我國首臺大型鈮錫線圈熱處理爐系統研制成功

我國首臺大型鈮錫線圈熱處理爐系統研制成功

日前,我國首臺井式真空充氣保護大型鈮錫線圈熱處理爐系統 (以下簡稱鈮錫熱處理系統)在合肥安裝調試成功。該系統專門設計用于對由管內電纜導體繞制的鈮錫線圈進行熱處理以生成鈮錫超導線圈,也可用于其他大尺寸工件高溫熱處理。目前,只有美國、日本、韓國等少數幾個國家擁有這種設備。本系統的成功研制填補了我國超導磁體技術領域的一項空白,為我國自主研發制造大型鈮錫超導磁體奠定了一項技術基礎。

由中科院強磁場科學中心與北京七星華創公司聯合研制的這套鈮錫熱處理系統主要由爐體系統、工藝氣路系統、控制系統及氣體雜質含量監測系統等組成。其中工藝氣路系統包括導體微充微排系統、導體真空系統、爐體真空系統等。導體微充微排系統既可用于導體內部的清洗工藝,也可用于氣氛保護工藝時實現導體充排氣的自動控制。設備可實現 7組導體的同時工藝熱處理;導體真空系統用于對鈮錫導體內部抽真空清洗,可以獲得一定潔凈的本底真空,縮短導體內部的清洗時間。

現場安裝調試針對爐體設計的主要技術指標和相關技術難點展開,從調試結果來看,各項指標都已達到預期要求。其中,冷態極限真空度優于 8×10-4Pa,熱態極限真空優于 1×10-3Pa,壓升率≤0.05 Pa/h。爐內工作區溫度均勻性在爐體充氬氣氛狀態下可以達到 <±5℃,在真空狀態下則可達到 <±3℃,均達到了高水平。

該熱處理系統設計中包含了諸多創新技術,如爐體內可進行真空和充氣 2種工作模式的熱處理,并可實現熱處理過程中模式的直接轉換;為了保證溫度均勻性關鍵指標,在爐體結構中設置了均熱和導風措施,使得該熱處理爐系統在此項技術指標上達到了國際先進水平。本裝置的研制成功不僅為在建的“十一五”國家大科學工程“穩態強磁場實驗裝置”超導磁體建設的順利進行提供了保證,而且為我國鈮錫超導磁體的研制和應用提供了一項重要的技術條件。

(摘自科學網)