高强度磁极线圈的制作方法

本实用新型涉及磁极线圈领域，特别涉及一种高强度磁极线圈。

背景技术：

磁极线圈多用于同步电机的转子绕组以作励磁用，因此也称为励磁绕组。对于水轮机等大功率发电设备的磁极线圈，多采用铜排连接制作，现有技术中，由于钎焊具有接头平整光滑、外观美观、对母材组织和性能的影响较小、焊件变形小、生产率高等优点，因此水轮发电机等大功率设备的刺激线圈铜排对接工艺通常采用钎焊，但实际生产中，由于钎剂、钎料、温度等影响导致接头填隙不良、钎缝气孔、夹渣、开裂等缺陷，同时钎焊连接的强度较低，导致线圈整体强度不足。

因此需要一种能够避免钎焊造成的接头填隙不良、钎缝气孔、夹渣、开裂等缺陷，同时又能大幅度提高线圈整体结构强度的高强度磁极线圈。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种高强度磁极线圈，可以解决现有钎焊制作磁极线圈造成的接头填隙不良、钎缝气孔、夹渣、开裂等缺陷，同时又能大幅度提高线圈整体结构强度。

本实用新型的高强度磁极线圈，包括多个铜排，所述铜排通过搅拌摩擦焊；

固定连接并形成螺旋结构；

进一步，所述铜排为长方体；

进一步，所述螺旋结构为矩形螺旋；

进一步，所述铜排由T2紫铜制作。

本实用新型的有益效果：本实用新型的高强度磁极线圈，通过搅拌摩擦焊固定连接多个铜排并形成螺旋结构，搅拌摩擦焊通过搅拌针和轴肩与工件间的摩擦 热,在搅拌针的附近形成塑性软化层,软化层在搅拌头高速旋转的作用下填充入搅拌针后方所形成的空腔内,从而实现可靠的连接，与现有通常采用钎焊连接的磁极线圈相比,搅拌摩擦焊具有焊接温度低、接头残余应力小、焊接工件变形小，晶粒细小,疲劳性能、拉伸性能和弯曲性能良好、残余应力和变形小等优点。由于搅拌摩擦焊的焊接温度低于合金元素的熔点,接头内不易形成气孔和热裂纹等焊接缺陷，同时又能大幅度提高线圈的结构强度，另一方面，利用搅拌摩擦焊固定铜排形成线圈易于实现工业化自动化生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的高强度磁极线圈的结构示意图；

图2为本实用新型的铜排焊接示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型的高强度磁极线圈的结构示意图，如图所示，本实施例的高强度磁极线圈，包括多个铜排1，所述铜排1通过搅拌摩擦焊固定连接并形成螺旋结构，通过搅拌摩擦焊固定连接多个铜排1并形成螺旋结构，搅拌摩擦焊通过搅拌针和轴肩与工件间的摩擦热,在搅拌针的附近形成塑性软化层,软化层在搅拌头高速旋转的作用下填充入搅拌针后方所形成的空腔内,从而实现可靠的连接，与现有通常采用钎焊连接的磁极线圈相比,搅拌摩擦焊具有焊接温度低、接头残余应力小、焊接工件变形小，晶粒细小,疲劳性能、拉伸性能和弯曲性能良好、残余应力和变形小等优点。由于搅拌摩擦焊的焊接温度低于合金元素的熔点,接头内不易形成气孔和热裂纹等焊接缺陷，同时又能大幅度提高线圈的结构强度。

本实施例中，所述铜排1为长方体，因此，相邻两个铜排1进行焊接时，一个铜排1的横向端面(宽边和高边围成的面)与另一个铜排1的纵向端面(长边与高边围成的面)接触并形成焊接面，焊接时，搅拌针插入该焊接面旋转，因此，采用长方体形状的铜排1利于实施搅拌摩擦焊工艺连接两铜排1,由于铜排1在 连接成螺旋形时，焊接面将受到一定程度的弯矩作用，为避免该弯矩作用过大，铜排的长度与高度的比值应大于10：1，另外，为增大焊接面积，从而提高焊接强度，利用其端面作为焊接面的铜排可制作为工形结构，并利用工形结构铜排的大头端面与另一个条形铜排的横向侧面配合。

本实施例中，所述螺旋结构为矩形螺旋，长方体形状的铜排1依次焊接连接之后将自然形成矩形螺旋，这种结构形式的螺旋具有较强的强度。

本实施例中，所述铜排1由T2紫铜制作，T2铜指的是铜磷合金，有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能，适宜进行搅拌摩擦焊，其含降低导电、导热性杂质较少，微量的氧对导电、导热和加工等性能影响不大。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。