KR100921966B1 - 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법 - Google Patents

초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법에 관한 것으로, 토카막 장치의 초전도 자석 열처리를 위한 전처리 방법에 있어서, 각각의 초전도 자석을 하부지그에 안착시킨 후 상부지그를 조립하는 지그 조립단계, 초전도 자석의 단말부를 자켓팅 한 후 조인트를 연결하는 단말부 처리단계, 상기 초전도 자석 내부로 헬륨 주입을 위해 필요한 스터브 연결단계 및 상기 각각의 단계가 완료된 초전도 자석을 열처리장치로 투입하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
초전도 자석, 열처리, 지그, 단말부, 진공 열처리장치

Description

초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법{Pretreatment method for superconducting magnet heat treatment}
본 발명은 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 초전도 자석을 열처리장치에 투입하기 전에 초전도 자석의 열변형을 방지하고 CICC의 자켓에 크랙 발생되지 않도록 가스를 흘려주기 위해 필요한 준비를 하는 전처리 과정인 초전도 자석의 열처리 전과정에 관한 것이다.
핵융합 실험장치인 토카막 장치에 사용되는 초전도 자석인 TF 및 PF 초전도 자석에는 극저온에서 초전도성질을 가지기 위하여 660℃의 온도로 30일간 진공 열처리장치에서 반응이 요구되는 Nb3Sn 초전도선재와 Incoloy908 재질의 자켓(jacket)으로 구성된 CICC(Cable in Conductor Conduit;관내연선도체) 초전도 도체를 기본재료로 사용한다.
연속 권선기를 이용하여 CICC를 코일 형태로 권선하여 그 코일을 진공 열처 리장치 내부에 설치하고 660℃의 온도로 30일간의 반응처리가 요구된다. 이때 요구되는 온도 균일도는 공간적으로 ±3℃이내이며, 시간적으로는 ±3℃이내이다.
또한, 자켓 재질의 특성 등을 고려할 때 내부 진공도는 산소분압을 기준으로 660℃ 고온상태에서 0.08 ppm이하를 유지하여야 한다. 이러한 온도와 산소분압의 조건은 Nb3Sn이 열처리 후 초전도화 되기 위한 조건이다.
한편 일반적으로 잔류응력이 200MPa 이상이고, 온도가 550℃이상에서 그리고 산소농도가 0.1 ppm이상인 조건에 니켈합금인 Incoloy 908이 노출될 경우 응력발생으로 인한 크랙이 발생하는 현상인 SAGBO(Stress Acceleration caused by Grain Boundary Oxidation) 현상이 발생한다. SAGBO 현상은 재료의 구조적인 안정성을 해친다. 상기의 3가지 조건이 동시에 충족되었을 때 SAGBO 현상이 발생한다.
그러나 KSTAR 초전도자석의 열처리시에는 잔류응력 및 온도조건은 구조적으로 피할 수 없는 상황이다. 잔류응력 250 MPa 이상은 Incoloy 908의 조관시에 주어지는 조건이고, 660℃ 이상의 온도조건은 Nb3Sn을 초전도화하기 위한 열처리조건이다.
따라서 Incoloy 908에 SAGBO현상이 발생되려면 잔류응력, 온도조건 및 산소농도의 조건이 동시에 충족되어야 하므로 산소농도의 조건을 SAGBO 현상의 발생조건에 충족되지 않도록 산소농도 0.1 ppm 미만의 진공도를 유지하도록 정밀하고 섬세한 제어가 요구된다.
이에 따라 본 출원인은 위와 같이 요구되는 초전도 자석의 진공 열처리장치(등록번호 제732064호)를 출원한 바 있다. 도 1 내지 2는 초전도 자석 열처리에 사 용되는 진공 열처리장치의 개략도이다.
