制造铁芯损耗降低且强度增加的电工钢片叠片铁芯的方法及通过该方法生产的叠片铁芯的制作方法_3

文档序号:9567978阅读:来源:国知局
加和短路电阻与焊接热输入速率成比例减小 而增加,所W可更优选地是焊接热输入速率维持在0. 9KJ/cm-l. 53KJ/cm的范围内。在现有 技术的自烙焊接方法中,焊接热输入速率被设定在1. 53KJ/cm-2. 88KJ/cm的范围内W用于 获得等于或大于预定水平的强度。然而,根据本发明的实施例,即使在焊接电流低于现有技 术的焊接电流的情况下,仍可获得较高的强度同时显著降低铁忍损耗。
[0042] 在本发明的实施例中,只要焊接热输入速率在上述范围内,可使用任何焊接电流 和焊接速率条件而无需限制。然而,为了有效地控制焊接热输入速率,可优选的是,焊接电 流被设定在50A-120A的范围内。如果焊接电流小于50A,则焊缝的接合力可能不足,并且 在一些情况下,焊缝可断裂。如果焊接电流大于120A,则由于过量的焊接热输入量,热应力 (热变形)可能增大或内部气孔的形成不能被安全地抑制。因此,不能有效地减少铁忍损 耗。因此,焊接电流可优选地维持在50A-120A的范围内,更优选,50A-90A的范围内。焊接 电流与焊接热输入速率直接相关。目P,当焊接电流减小时,焊接热输入速率也减小。因此, 焊接电流可保持在低值。因此,可更优选的是,焊接电流维持在50A-小于85A的范围内。
[0043] 另外,可优选的是,焊接速度在300mm/min-l,000mm/min的范围内。因为焊接速度 也与焊接热输入速率有关,焊接速度可适当地被调节W用于控制焊接热输入速率。如果焊 接速度大于1,OOOmm/min,则因为焊接速度过高气孔可在焊缝中形成,并且因此铁忍损耗可 能会增加。另外,足够的焊接热输入量不被施加至焊缝,则焊缝不能充分地形成。可增加焊 接电流W解决运一情况。然而,在运种情况下,相关的成本可能会增加。另一方面,如果焊 接速度低于300mm/min,可显著降低生产线的生产率,焊接热输入速率也可由于焊接速度过 低而增大。为了稳定地供给焊丝60,焊接速度可更优选地在300mm/min-700mm/min的范围 内,更优选的在300mm/min-500mm/min的范围内。
[0044] 焊丝60的直径可没有特别的限制。然而,因为短路电阻与焊缝的大小成反比,所 W焊丝60可具有小的直径。例如,可优选的是,焊丝60的直径为0. 3mm-2. 0mm的范围内。 如果焊丝60的直径小于0. 3mm,则焊丝60的制造成本可能会增加。如果焊丝60的直径大 于2. 0mm,则因为焊丝60的直径过大短路电阻可能会减小,并且因此铁忍损耗可能会增加。 另外,因为当诸如焊接速度和焊丝60的供给速率等其他条件相等时,必须增加焊接热输入 速率,因为热应变可通过焊接速率的增加而增大所W会增大铁忍损耗。因此,焊丝60的直 径可优选地为0. 3mm-2. 0mm的范围内。焊丝60的直径的下限值可更优选地为0. 5mm,更优 选地为0. 8mm。另外,焊丝60的直径的上限值可更优选地为1. 6mm,更优选地为1. 0mm。
[0045] 另外,焊丝60的供给速度根据焊接热输入速率、特别是根据焊接速度来确定。如 果焊丝60的供给速度与焊接速度相比过低,则不连续的焊珠可被形成,特别是在本发明的 实施例提出的低焊接热输入速率条件下,局部低强度区域可被形成,并在叠片铁忍中产生 由叠片铁忍的重量导致的开裂。如果焊丝60的供给速度与焊接速度相比过高,则焊丝60 不能被充分地烙化,因此焊缝不能稳定地形成。因此,焊丝60的供给速度可优选地为焊接 速度的1. 5倍-3. 0倍。焊丝60的供给速度可更优选地为焊接速度的1. 5倍-2. 0倍。
