[发明专利]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

说明书

本发明提供了一种用于制造铁芯损耗降低且强度提高的电工钢片叠片铁芯的方法以及通过该制造方法生产的叠片铁芯。该方法包括：将电工钢片堆叠以获得叠片部；以及焊接叠片部的外表面，其中在焊接期间，被用作焊接材料的焊丝具有6.5×10^‑7Ωm或更大的电阻率、小于1.02的相对磁导率和比电工钢片的熔点低的熔点。

技术领域

本发明涉及一种铁芯损耗降低和强度提高的电工钢片叠片铁芯的制造方法以及通过该方法生产的叠片铁芯。

背景技术

电工钢片包括硅(Si)并具有良好的磁性。这种电工钢片被用于形成诸如马达和发电机等旋转机械的铁芯，在这些铁芯的制造过程中，具有圆形中央开口的圆形电工钢片被依次堆叠并焊接在一起。

用于形成这种叠片铁芯的电工钢片涂覆有绝缘材料以降低叠片铁芯中的涡流损耗，并且，由于其冲压工艺特性，具有有机物质和无机物质组合在其中的有机-无机复合涂层材料被广泛用于涂覆电工钢片。

这种电工钢片叠片铁芯是通过诸如铆接方法或焊接方法等机械接合方法进行加工，以便防止当叠片铁芯在被搬运时堆叠的电工钢片的分离或在制造过程期间铜线被插入叠片铁芯钢片。特别是，当焊接用于家用电器或电动车的小叠片铁芯时，使用未用填充金属的钨极惰性气体保护(TIG)焊接方法。

然而，这种机械接合方法或焊接方法导致由于机械应变/热应变造成的磁损和由于堆叠电工钢片之间的短路造成的铁芯损耗。

虽然非专利文献1说明了在铆接方法中由短路导致的损耗比焊接方法低，但是铆接方法无法保证用于在混合动力汽车或电动汽车的高功率/高效率马达中使用的大(高)叠片铁芯的足够的接合力。因此，焊接方法仍在使用。

据报道，因焊接导致的叠片铁芯的特性退化是与受焊接热输入量或焊接点数量影响的焊缝的宽度和深度成比例的。因此，焊接热输入量或焊接点的数量必须被最小化以降低性能的劣化。然而，在使用大铁芯以增加诸如马达等产品的输出功率的情况下，对减小焊接热输入量或焊接点的数量存在限制。另外，虽然已提出等离子体或激光焊接以减小焊接热输入量，但是这种方法在牢固地接合电工钢片方面具有限制。

涂覆在电工钢片上用于绝缘的有机-无机复合材料可在焊接过程期间分解并产生气体，当熔融金属凝固时，这种气体会渗入金属引起焊缝中的疏松缺陷，并因此减小接合力。

[现有技术文献]

[非专利文献]

(文献1)IEEJ.Transactions on Fundamentals and Materials,123(9),857(2003)

发明内容

技术问题

本发明的一方面可包括一种通过堆叠和焊接电工钢片用于制造铁芯损耗降低和强度提高的铁芯的方法以及通过该方法制造的叠片铁芯。

解决方案

根据本发明的一方面，一种电工钢片叠片铁芯的制造方法，其可包括：将电工钢片堆叠以获得叠片部；焊接所述叠片部的外表面，其中在焊接期间，被用作焊接材料的焊丝具有6.5×10^-7Ωm或更大的电阻率、小于1.02的相对磁导率和比电工钢片的熔点低的熔点。

根据本发明的另一方面，电工钢片叠片铁芯可包括：叠片部，电工钢片堆叠在其中；焊缝，其形成在叠片部的外表面，其中焊缝具有6.5×10^-7Ωm或更大的电阻率和小于1.02的相对磁导率。

本发明的有益效果

如上所陈述，根据本发明的一方面，提供了一种电工钢片叠片铁芯的制造方法。根据该方法，当控制焊缝的磁性和由焊接导致的短路部分的电阻时，可通过控制焊接热输入速率减小热应力/热应变而无需减小焊缝的接合力，也可提高叠片铁芯的磁性。