Efficiency of Model Induction Motor Using Various Non-Oriented Electrical Steels

The performance of a 3-phase 6-pole 400 W inverter-drive induction motor was investigated using a variety of non-oriented electrical steels for stator core at PWM inverter fundamental wave frequencies of 30 to 300 Hz. There existed an optimum Si content of the material depending on the tooth flux density. Both reduction of material thickness and stress-relief annealing of the stator core improved the motor efficiency. The influence of Si content on the efficiency was small at lower PWM frequencies, while at higher frequencies the motor efficiency increased with increasing Si content. The Cu loss WC increased and the Fe loss Wi counteractiveiy decreasedwith increasing Si content at lower frequencies; while at higher frequencies Wi had dominant effect on the efficiency. Newly developed materials RMA, having lower Fe losses after stress-relief annealing and higher flux densities with lower Si contents, showed motor efficiencies superior to conventional J1S grade materials with comparable Fe losses.

冷轧压下率对高强无取向电工钢变形组织和磁性能的影响

借助场发射扫描电镜(SEM+EBSD)、快速升温管式炉和交流磁性能测量仪研究高强无取向电工钢冷轧变形组织和磁性能随冷轧压下率的变化规律。结果表明:冷轧高强无取向电工钢中形成含有大量亚结构的粗糙条带和变形量较小的光滑条带。粗糙条带具有γ取向,主要为{111}〈110〉,光滑条带具有{112}〈110〉和{001}〈110〉取向。粗糙条带中存在大量宽度约为2~3μm的剪切带,与轧向呈20°~35°夹角,且随压下率增大,数量逐渐增多。剪切带与基体间具有一定取向差,随压下率增大,剪切带逐渐从{111}〈110〉取向转向{223}〈110〉取向,与基体间取向差逐渐增大。退火后Goss和{111}面织构增多,{001}面织构减少;轧向磁感应强度增大,横向磁感应强度减小,各向异性显著,铁损下降。

基于静力学分析的高强钢车架结构优化

人们对电动自行车的行车便捷性及轻便性的要求越来越高,市场需求量逐渐增加,电动自行车的轻量化已成为目前研究的热点之一。为实现某电动自行车车架的轻量化,同时提升车架结构强度,本研究用高强钢材料代替普通钢材,建立电动自行车整车车架/前叉组合件三维几何模型,并对该模型进行静力学有限元仿真,分析车架/前叉组合件的应力及应变云图,识别车架的应力集中及应变量较大的位置,并对其位置进行结构优化,从而实现车架轻量化,整车减重10%。

高强度无取向电工钢的研究进展

针对宝钢集团、日本新日铁住金和JFE公司公开的相关专利等资料,总结了国内外高强度无取向电工钢的研究进展,分析了不同电工钢的化学成分、生产工艺及产品性能,指出固溶强化、细晶强化、析出强化、位错强化都有可能被用来提高无取向电工钢的强度,并阐述了四种强化方式的优缺点;指出在高强度无取向电工钢的研发过程中,需根据其具体用途确定目标性能,再采用合适的强化手段,最终实现力学性能、磁性能和生产性能之间的平衡。

海水环境中B10合金与高强钢的电偶腐蚀行为与电绝缘防护技术

B10合金与某高强钢是舰船海水系统的两种典型舰船结构材料,通过电化学测试考察了两种材料的电偶腐蚀倾向,通过模拟腐蚀试验研究了其在静态和动态海水中的电偶特性,通过串联不同阻值电阻的模拟电绝缘仿真计算,评估了两材料偶合的电绝缘判据。结果表明:B10合金与某高强钢在海水中有较强的的电偶腐蚀倾向,偶接后高强钢作为阳极,腐蚀加速;动态海水环境中电偶的腐蚀加速作用更加明显;仿真结果显示,B10合金与高强钢电偶对之间的绝缘电阻高于4kΩ时,可有效控制电偶腐蚀。

新能源汽车驱动电机用高强度无取向硅钢片的研究与进展

本文系统介绍了混合动力汽车和电动汽车所用驱动电机的特点和类型以及其对无取向硅钢片的要求,总结出适用于驱动电机的无取向硅钢片是既要求高强度、疲劳性能等力学性能,也要求高磁感和低的高频铁损等磁性能的复合材料。全面介绍了业界领先的各日本钢铁公司关于高强无取向硅钢片相关专利的具体内容,并通过相关热力学计算分析了各专利中所涉及的技术路线,得出析出强化技术路线是未来发展趋势,而其中Ti析出强化不可行,Nb析出强化可行但是成分和工艺窗口狭窄,且必须和Ni、Mn的固溶强化相结合;而Cu的析出强化途径工艺简单且易行、成本经济。

