電站坡莫合金（軟磁材料）管道切割施工要點

所謂的軟磁合金是一種在弱磁場中具有高的磁導率及低的矯頑力的一類合金材料。這類合金廣泛應用于無線電電子工業(yè)、電站、精密儀器儀表、遙控及自動控制系統(tǒng)中，綜合起來主要用于能量轉換和信息處理兩大方面，是國民經濟中的一種重要材料。

軟磁合金種類繁多，根據組成合金的元素不同可分為電磁純鐵（工業(yè)純鐵）、鐵硅合金、鐵鎳合金、鐵鋁合金、鐵硅鋁合金及鐵鈷合金等。

早期的鐵鎳合金用于電話通信，其后采用一種熱處理工藝和真空冶煉的方法使合金特性得到較大的提高。含Ni78％的鐵鎳合金在弱磁場中的磁導率比硅鋼高約10～20倍，普遍用于靈敏繼電器、磁屏蔽、電話和無線電變壓器、精密的交流和直流儀表、電流互感器（見互感器）中。在鐵鎳合金中加入鉬、錳、鈷、銅、鉻等元素，可得具有更大初始磁導率μi和最大磁導率μm的三元、四元鐵鎳合金。

                 電廠內部管道及線纜

坡莫合金牌號是1JXX。其中，J表示“精密合金”，“1”表示軟磁，后面的數字為序號，通常表示合金中的含鎳量。例如1J50、1J851等。

1.坡莫合金管道主要應用于儀器儀表的磁屏蔽作用，鎳含量在30-90%范圍內，是應用廣泛的軟磁合金，Hymu80 是含鎳80%的鎳鐵鉬合金，擁有極高的起始磁導率以及最大磁導率，最小的滯后損失。

1.1物理性能：

a.比重：8.74 g/cm

b.密度：0.3161b/in3

c.平均比熱：0.1180 Btunb/°F

d.居里溫度：860 F(461 C)

e.熔距：2650°F(1472°C)

f.電阻系數：21.1°C580.0 micro-ohm-mm  70°F. 349.0 ohm-cir-mil/ft

g.導熱性：34.60 W/m/k

h.熱膨胩系數： 13 cm/cm/degree C x 10-6 between

i.彈性模量

871°C退火處理后，受拉狀態(tài) 31.4*103 ksi

冷拉，受拉狀態(tài)33.7*103 ksi

1177°C，氫退火，受拉狀態(tài)33 3*103 ksi

J.機械性能：

硬度小于80 屈服強度大于44000psi 

坡莫合金具有窄而陡的磁滯回線，在弱磁場中具有很大磁導率和很小的矯頑力,但它的電阻率不大,只適合在1 兆赫以下的頻率范圍工作，否則渦流損耗太大。坡莫合金的加工性能好，可制成各種形狀復雜、尺寸要求精確的元件。

由于坡莫合金的磁性能對機械應力比較敏感，工藝因素對磁性能的影響較大，如沖壓會使μb下降，因而產品性能一致性不易滿足。當溫度由-70℃升至170℃時，1J50軟磁合金的金相結構無明顯變化，但其磁性能變化明顯。

合金初始磁導率隨溫度的升高大幅增大，而最大磁導率在室溫以下隨著溫度的降低而升高，在室溫以上基 、本無變化；合金的飽和磁感應強度、剩磁、磁各向異性常數及矯頑力均隨著溫度的升高而下降。

坡莫合金的導磁性能在出廠前已進行退火工藝處理，而管道切割施工現場采用火花和電氣焊、手砂輪切割，會造成管道切割表面不光滑外，會嚴重降低其導磁性能，從而失去其固有的特性而使管道報廢；如使用具有對環(huán)境造成污染和對人身有害的水切割，因其造成硅粒子的散射影響現場電器外，還會形成無法去除的硅酸鹽，對電廠內部精密設備造成無法挽回的損失。

                 坡莫合金管道切割

因此，對坡莫合金管進行管道切割作業(yè)應當選用具有機械冷切割性能的XJQG-1型防爆切管機，其切割溫度在水冷卻條件下，切割溫度不超過80攝氏度，并且管道切口平滑整潔。在切割此類管道時應當注意以下幾點：

1.管道切割前應對管道進行清潔處理，去除表面防腐及油漆層。

2.由于坡莫合金管的硬度不高，因此在管道切割過程中，注意鏈條與管道的緊固程度，相比鑄鐵管道力矩小5-10 (N·m)即可。

3.由于其與不銹鋼相同的較低導熱性能，應當優(yōu)先選用XJ-PD3型刀具進行切割，用以減小熱量產生和提高管道散熱。

4.在進行坡莫合金管道切割作業(yè)時，應使切管機保持較為平穩(wěn)、低速的切割狀態(tài)，使之物理磁通特性不發(fā)生大的改變。

參考文獻：

1.黃一菲, 鄭神, 吳亮,等. 坡莫合金磁阻傳感器的特性研究和應用[J]. 物理實驗, 2002, 22(4):4.

2.劉俊, 鄭瑞倫, 段昌奎. 中溫退火對坡莫合金薄膜AMR的影響[J]. 微電子學, 2004, 34(6):644-647.

3.諸葛蘭劍, 鄒垂峰. 熱處理工藝對KHP—2坡莫合金磁導率的影響[J]. 磁性材料及器件, 1996, 27(2):4.