[0046] 在焊接期间,叠片部10在叠片部10的高度方向上被挤压W稳定地在叠片部10的 电工钢片1上进行焊接并且增加叠片铁忍的电工钢片的数量(叠片铁忍的堆叠因子)W提 高利用叠片铁忍的马达的性能。挤压压力可优选地为〇.5MPa至3MPa的范围内。如果挤压 压力小于0. 5MPa,则最终产品的性能会由于低堆叠因子而低。如果挤压压力高于3MPa,则 在焊接期间由绝缘涂层的分解产生的气体可在焊缝中形成许多气孔W使焊缝的外观和强 度劣化。挤压压力的下限值可更优选地为O.SMPa,更优选地为1.2MPa。另外,挤压压力的 上限值可更优选地为2MPa,更优选地为1. 5MPa。
[0047] 如上所述,根据本发明的实施例的电工钢片叠片铁忍的制造方法,即使焊接输入 速率等于自烙焊接方法中的焊接输入速率,短路电阻也可W被控制,并且因此可获得降低 铁忍损耗的效果。此外,即使当焊接热输入速率低于自烙焊接方法中的焊接输入速率时,也 可在减少热应力/应变和控制短路电阻的同时获得更高的强度,并且因此可获得良好的磁 性。
[0048] 本发明的实施例提供了由上述制造方法制造的叠片铁忍,叠片铁忍包括电工钢片 被堆叠在其中的叠片部和形成在叠片部的外表面的焊缝,其中焊缝通过使用含奥氏体焊丝 作为焊接材料形成。
[0049] 通过制造方法生产的叠片铁忍的焊缝具有6. 5X10 7Qm或更大的电阻率和小于 1.02的相对磁导率。因为焊缝具有6. 5X10 7Qm或更大的电阻率和小于1.02的相对磁导 率,所W可增大焊缝的短路电阻W降低满流损耗。在本发明的实施例中,因为焊缝的电阻率 优选地是尽可能地大,所W焊缝的电阻率的上限值没有限制。
[0050] 叠片铁忍的焊缝可具有满足下列公式1和公式2的合金成分:
[0051][公式 1]:y> -0. 8XX+2. 8 阳05引[公式引:y>X-10
[0053]其中X是Cr巧.5Si+l. 8Mo巧佩,y是Ni+0. 5Mn+30C,并且Cr、Si、Mo、Nb、Ni、Mn、C W重量百分比示出。
[0054]如果叠片铁忍的焊缝不满足公式1和公式2(即六-0. 8XX+2. 8或^X-IO),则在 焊缝中具有磁性的铁素体含量可为10面积%或更多,因此铁忍损耗降低的效果可被抵消。 阳化5]目P,在本发明的实施例中,叠片铁忍的焊缝可满足公式1和公式2,焊缝的微观结 构可优选地包括小于10面积%的作为主要组织的铁素体和奥氏体。铁素体的含量可更优 选地小于5面积%,更优选,小于3面积%。最优选地,焊缝可具有奥氏体单相组织。
[0056] 根据本发明的实施例,叠片铁忍的电工钢片可具有在其上用于降低满流损耗的绝 缘涂层。具体地说,绝缘涂层可W是无铭绝缘涂层。在运种情况下,也可更有效地抑制气孔 的形成。
[0057] 发明示例
[0058] W下将通过示例更具体地描述本发明的实施例。然而,作为示例被提供用于清楚 地解释本发明的实施例并不旨在限制本发明的精神和范围。 阳059](示例1)
[0060] 涂覆有含铭绝缘材料和具有3wt%的娃(Si)的0. 35mm厚电工钢片带被冲压W形 成电工钢片,电工钢片被堆叠W形成用于马达定子的叠片部。当叠片部被按压柱体挤压在 2MPa压力的状态下,叠片部通过W焊丝为焊接材料的TIG方法焊接。具有7. 8X10 7Qm的 电阻率、1. 003的相对磁导率、1450°C的烙点和0. 9mm直径的STS310实屯、丝被用作焊丝。 比较样品的焊接丝利用具有1. 8X10 7Ωm的电阻率、1000的相对磁导率和1529Γ的烙点的 50k奸级的碳素钢
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