도시된 바와 같이 열처리장치(10)는 핵융합로에 사용되는 관내연선도체의 열처리를 통한 초전도화 과정에서 진공도를 조절하여 관내연선도체의 크랙발생을 방지하는 장치로써, 열처리챔버(11), 진공펌프부(12), 온도제어부(13), 가스퍼지부(14)를 포함하여 구성된다. 상기 열처리챔버(11)는 초전도 자석의 코일을 수용하는 진공챔버(11a)와, 진공챔버의 상하부에 개폐되는 상하부커버(11b, 11c)를 포함하여 구성된다. 진공펌프부(12)는 열처리챔버 내부를 진공상태로 만든다. 진공펌프부는 러핑펌프(Roughing pump)부와 크라이오펌프(Cryopump)부로 이루어진다.
이러한 진공 열처리장치를 이용하여 초전도 자석을 열처리하는 과정에서는 고온으로 인해 초전도 자석의 열변형을 일으키게 되는데, 이는 곧 토카막 장치의 구조결함을 일으키게 된다.
따라서 본 발명은 초전도 자석의 열처리 과정에서 열변형을 방지하고, 초전도 자석 내부로 헬륨을 유입시키기 위한 스터브 용접과 단말부 처리 등의 전처리를 통해 안정적인 열처리를 실시하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 토카막 장치의 초전도 자석 열처리를 위한 전처리 방법에 있어서, 각각의 초전도 자석을 하부지그에 안착시킨 후 상부지그를 조립하는 지그 조립단계, 초전도 자석의 단말부를 자켓팅 한 후 조인트를 연결하는 단말부 처리단계, 상기 초전도 자석 내부로 헬륨 주입을 위해 필요한 스터브 연결단계 및 상기 각각의 단계가 완료된 초전도 자석을 열처리장치로 투입하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 한 특징으로는, 상기 지그 조립단계 전에는, 상기 하부지그에 안내용 볼트를 가조립하는 단계 및 초전도 자석을 상기 하부지그에 안착 후 위치 맞춤단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 다른 특징으로는, 상기 지그 조립단계는, 볼트와 너트를 이용하여 상기 상부지그와 하부지그를 체결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 지그 조립단계에는, 초전도 자석의 리더부 고정을 위한 리더홀더를 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징 으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 단말부 처리단계는, 단말부 자켓팅 단계, 노출된 선재에 코팅되어 있는 크롬을 제거하는 단계 및 노출된 선재에 조인트를 용접하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 크롬 제거단계는,염산 작업, 수세 작업, 산중화제 세척 및 초음파 세척 순으로 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 스터브 연결단계는, 방전가공을 통해 홀을 가공시키는 단계, 상기 홀을 통해 노출되는 선재를 감싸고 있는 테이프 제거단계 및 가공된 홀에 스터브를 용접하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 열처리장치로 투입단계 전에는, 지그가 조립된 초전도 자석을 열처리 배드에 고정시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 열처리 과정에서 발생되는 초전도 자석의 열변형을 방지하고, 열처리 과정에 필요한 가스 주입의 용이함 등 안정적인 열처리 과정을 수행할 수 있다. 따라서, 초전도 자석의 신뢰성 높은 열처리를 수행할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법에 대한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법은, 초전도 자석(또는 코일) 각각에 상부지그와 하부지그를 체결하는 지그체결단계, 초전도 자석의 단말부를 자켓팅 한 후 조인트를 연결하는 단말부 처리단계, 초전도 자석의 내부로 가스를 유입하기 위해 필요한 스터브 연결단계 및 열처리장치로 투입하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 3은 TF 초전도 자석 열처리용 하부지그를 나타낸 평면도로써, 'D'형상을 가지는 TF 초전도 자석과 동일한 형상을 가지도록 판재형상의 하부지그(21)가 구비된다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하부지그에는 TF 초전도 자석을 안착시키고 후술한 상부지그(22)를 상부에 안착하여 두 지그를 고정하기 위해 필요한 볼트홀(60)이 그 형상을 따라 형성되어 있다. 상기 볼트홀(60)은 초전도 코일이 안착되는 면을 기준으로 내측면과 외측면을 따라서 형성되어 있다. 또한, 초전도 자석 이송에 사용되는 운반용 지그(62)가 하부지그에 간섭받지 않고 안착되기 위해 운반용 다수 지그홈(61)이 형성되어 있다.
