[發明專利]一種真空狀態下鎢極燈絲快速成型裝置及其成型工藝

有效

• 申請號: 201911179496.2
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110976694B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 徐朝勝;史磊;馬兆龍;余照飛;梁峰;劉念
• 申請（專利權）人: 合肥聚能電物理高技術開發有限公司
• 主分類號: B21F1/00
• 分類號: B21F1/00
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 李慧

本發明公開了一種真空狀態下鎢極燈絲快速成型裝置及工藝，成型裝置包括真空室，真空室與抽真空系統、電加熱系統及氮氣注入系統分別相接通，真空室中設置用于對鎢極燈絲壓制成型的凹模成型模具、凸模成型模具及垂直成型模具；成型工藝包括將凹模成型模具、凸模成型模具閉合等步驟。本發明結構簡單，使用方便，在不破壞鎢特性的前提下，實現鎢極燈絲的一次快速成型，能有效滿足NBI離子源弧室中鎢極燈絲的制造要求。

技術領域

本發明涉及核聚變裝置制造技術領域，具體涉及一種真空狀態下鎢極燈絲快速成型裝置及其成型工藝。

背景技術

如圖1所示，EAST超導托卡馬克裝置中的NBI離子源弧室a，安裝有多個鎢極燈絲b，其形狀需與室體中的電阻一致。鎢的電阻率是5.3*10-8Ω·m，熔點高，電阻率大，強度好，蒸氣壓低，是所有純金屬中制作燈絲的最佳材料，但由于鎢的硬度大且脆，所以很難加工成NBI離子源弧室所需要的鎢極燈絲形狀。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種能夠在真空狀態下，不破壞鎢極燈絲特性，并可一次快速、精確成型的極燈絲鎢快速成型裝置及其成型工藝。

一種真空狀態下鎢極燈絲快速成型裝置，包括真空室，所述真空室與抽真空系統、電加熱系統及氮氣注入系統分別相接通，真空室截面呈梯形，包括相鄰的水平頂面及傾斜頂面，與水平頂面相鄰的真空室側面上設有橫向朝向真空室內的第一鎢極燈絲連接桿，與傾斜頂面相鄰的另一真空室側面上設有橫向朝向真空室內的第二鎢極燈絲連接桿，第一鎢極燈絲連接桿的安裝高度高于第二鎢極燈絲連接桿，待成型鎢極燈絲連接在第一鎢極燈絲連接桿與第二鎢極燈絲連接桿之間，并與真空室的傾斜頂面相平行，傾斜頂面的內壁處設有凹模成型模具，傾斜頂面的外壁處設有可推動凹模成型模具沿傾斜頂面法線方向移動的凹模推動裝置，真空室的底壁上設有位于待成型鎢極燈絲下方且與凹模成型模具相適配的凸模成型模具，水平頂面的內壁處設有位于待成型鎢極燈絲端部上方的垂直成型模具，水平頂面的外壁處設有可推動垂直成型模具沿水平頂面法線方向移動的垂直成型模推動裝置。

一種真空狀態下鎢極燈絲快速成型工藝，使用上述真空狀態下鎢極燈絲快速成型裝置進行鎢極燈絲的成型，包括以下步驟：

（1）、將待成型鎢極燈絲連接在第一鎢極燈絲連接桿與第二鎢極燈絲連接桿之間；

（2）、打開抽真空系統，使真空室內真空度達到10^-2～10^-3Pa；

（3）、啟動電加熱系統對待成型鎢極燈絲進行加熱；

（4）、待成型鎢極燈絲加熱至適合溫度后，先后開啟凹模推動裝置與垂直成型模推動裝置，凹模成型模具與垂直成型模具先后自然下落，凹模成型模具與凸模成型模具閉合，垂直成型模具對鎢極燈絲端部進行壓制，進而使得鎢極燈絲壓制成型；

（5）、斷開電源，通過氮氣注入系統向真空室內充高純氮氣，關閉抽真空系統，待內外氣壓平衡后破真空，打開真空室，取出成型鎢極燈絲即可。

本發明結構簡單，使用方便，在真空狀態下通過電加熱，使鎢極燈絲變軟，再通過兩組成型模具的設置，在不破壞鎢特性的前提下，實現鎢極燈絲的一次快速成型，能有效滿足NBI離子源弧室中鎢極燈絲的制造要求。

采用本發明所述的快速成型方法，不僅能夠使NBI離子源弧室中鎢極燈絲滿足制造要求，而且所采用的裝置可多次重復使用，具有效率高的優勢。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為背景技術中NBI離子源弧室的結構示意圖；

圖2為本發明的結構示意圖。