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QPQ複合處理技術在交流接觸器鐵芯上的應用

時間(jian):2022-06-23 18:30來(lai)源(yuan):ccforever<1253705861@gls0qq.com>點擊(ji):1次

交(jiao)流接觸器(qi)是(shi)電力拖(tuo)動(dong)和(he)自動控(kong)製係(xi)統中應(ying)用(yong)最普(pu)遍(bian)的(de)一種(zhong)低(di)壓(ya)控製電器。作為(wei)執行元件,用於(yu)接通(tong)、分斷(duan)線(xian)路(lu)、或頻(pin)繁的控製(zhi)電(dian)動機(ji)等設備運(yun)行,是在工業(ye)生(sheng)產中大量使用的低壓控製電器,主要(yao)由(you)電磁鐵(tie)芯和觸(chu)頭(tou)兩(liang)部(bu)分(fen)構(gou)成。鐵芯每次(ci)吸合時都產生相(xiang)當(dang)大(da)的衝(chong)擊和摩擦,對(dui)鐵芯極麵(mian)破(po)壞性很大,為減(jian)少鐵損,鐵芯通常由冷軋(ya)矽鋼(gang)片疊成。在使(shi)用過程中,動鐵芯(xin)與靜鐵芯接觸端麵之間頻繁(fan)碰(peng)撞(zhuang),承受(shou)小(xiao)能量多(duo)次衝擊及交變磁力(li)的作用,其(qi)工(gong)作端(duan)麵常因疲(pi)勞剝落及磨損造(zao)成(cheng)鐵芯尺寸超差而失效(xiao)。對鐵芯極麵進行表麵強(qiang)化處理,增(zeng)加(jia)極麵的強度和硬(ying)度提高(gao)耐磨性、疲勞強度,就(jiu)可(ke)以達(da)到提(ti)高承受吸合(he)衝擊次數的目的,提升使用效率、降低生產成本、保障(zhang)安全生產。

1 QPQ工藝(yi)實驗

1.1 試樣
試(shi)樣(yang)取(qu)自 CJ10—10交流(liu)接觸器鐵芯,鐵芯材料為D310或D3100冷(leng)軋矽(xi)鋼片。從成品鐵芯上截(jie)取厚約(yue)10~20mm的試樣,去(qu)除油(you)漆(qi)後將待(dai)處理麵磨光並用酒精清(qing)洗(xi)幹淨。
1.2 工藝試驗
     QPQ複合處(chu)理技(ji)術的過程(cheng)是在氮(dan)化溫度(du)580℃保溫2h,經(jing)過(guo)氧(yang)化後(hou)取出。
1.3實(shi)驗(yan)結果
經QPQ複合處理(li)技術後,明顯提高了(le)試樣表麵硬度,由HV200-230提升(sheng)至HV560-580,滲(shen)氮層深(shen)度100μm。由於滲氮層內析(xi)出比(bi)容(rong)較(jiao)大的氮化物相,產生較大的殘餘壓應力。表(biao)麵殘餘壓應力的存在部分抵(di)消(xiao)在(zai)疲勞(lao)載荷下產生的抗壓力,延緩(huan)疲勞破壞過程,顯(xian)著提高疲勞強度。

2 使用試驗結(jie)果
鐵芯極麵在吸合時(shi)除相互(hu)受到(dao)衝擊作(zuo)用外,在兩個(ge)吸合極(ji)麵間還(hai)存(cun)在著摩擦。經QPQ處理後在矽鋼片的片(pian)層間和熱軋矽鋼片表麵氧化物(wu)疏(shu)鬆(song)組(zu)織(zhi)中儲存有大量(liang)的油。這(zhe)些油通過浸(jin)潤(run)作用不斷地上(shang)升到極麵,當鐵吸合時不是兩極麵直接接(jie)觸,而是通過兩極麵間一層(ceng)薄(bao)薄的油膜間接接觸,油膜起(qi)到了緩衝和潤滑作用,有(you)利(li)於鐵芯壽命的提高。

2.1 接觸器的吸上電壓和線圈(quan)溫(wen)升試驗
由於碳、氮原子滲入(ru)鐵芯表麵,勢必會(hui)給(gei)鐵芯的電磁(ci)性能帶來一定的影(ying)響。這種影響在產(chan)品(pin)上主(zhu)要表現(xian)在吸力特性吸(xi)上電壓,釋放(fang)電壓和發(fa)熱性能線圈溫升的改(gai)變(bian)上。

鐵芯經QPQ複合處理技術處理後,接觸器的吸上電壓和線圈溫升(成品檢查(cha)控製損耗)均比未(wei)進行QPQ處理的油漆鐵芯有所提高。但均未超(chao)出(chu)技術條件或(huo)廠(chang)控指(zhi)標的要求(qiu),即(ji)可認為對產品不產生有害影響。鐵芯經過QPQ處理後,雖(sui)然(ran)吸上電壓和線圈溫升有所增加,但(dan)因為熱(re)軋矽鋼片表麵有一層黑色的氧化膜,在QPQ生產過程中起到了保(bao)護(hu)層作用。QPQ隻(zhi)是條鐵芯表麵硬度,並不對鐵芯基體(ti)組織產生影響(xiang)。

2.2 鐵芯的防腐(fu)蝕(shi)性(xing)能試驗
采(cai)用中性鹽霧(wu)實驗測(ce)試產品防(fang)腐蝕性能(neng),鹽(yan)霧實驗標準如下。

對鐵芯工作端麵進行了QPQ複(fu)合處理技術(shu),交流接觸器使用壽命(ming)可提高 1倍以上。並且對產品電磁性能的影響未超出技術指標(biao)規(gui)定的要求,同(tong)時經QPQ處理可以美(mei)化鐵芯表麵外(wai)觀(guan)並(bing)提高耐腐蝕性能,因而無(wu)需(xu)再進(jin)行油漆噴(pen)塗。
交流接觸器鐵芯主要失效形式(shi)是在小能量多次衝擊負(fu)荷(he)及(ji)交變磁力作用下(xia)的接觸端麵表層疲勞剝(bo)落。 
  經QPQ技術處理的工件表麵為黑色Fe3O4氧化膜,Fe2~3N化合物和Fe3O4氧化膜的結合不僅能大幅(fu)提高表麵硬度抗疲勞強度,提高鐵芯使用壽命1倍(bei)以上,而(er)且(qie)使得(de)產品即使在大氣、鹽霧、弱(ruo)酸(suan)、濃(nong)堿(jian)的複雜條件(jian)下具有優(you)良(liang)的耐腐蝕性能。其抗(kang)腐蝕性能高於鍍鉻(luo)、鍍(du)鎳(nie)等表麵防護技術的水平,可以(yi)代(dai)替發黑、發藍、磷化和鍍鎳等傳(chuan)統(tong)防腐蝕工藝。

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