지그를 체결하기 위해서는 지그 가공단계에서 발생된 오일, 기타 이물질 등에 의해 오염되어 있기 때문에 알코올을 이용하여 진공환경에서 적합한 상태가 되도록 깨끗이 세척한다.
TF 초전도 자석을 안착시키기 상기 하부지그(21)를 세팅할 때는 바닥에 받침대를 설치하고 그 위에 하부지그를 세팅하고 볼트홀에 안내용 목적의 볼트(40)를 소정간격으로 조립한 후 천정 크레인을 이용하여 안착시킨다.
안착이 완료되면 자석이 위치가 상기 하부지그(21)에 정확하게 안착됐는지 확인하기 위해 하부지그에 형성된 눈금을 통해 위치를 정확하게 맞춘다. 여기서 맞춤 공차는 ±1mm이다.
다음으로 상부지그(22)를 안착하게 되는데, 크레인을 이용하여 상부지그(22)가 안착된 후 초전도 자석 운반에 사용되었던 자석을 고정시켜주기 위한 운반용 지그(62)를 해체하고 열처리용 지그로 체결한다. 상기 상부지그(22)를 안착시킬 때는 안내용 목적으로 조립된 볼트에 상부지그를 결합한 후 크레인으로부터 해체시킨다. 이와 같은 상기 하부지그(21)와 상부지그(22)의 재질은 SUS(steel use stainless)316L을 사용하여 제작되었다.
도 5는 필러 및 필러가 설치된 상태도이다.
초전도 자석의 제작은 연속 권선 방식으로 진행된 것으로, 코일의 Layer 변화구간에는 Layer Transition 공정을 진행하였다. 변화구간에는 필러(72)를 삽입하여, 열처리 과정에서 코일의 열 변형이 발생할 때 Layer와 Layer의 경계가 되는 Transition 구간이 움직일 수 없도록 구속하게 된다.
상부지그(22) 안착이 완료되면 상부지그와 하부지그를 고정시키게 되는데, 고정방법은 볼트홀(60)을 따라 볼트와 너트를 이용하여 고정한다. 상기 볼트홀(60) 은 테이퍼 가공되어 있으며, 고정에 사용되는 볼트와 너트 또한 테이퍼 가공되어 올바른 볼트와 너트의 조립을 유도한다.
상/하부지그 고정 전에는 코일의 높이를 제한하는데, 측정된 코일의 높이는 ±0.005mm 이내로 조립공차를 허용하였다. 상/하부지그에 볼트를 체결할 때에는 기본적으로 지그의 내측조립, 이와 대향하는 지그의 외측조립, 치수측정 순으로 반복하여 볼트를 체결하는 것이 바람직하나, 이는 지그에 설치된 초전도 자석의 세팅 결과에 따라 변경될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 볼트(40)와 너트(41)는 조립과 분해가 용이하기 위해 사다리꼴 형상의 나사산을 가공하였으며, 볼트표면에 산화피막을 형성시켜 열처리시 볼트와 너트에서 발생될 수 있는 씬터링(sintering) 현상을 억제시켰다. 또한, 너트의 재질은 스테인리스강에서 탄소강으로 변경하여 볼트와 너트 사이에 씬터링이 발생하게 되면 너트를 제거하여 지그를 분해할 수 있도록 하였다.
