一種能精準(zhǔn)控制退火工藝參量的應(yīng)力退火方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非晶軟磁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種能精準(zhǔn)控制退火工藝參量的應(yīng)力退火方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]非晶軟磁合金是繼鐵氧體和硅鋼片之后，最受重視的新型磁性材料。被命名為uMetg I as"的FeSiB非晶態(tài)合金于1982年被發(fā)明，將其用作變壓器鐵芯，與取向硅鋼片相比，鐵損可下降1/3?1/5。1988年,Yoshizawa等將非晶合金進(jìn)行退火熱處理的方法制備成了納米晶軟磁材料，發(fā)明了以Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9為典型成分的“Finemet”合金。Finemet合金具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力、高電阻率和低損耗等優(yōu)異的綜合軟磁性能，相比傳統(tǒng)硅鋼材料，具有顯著的節(jié)能和磁性能優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是新型的非晶軟磁材料，對應(yīng)力十分敏感，尤其是在熱處理過程中應(yīng)力對磁結(jié)構(gòu)具有靈敏的調(diào)控作用。然而，在現(xiàn)有熱處理技術(shù)通常采用粗放式工藝，即將被退火材料盤繞成盤狀靜置于退火爐膛內(nèi)進(jìn)行退火。這種粗放式退火方式，雖然能夠在一定程度上改善材料性能，但是由于爐膛的溫度梯度和材料自身熱脹冷縮等因素，難以精準(zhǔn)控制應(yīng)力和溫度等退火工藝參量，無法精準(zhǔn)控制材料的退火狀態(tài)，無法保證整盤材料在同等條件下退火，難以保證材料性能的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)力退火方法及裝置，旨在解決爐膛的溫度梯度和材料自身熱脹冷縮等因素，難以精準(zhǔn)控制應(yīng)力和溫度等退火工藝參量，無法精準(zhǔn)控制材料的退火狀態(tài)，無法保證整盤材料在同等條件下退火，難以保證材料性能的一致性的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種能精準(zhǔn)控制退火工藝參量的應(yīng)力退火方法，在退火過程中使非晶合金材料自動勻速通過退火腔，并在線自動精確調(diào)控張應(yīng)力、退火溫度和傳送速度。
[0005]進(jìn)一步，退火腔為通道式退火腔，通道式退火腔在良導(dǎo)熱塊橫截面中心部位沿軸向設(shè)裝，在良導(dǎo)熱塊的側(cè)面設(shè)裝有加熱片，由控溫儀根據(jù)設(shè)裝在退火腔中的測溫探頭反饋信號調(diào)節(jié)設(shè)裝在良導(dǎo)熱塊側(cè)面的加熱片的加熱功率，對通道式退火腔溫度精準(zhǔn)控制。
[0006]進(jìn)一步，在通道式退火腔的中部設(shè)裝有通氣孔，由通氣孔流入經(jīng)導(dǎo)熱塊加熱的氣體對腔內(nèi)的被退火材料進(jìn)行加熱，同時隔離被退火材料與空氣接觸。
[0007]進(jìn)一步，被退火材料在退火腔中移動通過，然后緊接著進(jìn)入冷卻腔，以同樣速度通過冷卻腔被冷卻。
[0008]進(jìn)一步，冷卻腔為通道式冷卻腔，通道式冷卻腔在良導(dǎo)熱塊橫截面中心部位沿軸向設(shè)裝，在通道式冷卻腔的中部設(shè)裝有通氣孔，由通氣孔流入保護(hù)氣體對腔內(nèi)的被退火材料進(jìn)行冷卻，同時隔離被退火材料與空氣接觸，防止被退火材料被氧化。
[0009]本發(fā)明另一目的在于提供一種能精準(zhǔn)控制退火工藝參量的應(yīng)力退火裝置，包括:送料盤、應(yīng)力調(diào)節(jié)制動片、被退火材料、保護(hù)氣體進(jìn)氣管、通道式退火腔、加熱片、通道式冷卻器、轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻壓輥、收集輪、驅(qū)動軸、冷卻氣體進(jìn)氣管、通道式退火腔導(dǎo)熱塊、溫度傳感器、應(yīng)力傳感器、緩沖彈簧、滑輪組；
[0010]應(yīng)力調(diào)節(jié)制動片的外部安裝有送料盤，送料盤上纏繞有被退火材料，被退火材料依次通過滑輪組設(shè)置的三個滑輪，被退火材料上通過緩沖彈簧安裝有應(yīng)力傳感器;根據(jù)應(yīng)力傳感器的反饋信號調(diào)節(jié)應(yīng)力調(diào)節(jié)制動片的制動力實(shí)現(xiàn)退火應(yīng)力的精準(zhǔn)控制；
[0011]被退火材料通過通道式退火腔導(dǎo)熱塊，被退火材料通過冷卻壓輥后纏繞在收集輪上，冷卻壓輥上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器，收集輪安裝在驅(qū)動軸上;根據(jù)安裝在冷卻壓輥上的轉(zhuǎn)速傳感器反饋信號，調(diào)節(jié)收集輪的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)退火材料傳送速度的精準(zhǔn)控制；
[0012]通道式退火腔導(dǎo)熱塊的上端安裝有加熱片，通道式退火腔導(dǎo)熱塊的前端安裝有通道式退火腔，通道式退火腔內(nèi)安裝有保護(hù)氣體進(jìn)氣管，通道式退火腔導(dǎo)熱塊的前端還安裝有溫度傳感器;通道式退火腔導(dǎo)熱塊的后端安裝有通道式冷卻器，通道式冷卻器內(nèi)安裝有冷卻氣體進(jìn)氣管。
[0013]進(jìn)一步，所述的通道式退火腔導(dǎo)熱塊內(nèi)部安裝有第一通氣管路，第一通氣管路的前端安裝有第一進(jìn)氣口，第一通氣管路的后端安裝有通氣孔；