新能源电动汽车异种材料连接技术的挑战、趋势和进展

多材料混合结构在车身上的应用可以实现汽车安全性、轻量化水平的共同提升,也是如今新能源汽车工业发展的一个主要方向。先进高强钢(Advanced high strength steel,AHSS)、铝合金、工程塑料以及碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)等作为轻质高强材料的代表已广泛应用于白车身、覆盖件以及复杂结构件的制造中。

高强度双相钢窄搭接电阻焊焊接接头失效分析

高强度双相钢具有较低的屈强比、优良的成形性能,广泛应用于汽车制造领域。但随着高强钢强度的提升,合金元素相应增加,对焊接工艺的要求也越来越高。在高强度汽车用钢生产过程中,为保证钢带稳定连续生产,通常采用窄搭接电阻焊焊接技术对钢带进行连接。分析了厚规格高强度双相钢DP600在2 130 mm连退线生产过程中焊缝断带原因,并通过优化焊接工艺对焊接接头性能进行改善。试验结果表明焊缝断带由焊缝未熔合引起。优化工艺方案后,可得到性能良好的焊接接头。

超高强马氏体钢中频、电伺服点焊技术

分析了马氏体超高强钢的焊接性,制定一套包含焊接电流、回火电流、焊接压力、锻压力的点焊工艺规范,并采用中频、电伺服点焊设备进行焊接。结果表明,中频、伺服焊接系统可精确控制焊接电流和压力,适用于超高强马氏体钢铁的焊接;采用制定点焊规范进行焊接,飞溅少,焊核尺寸满足要求,焊核内部缩孔缺陷少,热影响区软化带较小。

钒微合金化高强钢电炉炼钢工艺研究

基于电炉流程工艺的特点,发挥电炉钢N含量高的优势,在钢中加入VN合金进行V微合金化处理,控制钢水中[0]小于0．025％,[S]小于0．005％,采取提高VN合金收得率的工艺措施,使V的收得率在90％以上,加入VN合金N的收得率在60％～70％,充分发挥了V晶粒细化和沉淀强化的作用,成功开发了V微合金化屈服强度550 MPa级的高强度热轧钢板。

Cu、Ni、Cr对3%Si无取向硅钢组织和性能的影响

高强度无取向硅钢对成品试样的电磁性能、机械性能均要求很高。为了研究化学成分设计对高强度无取向硅钢成品试样的电磁性能、机械性能的影响,结合3%Si无取向硅钢,探讨了1%Cu、Ni、Cr元素对高强度无取向硅钢显微组织和成品试样电磁性能、机械性能的影响。结果表明,退火温度分别为800℃、850℃、900℃时,成品带钢的铁损均表现为Cu>Ni>Cr。但是,随着退火温度的升高,三者之间的差距逐渐缩小,并趋于一致。同时,退火温度分别为800℃、850℃、900℃时,成品带钢的磁感均表现为Ni>Cr>Cu,三者之间的差距基本稳定。此外,随着退火温度的升高,含Cu、Ni、Cr试样晶粒尺寸逐渐增大,并趋于一致,试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率以及屈强比几乎均呈线性趋势降低,但含Cu试样的屈强比最高,约为79%~84%,而含Cr、Ni试样的屈强比相对较低,约为74%~80%。

火力和原子能发电锅炉用9～13Cr钢无缝管的发展现状

综述了国外火力和原子能发电生产技术的发展。由于发电设备向高温、高压和大容量化发展,近年来国外一直致力于研制9～13Cr高铬钢管取代锅炉现用的18—8系不锈钢管。较详细地介绍了提高9～13Cr钢高温蠕变强度的措施。