한편, 초전도 자석은 열처리 공정 이전에 많은 탄성을 가지게 된다. 따라서 권선기에서 탈거된 코일에는 슬립현상이 나타날 수 있으며, 조립 과정에서 코일의 풀어짐 현상이 발생한다. 이러한 현상은 코일의 형상을 ±0.3 내지 0.5mm 변화시키게 되며, 지그 조립단계에서 많은 어려움을 초래한다. 따라서 형상 변화에 유연하게 대응하기 볼트 외주면에 결합되는 중공의 원통형상 또는 반원통형상의 부싱을 제작하고, 부싱외주면에 0.3mm 또는 0.6mm의 슬리브를 가공하여 조립공차를 허용하였다.
도 6은 초전도 자석의 리더부를 고정하는 리더홀더가 결합된 실시예를 나타낸 상태도이다.
초전도 자석의 코일부분에서 단말부로 이어지는 리더부는 열처리 과정에서 곡률이 변하는 현상이 발생한다. 따라서 상기 리더홀더(50)를 이용하여 리더부를 고정하는데, TF 초전도 자석의 경우 리더부가 외주면측에 위치하기 때문에 외측에서 리더홀더(50)를 상기 하부지그(21)에 설치하여 리더부를 고정시켜 준다. 상기 리더홀더(50)를 초전도 자석을 구속하는 지그의 구조나 설치 위치에 따라서 다양한 구조로 제작될 수 있다. 가장 바람직하게는 3차원구조를 제작하여 리더부를 견고하게 고정시킬 수 있도록 제작한다.
다음으로 TF 초전도 자석(20)의 단말부에 조인트 연결을 위한 단말부 처리단계로써, 단말부 CICC의 자켓을 strip M/C를 이용하여 자켓팅 한다. 자켓팅 길이는 300mm로 한다. 자켓팅이 완료되면 조인트 연결을 위해 우선, 염산에 의한 선재의 크롬 코팅 제거는 농도 35%인 염산(HCL)를 순수(pure water)와 혼합하여 17~18%의 농도로 만들고, 농도 17~18%의 염산에 선재를 담궈서 선재의 크롬 코팅을 제거한다. 염산과의 반응 시간을 5분 내지 10분 이상으로 하고, 염산(HCL)에 의한 크롬 코팅의 제거 작업을 하는 동안 선재에 질소(N)나 알곤(Ar) 등의 퍼지가스를 8~9bar정도의 압력으로 공급(purge)하여 염산(HCL)이 선재 사이로 스며들어가는 것을 방지한다. 그리고 순수(pure water) 세척, 산중화제 세척, 초음파 세척 순으로 세척하고, 단말부에 조인트를 연결한다. 조인트 용접이 완료되면 용접부위의 누설여부 를 반드시 확인하여야 한다.
자켓팅된 선재의 경계부위에 관형상의 부싱(미도시)를 가접하고 열처리용 조인트 조립 및 압착을 통해 조인트를 연결함으로써 단말부를 처리한다. 부가적으로 조인트 연결에 관한 상세한 설명은 본 출원인 출원한 대한민국 등록번호 제0740990호 "발명의 명칭 : 관내연선도체의 랩조인트 선재 연결방법"에 상세히 기재되어 있다.
단말부 처리단계가 완료되면, 열처리 과정에서 초전도 자석의 내부로 액체 헬륨을 공급시켜주는 배관과 연결되는 스터브(70 ; stub)를 연결한다. 상기 스터브(70)를 연결하기 위해서는 지정된 초전도 자석의 몇군데로 방전가공을 통해 홀을 형성하여 자켓을 제거하고 여기서 용접을 통한 스터브를 연결한다. 상기 스터브(70)는 직선 파이프형을 사용하나 용접면적을 늘려 구조적 강조를 보강하기 위해 스터브의 형상을 변경하여 연결할 수 있다.