[0014]通道式退火腔導(dǎo)熱塊的前側(cè)壁中部安裝有通道式退火腔，通道式退火腔的上下兩端均勻安裝有若干第一通氣管路，第一通氣管路的兩側(cè)安裝有第一通氣管路。
[0015]進(jìn)一步，所述的通道式冷卻器的上端安裝有冷卻腔進(jìn)氣孔，冷卻腔進(jìn)氣孔的下端連通第二通氣管路，第二通氣管路的末端安裝有冷卻氣進(jìn)氣口。
[0016]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:該應(yīng)力退火方法及裝置退火腔體小、溫度控制靈活快鍵和節(jié)能優(yōu)勢:現(xiàn)有常用技術(shù)通常采用箱式退火腔，體積大，退火位置離熱源遠(yuǎn)、導(dǎo)熱差、腔體采用絕熱壁厚且面積大，熱容量大，溫度控制遲緩、困難，退火過程耗能大;而本發(fā)明技術(shù)采用通道式退火腔，腔體體積小，腔壁采用量導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱快、溫度控制靈活、快鍵，耗能少;本發(fā)明技術(shù)采用勻速傳送被退火材料通過通道式退火腔的動態(tài)退火方式，相比現(xiàn)有常用箱式退火腔靜態(tài)退火方式，具有退火參量控制精準(zhǔn)和批量材料退火處理效果一致性高的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的張應(yīng)力退火裝置的示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的含通道式退火腔導(dǎo)熱快的縱截面圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的含通道式退火腔導(dǎo)熱快的橫截面圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的通道式冷卻器的縱截面圖。
[0021 ]圖中:1、送料盤;2、應(yīng)力調(diào)節(jié)制動片;3、被退火材料;4、保護(hù)氣體進(jìn)氣管;5、通道式退火腔;6、加熱片；7、通道式冷卻器;8、轉(zhuǎn)速傳感器;9、冷卻壓輥；10、收集輪；11、驅(qū)動軸；12、冷卻氣體進(jìn)氣管；13、通道式退火腔導(dǎo)熱塊;14、溫度傳感器;15、應(yīng)力傳感器;16、緩沖彈簧；17、滑輪組；18、第一進(jìn)氣口；19、第一通氣管路;20、通氣孔;21、冷卻氣進(jìn)氣口；22、第二通氣管路;23、冷卻腔進(jìn)氣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]下面結(jié)合附圖1至4及具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0024]在退火過程中使非晶合金材料自動勻速通過退火腔，并在線自動精確調(diào)控張應(yīng)力、退火溫度和傳送速度。
[0025]本發(fā)明還采取如下技術(shù)措施:
[0026]退火腔為通道式退火腔5，通道式退火腔5在良導(dǎo)熱塊橫截面中心部位沿軸向設(shè)裝，在良導(dǎo)熱塊的側(cè)面設(shè)裝有加熱片6，由控溫儀根據(jù)設(shè)裝在退火腔中的測溫探頭反饋信號調(diào)節(jié)設(shè)裝在良導(dǎo)熱塊側(cè)面的加熱片6的加熱功率。
[0027]在通道式退火腔5的中部設(shè)裝有通氣孔20，由通氣孔20流入經(jīng)導(dǎo)熱塊加熱的氣體對腔內(nèi)的被退火材料3進(jìn)行加熱，同時隔離被退火材料3與空氣接觸。
[0028]被退火材料3在退火腔中移動通過，然后緊接著進(jìn)入冷卻腔，以同樣速度通過冷卻腔被冷卻。
[0029]冷卻腔為通道式冷卻腔，通道式冷卻腔在良導(dǎo)熱塊橫截面中心部位沿軸向設(shè)裝，在通道式冷卻腔的中部設(shè)裝有通氣孔20，由通氣孔20流入保護(hù)氣體對腔內(nèi)的被退火材料3進(jìn)行冷卻，同時隔離被退火材料3與空氣接觸，防止被退火材料3被氧化。
[0030]應(yīng)力調(diào)節(jié)制動片2的外部安裝有送料盤I，送料盤I上纏繞有被退火材料3，被退火材料3依次通過三個滑輪組17，被退火材料3上通過緩沖彈簧16安裝有應(yīng)力傳感器15;被退火材料3通過含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊，被退火材料3通過冷卻壓輥9后纏繞在收集輪10上，冷卻壓輥9上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器8，收集輪10安裝在驅(qū)動軸11上；
[0031]含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊的上端安裝有加熱片6，含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊的前端安裝有通道式退火腔5，通道式退火腔5內(nèi)安裝有保護(hù)氣體進(jìn)氣管4，含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊的前端還安裝有溫度傳感器14;含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊的后端安裝有通道式冷卻器7，通道式冷卻器7內(nèi)安裝有冷卻氣體進(jìn)氣管12。
[0032]所述的含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊內(nèi)部安裝有第一通氣管路19，第一通氣管路19的前端安裝有第一進(jìn)氣口 18，第一通氣管路19的后端安裝有通氣孔20;
[0033]含通道式退火腔5導(dǎo)熱塊的前側(cè)壁中部安裝有通道式退火腔5，通道式退火腔5的上下兩端均勻安裝有若干第一通氣管路19，第一通氣管路19的兩側(cè)安裝有第一通氣管路19。
[0034]所述的通道式冷卻器7的上端安裝有冷卻腔進(jìn)氣孔