[发明专利]一种超导CICC筒形线圈绕制工艺

摘要

本发明公开了一种超导CICC筒形线圈绕制工艺，包括以下步骤：导体截面尺寸处理、导体表面处理、导体绝缘处理、导体带张力拉绕成型处理、爬层处理、氦进出管焊接处理、接头处理、无损检测处理、线圈最终拆模及固定处理，完成整个线圈的绕制；本发明能够快速绕制高精度的CICC筒形线圈，各步骤机构协同作用，提高效率，使用带张力绕制机械，绕制完成筒形线圈，精度高，尺寸便于控制，能够保证线圈的最终质量，在筒形线圈的绕制方面，具有较高的应用前景。

主权项

1.一种超导CICC筒形线圈绕制工艺，用于将外侧为不锈钢铠甲内侧为超导丝的超导体弯绕成预设的螺旋管线圈，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、安装并调试筒形绕制模具，在模具上预铺设聚四氟乙烯薄膜，铺设厚度需控制模具的直径尺寸偏差在±0.5mm以内；步骤二、控制超导体截面尺寸，通过机械设备对截面尺寸进行修正处理，控制超导体截面尺寸公差在±0.05mm以内；步骤三、将步骤二处理后的超导体进行表面处理，控制超导体四个侧面表面粗糙度在Rz15‑40之间；步骤四、将步骤三处理后的超导体进行表面清洁处理，采用酒精和丙酮先后擦拭导体，直至用干净的白绸布擦拭后超导体表面无可见痕迹时停止；步骤五、对步骤四处理后的超导体进行包绕绝缘处理，具体为：使用玻璃纤维和聚酰亚胺中的一种或多种为绝缘材料，采用圆周方向缠绕包绕的工艺，包绕重叠率为0‑50%，包绕后绝缘层厚度不小于0.5mm；步骤六、导体的预弯成型，通过张力机构，拉紧导体，使导体直接带有张力贴在筒形绕制模具上，通过绕制模具旋转，张力始终拉着导体，使导体和绕制模具紧密贴合，拉绕张力为1500‑2000N，通过模具旋转控制导体行走的速度；步骤七、在步骤六导体进行带张力拉绕，使导体紧密贴合在绕制模具上时，间隔进行打压板和固定处理，绕制模具每旋转45‑90度，安装一次压板并固定导体，同时拆除前面的压板；步骤八、本层绕制完成后，使用机械模具，来完成线圈的爬层处理，使用标准尺寸的靠板，比靠成形后的爬层导体，控制靠板和导体之间的间隙低于0.2mm；步骤九、对于步骤八中，爬层完成后，若导体误差超过0.2mm时，使用手动校形工装，对导体进行校形，使尺寸满足小于0.2mm的要求；步骤十、对超导体进行与外部导体的接头制作，包括打磨导体去铠甲、去不锈钢包层、清洗、采用专用卡具卡住导体、焊接，在焊接后加工接头的铜面，使铜面平整，完成导体接头的制作，其中控制焊接过程中超导丝的温度低于200℃；步骤十一、对超导体进行氦管焊接制作，包括管孔位置定位，导体开孔、去不锈钢包层、焊接，其中控制焊接过程中超导丝的温度低于200℃，具体控制工艺为手工TIG焊，自熔焊，焊接时间小于2秒，每2次焊接之间间隔大于8分钟；步骤十二、将步骤十和十一完成的焊接焊缝，进行无损检测处理，无损检测内容包括渗透和超声探伤，检测结果均需好于标准NB/T47013中规定的Ⅱ级焊接接头质量；步骤十三、线圈绕制完成后，需要使用保形工装对线圈形状进行固定，然后拆除绕制模具。