스터브 연결과정에 대해 언급하면, 우선 홀이 형성될 위치를 마킹하고 방전 가공기를 설치하여 홀을 가공한다. 이때, 내부의 선재가 손상되지 않도록 방전 깊이를 수시로 체크한다. 가공이 완료된 후 주변에 발생한 이물질을 완전 제거하고, 선재를 감싸고 있는 테이프를 제거한 후 스터브를 용접한다. 여기서 홀의 직경은 ¢12.7 ±0.5mm 내에서 가공하며 방전 가공 시 사용한 냉각수는 저전도 냉각수를 사용하였다. 방전에 사용된 전극봉은 6:4 황동을 ¢12.7 ±0.1mm 가공하여 사용하였다.
위와 같이 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 과정인 지그체결, 단말부 처 리, 스터브 연결단계가 완료되면 지그가 조립된 TF 초전도 자석을 크레인을 이용하여 진공 열처리장치의 열처리챔버에 안착시키고 가스배관 연결, 열전대 설치 등 열처리 필요한 각종 장치 및 운전조건을 세팅하고 열처리를 진행한다.
다음은 PF 초전도 자석과 CS 초전도 자석의 열처리를 위한 지그체결에 대하여 설명하면 다음과 같다. 도 10은 PF 또는 CS 초전도 자석 열처리용 상/하부지그를 나타낸 사시도이다.
PF 초전도 자석과 CS 초전도 자석은 원형상을 가지고 있기 때문에 상기 TF 초전도 자석 상/하부지그(21, 22)와는 다르게 상/하부지그(31, 32)는 대략 원형상으로 구비되나, 일측은 진공 열처리장치로 투입할 때 배드에 수직하게 세워서 안착시키기 위해 직선면으로 형성되어 있다.
그리고 그 외 부분은 TF 초전도 자석용 상/하부지그(21)와 동일하게 초전도 자석 내측면측과 외측면측에 설치되는 볼트와 너트를 고정하기 위해 볼트홀(60)이 형성되어 있고 운반에 사용되는 운반용 지그(62)가 간섭받지 않도록 지그홈(61)이 형성되어 있다.
상기 하부지그(31)에 초전도 자석이 안착되면, 상부지그(31)를 상부에 안착하고 볼트(40)와 너트(41)를 이용해 체결한다. 여기서 CS 초전도 자석의 경우 상기 상부지그(31)를 안착 한 후 리더홀더(50)를 조립하면 상부지그와 리더부에 간섭되어 조립되지 못한다. 따라서 리더홀더(50)를 먼저 결합한 후 상기 상부지그(31)를 한다.
PF 초전도 자석은 리더부가 자석 외주면측에 위치하도록 권선되어 있으며, CS 초전도 자석의 경우 자석 내주면측에 리더부가 위치하도록 권선되어 있다.
도 11은 지그 및 리더 서포트가 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.
CS 초전도 자석의 경우에는 토카막 장치에 설치되는 구조상 리더부가 길게는 최대 4m까지 연장되어 있기 때문에 보관시나 이동시 리더부의 손상을 방지하기 위해 별도의 리더 서포트(33)를 설치하는데, 상/하부지그를 조립한 후 상기 리더 서포트(33)를 상부지그(32)를 고정하고, 여기서 길게 연장된 리더부를 고정한다. 그리고 나머지 단말부 처리과정과 스터브 연결단계는, TF 초전도 자석과 동일하게 수행한다.
도 12는 PF 또는 CS 초전도 자석을 진공 열처리장치로 투입하기 위해 열처리 배드에 설치된 상태도이다.
PF 초전도 자석과 CS 초전도 자석은 진공 열처리장치에 2개씩 투입하여 열처리를 진행하는데, 이를 위해 열처리 배드에 지그가 체결된 초전도 자석 두 개를 대응하게 설치한 후 열처리 장치에 투입한다.
이때, 상기 상/하부지그(31, 32)의 직선면이 열처리 배드의 바닥에 맞닿게 세워서 설치하고 브라켓(34)을 이용하여 상/하부지그 각각을 열처리 배드에 견고하게 고정한 후 열처리 장치의 열처리 챔버 내부에 설치하여 열처리를 실시한다.
