[發明專利]真空內四通道異形偏轉磁鐵的制造方法

有效

• 申請號: 201410342656.1
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104200983A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 孫國平;李學敏;張小奇;王文進;徐大宇;王豐;雷海亮;李壽陸;謝春安
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F41/06;H01F41/12
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

1.一種真空內四通道異形偏轉磁鐵的制造方法，其特點是包括如下步驟：

(1)、將偏轉磁鐵的鐵芯主體分左磁體、右磁體、中間磁體上連接板、下連接板五部分，將五部分經過鍛制和熱處理工藝，提高磁性能；板坯鍛制要求鍛造比達到1:1.5，保證內部無氣孔、夾渣、夾層缺陷，熱處理的工藝為：在900℃±10℃保溫1小時，保溫結束后以低于50℃/h的速度冷卻到50℃以下或室溫出爐；

(2)、分別加工左磁體、右磁體和中間磁體，然后在大型數控加工中心上完成三塊磁體的斜面加工，左磁體、右磁體的一個面是斜面，角度為3.35°，中間磁體的兩面都是斜面，夾角為6.7°，誤差不大于0.1°；

(3)、以磁體的底面做基準，在大型數控加工中心上分別加工三塊磁體上的線圈槽，在加工對稱面的另一個線圈槽時使用工裝防止加工變形或塌陷；

(4)、將加工好的磁體進行預裝配，保證關鍵部位的裝配精度，重點控制磁極間隙的尺寸精度，氣隙值誤差±0.05mm；

(5)、準備繞制線圈的導線，采用外形是正方形且中心帶圓形水冷孔的無氧銅空心導線，首先將壓縮空氣通入導線的內孔，把銅導線內存在的雜物等吹干凈；再對銅導線做鋼球通過實驗，將90％導線內孔尺寸的鋼球，從導線一端的內孔送入后，用壓縮空氣從另一端吹出，檢查導線內孔的通暢性；將銅導線表面影響線圈絕緣性能的毛刺清理干凈；用工業酒精擦洗銅導線表面的油污、粉末殘留物；

(6)、按照線圈的內尺寸設計和加工繞線模具，將模具固定在繞線機上，在加工好的線圈繞線模具上，按照常規繞制方法繞制八件線圈；繞制時清除導線表面的毛刺和臟污，然后在導線表面半疊包一層聚酰亞胺粘帶，再半疊包兩層玻璃絲帶，在繞線機上完成線圈繞制；

(7)、檢驗線圈的繞制尺寸、絕緣性能以及線圈的水流量等參數符合要求；用匝間短路儀檢測匝間絕緣性能，要求匝間檢測電壓不小于10V/匝。用兆歐表檢測線圈對地絕緣，要求2000V，一分鐘時間內無擊穿、閃絡等異常情形，絕緣電阻值不小于2000MΩ；

(8)、采用環氧真空澆注線圈，保證絕緣性能良好；首先將線圈置于澆注模具中，然后將配制好的環氧樹脂灌進澆注模具中，在烘箱內先加熱到80℃，并抽真空到5x10^-2Pa，加熱到120℃-150℃，保溫12小時以上，使環氧樹脂完全固化；

(9)、線圈完成環氧真空澆注后包裹隔熱材料，將線圈密封在真空盒中，確保線圈不被焊接產生的高溫破壞；

(10)、對裝有線圈的真空盒進行氦質譜真空檢漏，真空度1x10^-5Pa，真空漏率小于1x10^-8Pa.L/S；

(11)、將檢漏合格的裝有線圈的真空盒和鐵芯進行裝配，在線圈出線端焊接出線端銅排，然后通電測量磁場，保證磁場滿足要求，磁場值達到3000高斯；

(12)、測磁合格后對整個偏轉磁鐵的表面做清洗和鍍鎳處理，然后安裝磁體的附件，包括熱偶元件接線端、吊桿、集流管、上墊塊、下墊塊、底座、水冷罩、吞噬器、線圈固定耳、水冷管、觀察窗；

(13)、將總裝后的偏轉磁體通過吊裝耳吊入大型真空室內，通過大真空法蘭與大型真空室密封聯接，使整臺磁鐵置于真空環境中。

2.根據權利要求1所述的真空內四通道異形偏轉磁鐵的制造方法，其特征在于：所述的第一步驟中左磁體、中間磁體和右磁體分別采用一體式結構。

3.根據權利要求1所述的真空內四通道異形偏轉磁鐵的制造方法，其特征在于：所述的第四步驟中裝配過程中，對裝配用的所有螺釘以及存在夾氣的空間需要預留通氣孔，保證不影響真空度，真空度1x10^-5Pa，真空漏率小于1x10^-8Pa.L/S。

4.根據權利要求1所述的真空內四通道異形偏轉磁鐵的制造方法，其特征在于：所述的第三步驟中的加工左磁體、右磁體和中間磁體的線圈槽加工過程中，需要制作工裝，填入線圈槽中，然后將工件固定在工裝上搬運，避免沖擊。

5.根據權利要求1所述的真空內四通道異形偏轉磁鐵的制造方法，其特征在于：所述的第六步驟中的線圈繞制過程中需要加工線圈繞線模，在繞線模上繞制好線圈后，需要真空澆注模，在真空模中進行線圈的環氧澆注，環氧澆注后線圈需要封裝在隔絕大氣的不銹鋼盒中，盒內為大氣，盒外為真空度1x10^-5Pa的真空環境。