[实用新型]一种超导磁体内杜瓦焊接工装

说明书

本实用新型提供了一种超导磁体内杜瓦焊接工装，所述焊接工装利用两个压板实现与内杜瓦的大面积贴合压紧，避免了内杜瓦在焊接时凸起变形；利用边缘压块、中心压块、边缘连接轴、中心连接轴、第一定位轴和第二定位轴的配合实现内杜瓦的定位；利用芯轴、第一支撑旋转组件和第二支撑旋转组件实现内杜瓦的十字交叉旋转功能，具有良好的焊缝可达性；通过可拆卸方式连接，实现工装对焊缝的避让。本实用新型的工装解决了焊接过程中内杜瓦及接口变形大、精度低的问题，提高了焊缝可靠性、焊接便利性及焊接效率。本实用新型能够解决现有技术中的焊接工装无法满足电磁推进超导磁体内杜瓦的设计和制造需求的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及内杜瓦焊接封装技术领域，尤其涉及一种超导磁体内杜瓦焊接工装。

背景技术

超高速电磁推进超导磁体是悬浮、推进系统的重要组成部分，超导磁体在临界温度下，通入额定励磁电流，为悬浮、推进提供强大磁场。内杜瓦作为超导磁体的核心部件，与线圈骨架一起形成密封槽，容纳超导线圈并存储液氦等超低温制冷介质，为超导线圈进入超导态提供低温环境。

在内杜瓦制造过程中，为确保其密封性，不可避免的存在内杜瓦、骨架之间的焊接问题。由于电磁推进超导磁体内杜瓦为跑道型结构，与传统MRI等超导磁体内杜瓦结构形式、焊缝分布等存在较大区别；为提高跑道型内杜瓦支撑刚性，可靠传递电磁推进、悬浮及制动力，内杜瓦设置多点支撑接口。因此，为确保内杜瓦焊缝质量，控制焊接变形，焊接过程中需要着重考虑以下几点：

1)采用焊接热量输入少的焊接方式

金属焊接是通过局部加热融化，使两分离的金属零部件通过焊缝牢固的结合在一起。为了融化金属，局部温度需超过金属熔点，当焊接热量输入较大时，由于金属材料的热传导，会使零部件某些部位温度梯度大，温度分布不均导致焊接变形大。为了控制焊接变形，可采用焊接热量输入少，能量束集中的焊接方式，例如真空电子束焊。

2)限制焊接变形，提高接口精度

焊接前，通过机械限位方式固定内杜瓦机械接口、焊缝等之间的相对位置，约束焊接过程中因零件温度分布不均导致的热胀冷缩变形。

3)避免焊缝遮挡，提高焊接操作可达性

在设计阶段，合理分布焊缝，避免结构上存在遮挡；制造焊接过程中，焊接工装尽量避免遮挡焊缝，提高焊接操作的可达性。

目前常规超导磁体，如MRI磁体内杜瓦为圆环形结构，固定接口采用拉杆吊装，安装精度低，对接口变形不敏感；其次，常规超导磁体内杜瓦采用手工氩弧焊，焊接热量输入大。为了控制焊接变形，一方面利用对称断续焊，抵消焊接过程中的变形，或通过焊一段，冷却后再焊一段的方式，降低持续焊接热量输入；另一方面，通过焊接工装控制，采用一边焊接，一边矫形工序控制变形。

由于电磁推进超导磁体内杜瓦为跑道型结构，与现有常规超导磁体内杜瓦结构形式、焊缝分布差异大；跑道型内杜瓦接口呈多点分布，传递推进、悬浮载荷，载荷工况复杂，接口安装精度要求高；现有常规超导磁体内杜瓦焊接工装与跑道型内杜瓦焊接工装不兼容；焊接工序上，跑道型内杜瓦一次性焊接封装成型，不具备一边焊接一边矫形条件。

因此，电磁推进超导磁体内杜瓦与现有常规超导磁体内杜瓦在结构形式、焊接变形、接口精度控制以及焊缝分布等各方面都存在极大差异，现有焊接工装或方法无法满足电磁推进超导磁体内杜瓦的设计和制造需求。

发明内容

本实用新型提供了一种超导磁体内杜瓦焊接工装，能够解决现有技术中的焊接工装无法满足电磁推进超导磁体内杜瓦的设计和制造需求的技术问题。

本实用新型提供了一种超导磁体内杜瓦焊接工装，所述工装包括第一压紧组件、第二压紧组件、芯轴、第一支撑旋转组件和第二支撑旋转组件；