이와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 초전도 자석 열처리 시 열변형을 방지하는 등 안정적인 열처리를 수행할 수 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1 내지 2는 초전도 자석 열처리에 사용되는 진공 열처리장치의 개략도,
도 3은 TF 초전도 자석 열처리용 하부지그를 나타낸 평면도,
도 4는 TF 초전도 자석용 하부지그에 초전도 자석이 안착된 상태도,
도 5는 필러 및 필러가 설치된 상태도,
도 6은 초전도 자석의 리더부를 고정하는 리더홀더가 결합된 여러예를 나타낸 상태도,
도 7은 본 발명의 단말부처리 단계에서 단말부가 자켓팅된 상태도,
도 8은 단말부 자켓팅 후 조인트가 결합된 상태도,
도 9는 스터브 용접단계에서 가스 인입을 위한 초전도 자석에 홀이 가공된 상태도,
도 10은 PF 또는 CS 초전도 자석 열처리용 상/하부지그를 나타낸 사시도,
도 11은 CS 초전도 자석에 지그 및 리더 서포트가 조립된 상태는 나타낸 사시도,
도 12는 PF 또는 CS 초전도 자석을 진공 열처리장치로 투입하기 위해 열처리 배드에 설치된 상태도,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 진공 열처리장치
20 : TF 초전도 자석
21 : 하부지그
22 : 상부지그
30 : PF(CS) 초전도 자석
31 : 하부지그
32 : 상부지그
40 : 볼트
50 : 리더홀더

Claims (8)

  1. 토카막 장치의 초전도 자석 열처리를 위한 전처리 방법에 있어서,
    각각의 초전도 자석을 하부지그에 안착시킨 후 상부지그를 조립하는 지그 조립단계;
    초전도 자석의 단말부를 자켓팅 한 후 조인트를 연결하는 단말부 처리단계;
    상기 초전도 자석 내부로 헬륨 주입을 위해 필요한 스터브 연결단계; 및
    상기 각각의 단계가 완료된 초전도 자석을 열처리장치로 투입하는 단계:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지그 조립단계 전에는,
    상기 하부지그에 안내용 볼트를 가조립하는 단계; 및
    초전도 자석을 상기 하부지그에 안착 후 위치 맞춤단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지그 조립단계는,
    볼트와 너트를 이용하여 상기 상부지그와 하부지그를 체결하는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 지그 조립단계에는,
    초전도 자석의 리더부 고정을 위한 리더홀더를 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 단말부 처리단계는,
    단말부 자켓팅 단계;
    노출된 선재에 코팅되어 있는 크롬을 제거하는 단계; 및
    노출된 선재에 조인트를 연결하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 크롬제거단계는,
    염산 작업, 수세 작업, 산중화제 세척 및 초음파 세척 순으로 진행하는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 스터브 연결단계는,
    방전가공을 통해 홀을 가공시키는 단계;
    상기 홀을 통해 노출되는 선재를 감싸고 있는 테이프 제거단계; 및
    가공된 홀에 스터브를 용접하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 열처리장치로 투입단계 전에는,
    지그가 조립된 초전도 자석을 열처리 배드에 고정시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 자석의 열처리를 위한 전처리 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63141303A (ja) 1986-12-03 1988-06-13 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 超電導マグネツト
JP2001195932A (ja) 2000-01-11 2001-07-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属複合超電導線材の熱処理用セラミックシート及びそれを用いた金属複合超電導線材の熱処理方法、並びに超電導マグネット及びその製造方法
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63141303A (ja) 1986-12-03 1988-06-13 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 超電導マグネツト
JP2001195932A (ja) 2000-01-11 2001-07-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属複合超電導線材の熱処理用セラミックシート及びそれを用いた金属複合超電導線材の熱処理方法、並びに超電導マグネット及びその製造方法
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