理压缩机铁芯原材发蓝时，采用DX气体+饱和水蒸气保护待处理压缩机铁芯原材。这样，避免加工中的待处理压缩机铁芯原材受到外界不良环境影响，确保加工步骤能够有效实现技术效果。

DX气体是以甲烷/丙烷等天然气为原料，在高温下与空气进行不充分燃烧，分解生产含N2、H2、CO、CO2的混合气体。

本发明还涉及一种压缩机铁芯，所述的压缩机铁芯采用硅钢材料制成，硅钢材料的成分及各成分重量比为：Si：1.40％-1.7％；Als：0.30％-0.50％；Mn： 0.20％-0.50％；P：0.02％-0.10％；C：≤0.005％；S：≤0.01％；N：≤0.01％；Ti：≤0.005％；其余成分为Fe及杂质元素。

本发明所述的压缩机为定频压缩机。

本发明为一种压缩机铁芯热处理方法，实施例1为：

具体包括以下步骤：

1)压缩机铁芯所用的无取向硅钢材料化学成分重量百分比：Si：1.56％； Als：0.48％；Mn：0.36％；P：0.05％；C+S+N+Ti：82ppm，且各元素含量均≤25ppm，其余为Fe及不可避免的杂质元素；

2)将冲裁叠装后的待处理压缩机铁芯原材(定转子铁芯)放入隧道式热处理炉，在400℃温度下保温138min，使定转子铁芯表面冲压油彻底清除；

3)除油后的待处理压缩机铁芯原材经760℃，170min进行退火处理，炉内采用DX气体进行保护；

4)退火处理后的铁芯经135min缓慢冷却至490℃；

5)冷却后的铁芯经490℃，110min进行发蓝处理，炉内采用DX气体+饱和水蒸气进行保护；

6)发蓝后的铁芯放在空气中冷却至室温；

7)铁芯热处理后，定子绕线转子铸铝，最后装配压缩机进行性能测试。

经上述热处理后的铁芯，定子铁芯的铁损P_1.5/50＝1.82W/kg，压缩机杂散损耗87W、压缩机效率84.9％。

本发明为一种压缩机铁芯热处理方法，实施例2为：

具体包括以下步骤：

1)压缩机铁芯所用的无取向硅钢材料化学成分重量百分比：Si：1.61％； Als：0.38％；Mn：0.35％；P：0.05％；C+S+N+Ti：78ppm，且各元素含量均≤25ppm，其余为Fe及不可避免的杂质元素；

2)将冲裁叠装后的定转子铁芯放入隧道式热处理炉，在380℃温度下保温140min，使定转子铁芯表面冲压油彻底清除；

3)除油后的铁芯经750℃，180min进行退火处理，炉内采用DX气体进行保护；

4)退火处理后的铁芯经140min缓慢冷却至500℃；

5)冷却后的铁芯经500℃，90min进行发蓝处理，炉内采用DX气体+饱和水蒸气进行保护；

6)发蓝后的铁芯放在空气中冷却至室温；

7)铁芯热处理后，定子绕线转子铸铝，最后装配压缩机进行性能测试。

经上述热处理后的铁芯，定子铁芯的铁损P_1.5/50＝1.79W/kg，压缩机杂散损耗91W、压缩机效率85.1％。

本发明为一种压缩机铁芯热处理方法，实施例3为：

具体包括以下步骤：

1)压缩机铁芯所用的无取向硅钢材料化学成分重量百分比：Si：1.63％；Als：0.45％；Mn：0.30％；P：0.03％；C+S+N+Ti：75ppm，且各元素含量均≤25ppm，其余为Fe及不可避免的杂质元素；

2)将冲裁叠装后的定转子铁芯放入隧道式热处理炉，在420℃温度下保温139min，使定转子铁芯表面冲压油彻底清除；

3)除油后的铁芯经780℃，185min进行退火处理，炉内采用DX气体进行保护；

4)退火处理后的铁芯经145min缓慢冷却至500℃；

5)冷却后的铁芯经500℃，100min进行发蓝处理，炉内采用DX气体+饱和水蒸气进行保护；

6)发蓝后的铁芯放在空气中冷却至室温；

7)铁芯热处理后，定子绕线转子铸铝，最后装配压缩机进行性能测试。

经上述热处理后的铁芯，定子铁芯的铁损P_1.5/50＝1.72W/kg，压缩机杂散损耗89W、压缩机效率85.3％。

对比例1：

1)压缩机铁芯所用的无取向硅钢材料化学成分重量百分比：Si：1.56％； Als：0.48％；Mn：0.36％；P：0.05％；C+S+N+Ti：82ppm，且各元素含量均≤25ppm，其余为Fe及不可避免的杂质元素；

2)将冲裁叠装后的定转子铁芯放入隧道式热处理炉，在400℃温度下保温138min，使定转子铁芯表面冲压油彻底清除；

3)除油后的铁芯经760℃，175min进行退火处理，炉内采用DX气体进行保护；

4)退火处理后的铁芯经135min缓慢冷却至490℃；

5)冷却后的铁芯经490℃，40min进行发蓝处理，炉内采用DX气体+饱和水蒸气进行保护；

6)发蓝后的铁芯放在空气中冷却至室温；

7)铁芯热处理后，定子绕线转子铸铝，最后装配压缩机进行性能测试。

经上述对比例热处理后的铁芯通过测试压缩机杂散损耗明显升高，压缩机效率略有下降，定子铁芯的铁损P_1.5/50＝1.79W/kg，压缩机杂散损耗119W、压缩机效率84.4％。因此，本发明的方法能够有效解决技术问题。

本发明所述的压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯，在保证铁芯材料边部冲裁应力消除、平均晶粒尺寸上升、铁芯铁损降低的同时，铁芯冲裁断面特别是转子铸铝孔的内壁会形成一层致密的氧化膜，有效抑制了铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，降低散杂损耗，压缩机效率进一步提升。本发明所述的压缩机铁芯热处理方法及压缩机铁芯，在将待处理压缩机铁芯原材通过热处理加工成压缩机铁芯时，能够有效使得铁芯冲裁断面形成致密的氧化膜，有效抑制铸铝条与铁芯材料之间的横向电流，在保证铁芯铁损下降的同时，使压缩机杂散损耗下降15％以上，提高压缩机效率。有效解决本发明的技术问题。

上面对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。