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平凡亦有光 榜样安职人 | 锻造“人造太阳”的硬核基石——大型超导磁体线圈绕制成型技术及应用

发布者:管理员 发布时间:2026-05-25 浏览次数:10

编者按

总有一些身影,在平凡的岗位上默默耕耘;总有一些瞬间,因坚守与热爱而熠熠生辉。我们常常仰望那些光芒万丈的“大人物”,却容易忽略身边那些触手可及的“平凡人”。其实,榜样并不遥远——没有惊天动地的壮举,却用日复一日的专注与坚持,将平凡之事做到了不凡。

我们将在“平凡亦有光 榜样安职人”栏目记录身边那些可敬、可学、可爱的教学耕耘者、成长奋进者……见贤思齐,重在行动。

愿每位师生都能从“平凡榜样”的故事中汲取力量,成为下一个照亮他人的“平凡人”。


当前,地球上已探明的可用化石燃料(石油、天然气、煤炭等)仅够人类使用数百年,能源危机迫在眉睫。在人类探索终极清洁能源的征程中,核聚变能以“取之不尽、清洁安全”的特性,被视为破解能源危机的“终极方案”。

而实现这一梦想的关键,正是大型超导磁体线圈——它如同“人造太阳”的心脏,决定了聚变装置能否稳定运行。面对线圈尺寸大、精度高、绕制工艺极端复杂的现实挑战,冯思庆团队迎难而上,用一次次技术突破,在毫米级精度的实战中磨砺工匠精神,使项目成为培养大国工匠的绝佳平台,也成为职业教育服务国家重大战略的生动实践,为中国的聚变事业筑起坚实的基石。

技术难关:毫米之间见真章

超导磁体线圈的绕制成型,远非普通线圈制造可比。以CFETR CS模型线圈为例,其最大直径超过3.5米,所使用的高强度方形导体截面尺寸达51.9毫米见方,而绕制完成后的轮廓公差,却被严格限定在2毫米以内。这对于导体校直、弯曲、绝缘包绕乃至内应力释放等每一道工序,都提出了极高要求。

不仅如此,线圈结构复杂,采用饼式设计,作业空间受限,传统工艺设备难以满足需求。如何让坚硬的导体“柔顺”地弯曲成预定形状,并在同步包绕绝缘层的过程中保持精度,成为团队必须跨越的技术高山。

自主创新:打造专属生产线

没有现成设备可用,就自己动手研发。冯思庆团队从零开始,系统分析了线圈成型的关键环节,逐一攻克难点,最终自主设计并建成了大型超导磁体线圈专用绕制生产线。

专用绕制生产线

这条生产线涵盖了自适应放缆、高精度校直、湿式喷砂表面处理、动态弯绕成型、落模限位与回转平台应力释放等多个模块。其中,弯绕成型机与回转平台的协同运行,实现了线圈在弯曲过程中内应力的有效释放,保证了尺寸稳定。

针对线圈首尾接头的复杂空间弯曲需求,团队还专门研制了用于三维空间S形和R形弯曲的专用装备,满足了高强度导体在水平和竖直方向上的精准成形要求。

三维空间S形弯段

硕果盈枝:产教突破获认可

在技术攻关的同时,团队从未放松对质量的管控。围绕每一道工序,制定了详尽的工艺规范和质量文件,建立起严格的可追溯机制,确保最终绕制成型的CFETR CS模型线圈达到技术指标。

凭借在大型超导磁体线圈绕制成型领域的一系列原创性成果,团队先后发表SCI论文6篇,获得授权发明专利5项、实用新型专利10项。项目执行期间,ITER国际组织,淮南市政府及中国科学院合肥物质科学院等多家单位到项目现场进行考察调研。

ITER(国际热核聚变实验堆计划)组织中心武松涛、 Arnaud DevredArend Nijhuis一行莅临现场参观

中国科学院合肥物质科学研究院研究生导师培训班一行80余人现场参观

而冯思庆也将项目积累的经验化为产教融合的生动实践:“科研项目都是非标准化的,执行过程中会遇到许多无法预料、书本上也无从解答的问题。我会将这些实际问题融入课堂教学,帮助学生更深刻地理解理论知识。”

冯思庆将线圈绕制的前沿工艺、设备调试的实战经验、质量控制的核心方法等,转化为课堂上的生动案例,并积极对接企业岗位需求,推荐有意向的学生进入相关企业实习,真正实现了“科研引领产业,教学反哺科研”。

当前,全球聚变研究热潮涌动,国内多家科研单位和企业正加速推进聚变装置建设,核聚变能也已写入国家“十五五”规划。从东方超环 EAST到紧凑型聚变装置BEST,再到实验聚变电站CFETR,从超导磁体的技术攻坚到全产业链的自主可控,中国聚变事业正一步步走向成熟。

一支团队,一条生产线,一次次毫米级的精度挑战,凝练出的是科研工作者不畏艰难、追求卓越的精神底色。冯思庆团队用双手和智慧,锻打着“人造太阳”的硬核基石,也为我们树立了新时代科技报国的榜样。(来源/汽车工程学院  特约通讯员/张师旗 冯思庆


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