第４４
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电机硅钢片的氧化绝缘工艺改进
张成涛，马鹏飞
佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯（１５４００２）
摘要针对硅钢片在受压状态下对氧化质量的影响，以及硅钢片在炉中位置对氧化质量的
影响进行了一系列的实验和分析，通过对氧化加热方式的调整，氧化质量有了明显的改善，无论从
外观和试片电阻都有了提高，对改善电机性能有了一定的作用。
关键词 硅钢片；涂漆；氧化
中图分类号ＴＭ３０５．２文献标识码Ｂ文章编号１００８－７２８１（２００９）０５－００４９－０２
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｎ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｔｙ！Ｓｈｅｅｔ
Ｚｈａｎｇ Ｃｈｅｎｇｔａｏ ａｎｄ Ｍａ Ｐｅｎｇｆｅｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｉｍｅｄ ｔｏ ｔｂｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｂｅｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｂｅ—
ｉｎｇ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｓｔｏｖｅ ｏｎ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ，ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｅｒｅ ｃａｒ－
ｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｗａｙ。ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐ－
ｐｅａｒａｎｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ｔｅｓｔ ｐｉｅｃｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｈａｓ
ｂｅｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｏｌｅ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｍｏｔｏｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ；ｐａｉｎｔ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ
０ 引言
为降低电机铁耗，目前电工行业对于电机的
硅钢片表面绝缘处理主要有涂漆和氧化两种方
法。电机硅钢片的氧化是一种技术难度较大的硅
钢片绝缘方式，硅钢片氧化处理是使冲片表面生
成一层薄而均匀的，由四氧化三铁和三氧化二铁
组成的氧化膜，其具有成本低、绝缘效果好、耐热
性、导热性良好等优点，改善硅钢片的电磁性，氧
化膜薄铁心叠压系数高，长期处于高温下无变化，
不污染环境等优点，已经被发达国家的电机制造
厂家普遍采用，目前在国内我公司是为数不多的
采用硅钢片氧化技术的厂家之一。
硅钢片氧化技术较难掌握，主要是其技术参
数的复杂性，包括氧化温度、通气量、气体压力、反
应时间等都要合适，经过长时间的实验摸索，主要
工艺参数已基本稳定。目前我们主要针对硅钢片
在受压状态下对氧化质量的影响，以及硅钢片在
炉中位置对氧化质量的影响进行了一系列的实验
和分析，并进行了一系列改进实验，以进一步提高
冲片氧化质量。
１ 实验过程
目前我们的测量方法是对试片平均电阻的测
量，采用试片模拟冲片实际受压状态的方法，通过
对不同压力状态下的试片电阻值的测量分析，来
确定压力对氧化绝缘电阻的影响。
试片规格：（１）８５冷轧硅钢片；
试片数量：每组２２片，测量时取中间２Ｏ片；
实验方法：分别取５组试片，将其编号，规定
不同的放置位置以及不同的模拟受压状态。
号：模拟叠放１００ｍｍ受压状态；
二号：模拟叠放２００ｍｍ受压状态；
三号：模拟叠放３００ｍｍ受压状态；
四号：正常试片；
五号：炉门口放置，不受压。
初步实验共分３组进行，每组５种状态，按工
艺守则中的规定，当氧化腔温度升到４５０℃～
５３０￣Ｃ时开始通入水蒸气，当温度升到５３０￣Ｃ～
５５０￣Ｃ时，恒温Ｉ～１．５小时，然后停止供应水蒸气
（蒸汽发生器停止工作），通入０．１×１０ Ｐａ
（１ｋｇ／ｃｍ ）的压缩空气，大约１０～１５ｍｉｎ，将氧化
反应时产生的氢气排除；再停止加热，将炉门升
起，炉体移开炉底位置；当温度降到人可接近时，
将氧化罩吊下，取出冲片。试片电阻测量方法见
图１。
Ｐ值的计算：每片单位面积电阻Ｐ值，定子冲
片ｐ≥４０Ｑ．ｃｍ ／片为合格品。
Ｐ＝Ｒ×Ａ／Ｌ
式中，Ｒ一欧姆计测得电阻值；Ａ一试片面积；
试片数量。
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爆也机（ＥＸＰＬＯＳＩＯＮ—ＰＲＯＯＦ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＭＡＣＨＩＮＥ） ２００９年第５期 第４４卷（总第１５嗍）
１．加压压板；Ｋ．单刀开关；２．电极（紫铜板）；
Ｐ．压力０．６×１０ Ｐａ；３．试片（２Ｏ片）；４．Ｍ４７１型欧姆
计．
图１试片电阻测量方法示意图
２第一次实验数据及分析
表１第一次实验数据
从上述数据中可以看出，模拟叠片３００ｒａｍ高
的试片电阻都不合格，均低于４０的标准值，其中两
炉为零，而模拟叠片２００ｒａｍ，ｌＯＯｍｍ高的试片都合
格，因此，我们可以得出炉中叠片高度不应超过
２００ｒａｍ的初步结论。而对炉门口试片电阻均低于
合格值，通过对以上数据的分析，我们认为这是由
于炉内温差导致，在炉内温度达到５５０￣Ｃ时，炉门口
由于保温陛能及炉的设计导致门口温度低于５５０￣Ｃ
的反应温度，导致氧化膜电阻低于合格值。
通过分析，目前的具体生产情况是氧化炉已
经连续运行，而工艺守则中规定的加热方式为炉
体和冲片从室温开始加热，温度表显示５３０￣Ｃ～
５５０￣Ｃ时，连续运行的方式时冲片外表和内部的温
度不一致，内部温度还未达到反应要求温度，此时
通人氧化剂必然是氧化不充分，因此，在连续加热
时要进行一定时间的保温后才可以通入氧化剂。
我们进行了保温０．５～１小时的实验，模拟叠压
５０
ｌＯＯｍｍ，２００ｍｍ，３００ｍｍ的试片都合格，位于炉１］
口的试片电阻也有了一定程度的提高，证明了上
述分析的可行性。
３第二次实验数及分析
具体数据见表２。
表２第二次实验数据
通过上述实验及数据分析，可以得出一些基
本结论：（１）现在的氧化炉中，由于炉体设计原因
及设备老化引起的炉温不均已经影响了氧化质
量，尤其是炉门口的温度低于工艺要求的反应温
度，对于此项建议进行氧化炉的维修及改造，可以
考虑炉门加电阻丝，采用新型保温材料等方法解
决。（２）在目前的生产方式下，即氧化炉每天连
续运行时，加热方式要进行一定的改变，在温度表
到达５３Ｏ℃一５５０℃时不要急于通入氧化剂，要继
续保温０．５—１小时，使冲片内外温度达到一致时
再通入氧化剂，这样，在３００ｍｍ的叠片压力下也
可保证冲片的绝缘电阻。
４ 结语
通过对氧化加热方式的调整，氧化质量有了
明显的改善，无论从外观和试片电阻都有了提高，
对改善电机眭能有了一定的作用。
参考文献
［１］ 方日杰．电机制造工艺学．北京：机械工业出版社，
１９９９．
［２］ 陈立德主编．机械设计．北京：高等教育出版社，
】９９７．
作者简介：张成涛男 １９７７年生；毕业于大庆石油学院机械
制造工艺与设备专业，现从事电机制造工艺工作．
收稿日期：２００８－０８－０６