新研制的超導電機中，其轉子結構特殊，為內、外雙層疊套的密閉容腔式轉子。其外轉子是外徑Φ572mm、長1700mm、厚7mm的1Cr18Ni9Ti不銹鋼圓筒。其內轉子在軸向由2個1Cr18Ni9Ti不銹鋼端軸、軸向冷縮補償裝置、2個力矩管、液氖容器等多端不同材料的零部件組合、螺栓拼裝而成；而在液氖容器上又裝有超導磁極。其中，氣隙管與液氖容器焊后在內轉子內部形成一個密閉的液氖蒸發、回收環節。內轉子套裝外轉子形成整體轉子后，需將內、外轉子兩端法蘭接口焊接，以在內、外轉子之間形成另一個密閉空間。內、外轉子兩端的焊接采用鎢極氬弧焊，Φ2mm焊絲H1Cr18Ni9Ti，用500A鎢極氬弧焊機施焊。整個轉子焊接在豎立狀態下進行。

裝配成型后，整個轉子總長為2436mm，轉子兩端軸承檔的同軸度高達Φ0.02mm。內轉子和外轉子焊接后，再對其外轉子的外圓進行精車，以保證電機總裝后，轉子外徑與定子內徑的氣隙均勻；同時對內轉子兩端的軸承位進行精車，以保證焊接后的整個轉子的同軸度。

整個轉子在焊后、車前，需對其焊縫進行焊接應力消除，以減免因焊接應力殘存而造成的整個轉子焊后精車變形，嚴重影響轉子的同軸度，以致電機總裝后無法正常運轉。

常規的焊接應力消除方法有3種，自然時效、振動時效、熱時效。經分析，因該電機的試制工期極短，所以無法采用長時間的自然時效進行焊接應力消除；轉子已裝配，且結構特殊、軸向由多段組裝而成，內部各段采用螺栓、螺母連接。同時轉子內部的超導磁極也不能承受如此大的振動。即整個轉子裝配、焊接后若采用振動時效去應力，將使整個轉子失效，所以不可行；常規的熱時效加熱工件退火以消除應力的辦法，因加熱的高溫將對內轉子上已裝配的超導磁極產生破壞，也不可行。因此，以上3種常規焊接應力消除方法，對該特殊結構的轉子均不能使用。而若轉子的焊接應力無法消除，將直接影響到下工序轉子精車后因焊接應力釋放而變形。最終廠家選擇采用超聲沖擊消除焊接應力。

焊接應力消除方法

采用JH-Q50超聲波沖擊消除應力設備，設備由控制器、沖擊搶、連接電纜三部分組成。具體操作是采用超聲沖擊消除應力設備的沖擊頭直接對轉子兩端的焊縫焊趾進行高頻沖擊。

通過對比超導電機轉子在超聲沖擊處理前、后焊接殘余應力數值，了解超聲沖擊處理對焊縫表面應力消除的效果，并為下工序轉子的精車工藝提供依據。

采用盲孔法對超聲去應力前后的效果進行檢測，儀器采用JHYC靜態應變儀，JHZK打孔裝置。測點布置為：超導電機轉子兩端端部的環形角焊縫熔合線附近。

超聲波沖擊處理前、后殘余應力值

通過焊接殘余應力檢測數據對比可知，經超聲沖擊處理后各點的殘余應力均有明顯下降。由于該超導電機的內、外轉子之間的焊縫有密封要求，故不允許在焊縫上鉆孔，所以只得將應變片緊貼熔合線布置。盡管孔鉆在與熔合線相連的熱影響區處，仍然可以看出，焊縫和熔合線處消除應力的結果是令人滿意的。

目前該超導電機已進行了總裝和測試，在常溫、低溫、超低溫等狀態下電機的電氣、機械性能均*合格。由此也最終確認；采用超聲沖擊法對該特殊結構的超導轉子焊接后去應力，是*電機電氣機械性能。