高强度无取向电工钢疲劳性能及断裂机制

测试了高强无取向电工钢的S-N曲线,并借助光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了实验钢组织,疲劳断口形貌和位错结构。结果表明:室温条件下,频率为20 Hz,应力比R为0.1,循环107周次时,实验钢的疲劳强度为360 MPa,疲劳裂纹萌生于实验钢的次表面,裂纹萌生点附近有沿晶开裂现象,疲劳裂纹扩展区域有解理台阶与疲劳条纹,瞬间断裂区是韧性断裂,有大量韧窝。实验钢在循环应力作用下基体中产生了大量位错,并有驻留滑移带终止在晶界位置。

锅炉钢结构节点设计中高强度螺栓连接副的应用

介绍了锅炉钢结构中常用的几种高强度螺栓,并详细叙述了在锅炉钢结构节点设计中的受力计算,长度选择,螺栓保存和现场安装及其施拧机具等内容。

脉冲电流对1.5 GPa级低碳钢V形弯曲回弹的影响

利用金属材料的电致塑性效应,以1.5 GPa级高强度钢为研究对象,在板材V形弯曲成形过程中引入脉冲电流,分析模具结构及电辅助弯曲工艺对V形弯曲回弹的影响。结果表明:脉冲电流对1.5 GPa级高强度钢板的V形弯曲回弹起到了明显抑制作用,回弹角大幅度降低,并且电流沿板料长度方向施加比沿厚度方向施加作用更显著。弯曲后保持通电的比先通电保持后弯曲能更好地抑制回弹的产生。随着电流密度、通电时间以及频率的增加,回弹角逐渐减小;经过脉冲电流成形后,板料表面质量良好,回弹减小,其变形区硬度有所提高。

新型节能导线在500 kV输电线路设计中的选型方法

结合国家电网公司有关要求,为进一步降低输电线路电能损耗,提高电能利用效率,积极推广节能、降耗、环保的新设备、新材料在输电线路上的应用,结合输电线路设计、运行经验及目前国内外新型导线在高压输电线路的应用现状、发展趋势,在太原500 kV太原南输变电工程(线路部分)中,对钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线三种节能导线与普通钢芯铝绞线进行技术经济比较,从电气性能、机械性能、施工安装、节能效益及工程投资等方面分析比较,为节能导线在工程中的选择方式提供了参考。

低环境负荷的汽车用薄钢板和硅钢片的发展动向

概述了汽车用薄钢板和硅钢片的现状与未来展望。指出对于薄钢板,应该尽量降低因提高强度而导致的成形性的恶化,同时论述了获得有利于车体轻量化的现代高强度钢所适宜的显微组织及其制备的物理冶金方法。讨论了混合型汽车电机铁芯要求的电磁性能,认为降低高频区的铁损非常重要,并可以通过钢的纯净化和织构的适宜控制得以实现。

煤矿机械用Q690高强钢激光-MAG复合焊可行性分析

目的研究激光-MAG复合焊在采煤机Q690高强钢板上的加工工艺,以提高8.8 m高端采煤机电控箱结构焊接接头的加工效率和质量性能。方法对激光-MAG复合焊工艺试验进行试验设计与参数设计,观察接头的显微组织,对接头进行拉伸试验和冲击试验,观察断口形貌。结果焊缝区整体组织性能优于母材,保证采煤机电控箱隔爆性能要求,拉伸断口和冲击断口均表现为韧性断口形貌,但是在冲击断口上观察到明显的气孔。焊缝内存在微量气孔,导致焊接接头结合不紧密,拉伸试验出现了脆性断裂。结论避免焊接工艺设计中出现气孔是激光-MAG复合焊焊接接头满足Q690钢在煤矿机械中使用要求的关键技术。

X80管线钢配套焊条CHE657GX的研制

X80管线钢为我国"西气东输"重点管道工程用钢材,目前国内与之配套的焊材多为国外产品。为打破国外技术垄断,通过严格制定相关焊接方案、标准、参数以及对得出数据的分析讨论,研制出一种专用于X80管线钢的高强度高韧性低氢型电焊条CHE657GX。目前该焊条在焊接X80钢时表现出了优异的理化性能,能够充分地满足管道工程焊接的各项性能要求。

电动汽车高强度地板纵梁拉延起皱及回弹补偿的解决方案

通过实际的案例,在设计层面运用Autoform和ThinkDesign软件,对电动汽车高强度地板纵梁拉延后起皱进行了详细的分析、论述并制定解决方案,同时对零件的回弹进行了行之有效的回弹补偿处理,最后通过实践结果验证了理论方案的可行性。