岩超聚能完成仿星器三维异形超导原型线圈关键工序

近日，岩超聚能(上海)科技有限公司研制的仿星器高强度不锈钢铠甲三维异形超导原型线圈，已完成三维精密绕制和对地绝缘包绕两项关键工序。线圈整体三维形位误差稳定控制在毫米级，表明该公司在高磁场稳态仿星器超导磁体制造方面，已初步打通材料适配、三维精密成型和绝缘包绕等关键工艺环节。

仿星器是稳态可控核聚变研究的重要装置，三维超导线圈用于形成约束等离子体所需的复杂磁场。与常规平面线圈不同，仿星器线圈通常呈连续变曲率的非平面空间结构，对导体成型精度、力学性能和绝缘可靠性要求较高。

据介绍，当前部分国际装置采用铝合金或铜质导体铠甲。岩超聚能此次选用高强度不锈钢铠甲，其低温屈服强度超过700兆帕，具备较好的抗疲劳和抗冲击性能，可提升磁体在高磁场、大电流和强电磁载荷条件下的承载能力。该原型线圈依托公司建设的仿星器三维异形超导磁体专业生产线完成制造。

对地绝缘包绕结束后的三维超导原型线圈

三维精密成型是该类线圈制造的主要难点之一。不锈钢材料塑性成型窗口较窄，弯曲、扭转后易产生残余内应力，可能导致曲面扭曲和轮廓偏移;多层多匝堆叠过程中，成型误差也会逐步累积。岩超聚能通过数值模拟迭代和工艺试验，开发了弯曲—扭转复合成型工艺，对不锈钢回弹进行预测和补偿，并对绕制张力和导体截面畸变进行闭环控制。

目前，该公司已完成整套72匝不锈钢铠甲线圈绕制成型，线圈采用6层、每层12匝结构，三维整体形位误差控制在毫米级，几何指标与复杂磁场设计要求相匹配。

在线圈绕制完成后，岩超聚能还开展了对地绝缘包绕工序。针对三维线圈在绝缘包绕过程中可能出现的形变和绝缘质量问题，公司采用多点固型对地绝缘包绕方法，并配套刚性整体框架和分体仿形固型夹具。此次原型线圈已完成全域多层对地绝缘连续包绕，绝缘层厚度均匀，未出现分层、鼓包等缺陷，相关指标满足极低温、强磁场工况下的服役要求。

下一步，岩超聚能计划开展真空压力浸渍、纳欧级超导接头装配等后续工艺，并推进极低温、强磁场全工况综合超导性能测试，以验证不锈钢铠甲绕组的电磁特性和长期绝缘可靠性。