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电动机转子
申请号	CN202280058547.X	申请日	2022-09-14	公开(公告)号	CN117882279A	公开(公告)日	2024-04-12
申请人	赛峰直升机发动机公司;			发明人	凯莫·塞尔吉耶; 托马斯·克洛诺夫斯基;
摘要	本发明涉及一种飞行器电动机的转子 (1)，该转子包括由第一材料制成的轴(2)和由不同于第一材料的第二材料制成的蒙皮(4)，转子(1)的特征在于，轴(2)具有肩部部分(6)，蒙皮(4)在肩部部分(6)处附接到该肩部部分，转子(1)具有第一材料和第二材料的相互渗透层，相互渗透层包括第一材料的和第二材料的合金。
权利要求	1.一种飞行器电动机的转子(1)，所述转子包括由第一材料制成的轴(2)和由不同于所述第一材料的第二材料制成的蒙皮(4)，所述转子(1)的特征在于，所述轴(2)具有肩部部分(6)，所述蒙皮(4)固定在所述肩部部分上，在所述肩部部分(6)处，所述转子(1)具有所述第一材料和所述第二材料的相互渗透层，所述相互渗透层包括所述第一材料的和所述第二材料的合金。 2.根据权利要求1所述的转子(1)，其中，所述蒙皮(4)包括两个环(12)，第一环(12)在所述肩部部分(6)的第一端部区域(8)处固定到所述转子(1)，第二环(12)在所述肩部部分(6)的第二端部区域(8)处固定到所述转子(1)。 3.根据权利要求2所述的转子(1)，其中，所述蒙皮(4)和所述环(12)是一体件。 4.根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)，其中，所述蒙皮(4)包括焊接在一起的两个半壳(18)。 5.根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)，其中，所述第一材料至少包含铁和碳。 6.根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)，其中，所述第二材料包含从铜、铝或银中选择的金属中的至少一种。 7.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)的方法，所述方法包括以下步骤中的至少一个步骤： ‑将所述轴(2)和旨在形成所述蒙皮(4)的元件插入管状保护壳体(30)中； ‑对包含所述壳体(30)、所述轴(2)和旨在形成所述蒙皮(4)的所述元件的组件(32)进行加热及加压，直到所述蒙皮(4)的形成以及所述蒙皮(4)和所述轴(2)的扩散焊接的温度，以获得包括所述壳体(30)和所述转子(1)的组件(32)； ‑对所述组件(32)进行冷却的热处理； ‑对所述组件(32)进行回火； ‑将所述壳体(30)和所述转子(1)分离。 8.根据前一项权利要求所述的方法，所述方法用于制造根据权利要求4所述的转子(1)，其中，将所述轴(2)和旨在形成所述蒙皮(4)的元件插入管状保护壳体(30)中的步骤包括以下阶段： ‑将所述两个半壳(18)定位在所述轴(2)的所述肩部部分(6)和所述端部区域(8)上； ‑将所述轴(2)和所述两个半壳(18)插入管状保护壳体(30)中。 9.根据权利要求7所述的方法，其中，将所述轴(2)和旨在形成所述蒙皮(4)的元件插入管状保护壳体(30)中的步骤包括将旨在形成所述蒙皮(4)的粉末围绕所述轴定位的阶段。 10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，对所述组件(32)进行加热及加压的步骤在专用围封件和中性气氛中进行。 11.根据权利要求7所述的方法，其中，热处理步骤包括在自然或强制对流气体淬火、水淬火或油淬火中选择的淬火。 12.根据前一项权利要求所述的方法，所述方法用于制造根据权利要求5所述的转子(1)，其中，所述第一材料由不锈钢制成，进行所述热处理步骤直到所述第一材料变成马氏体。
说明书全文	电动机转子技术领域 [0001] 本发明涉及电动机领域，更具体地，涉及用于航空应用的电动机的转子领域。背景技术 [0002] 以已知的方式，为了减小直升机发动机的总质量，或者更一般地，减小直升机的推进链的总质量的目的，一种特殊的方法是减小竖直起飞和着陆(Vertical Take Off and Landing，VTOL)或短距起飞和着陆(Short Take Off and Landing，STOL)领域中的发电和/或起动电动机的质量，或者甚至减小电推进马达的质量。实际上，这些系统的重量可以达到几十公斤，功率可以超过一百千瓦。电机的电流限制几乎不超过3.5kW/kg的功率/质量比。 [0003] 性能的第一个限制主要是由于电磁电路本身，而电磁电路取决于所使用的铁磁材料的质量或这些机器中所包含的磁体(剩余感应Br)的质量。 [0004] 目前的研究方法主要集中在改善电机的电磁性能上。特别已知的是，试图通过使用最好等级的铁钴或铁硅来优化构成磁路的材料。另一种已知的改进方法是通过改善构成定子和/或转子的片材来使机器的转子和定子的损耗最小化，从而减少涡流损耗。 [0005] 为了还提高电机的扭矩密度，已知将永磁体添加到转子和/或定子，转子和/或定子的剩余磁感应可以被添加到由通常布置在电机的定子中的绕组产生的磁场中。 [0006] 第二个限制是机器旋转速度的机械限制。该速度限制取决于电机的性质。电机(即电动机)主要有三类：直流电机、同步电机和异步电机。 [0007] 实际上，如图1的曲线图所示，该曲线图表示随旋转速度变化的电机的最大功率，机器输出处的最大可用功率与速度的立方成反比，一旦速度由机器将在其中集成的环境带来的限制所设定，那么机器性质的选择对于获得最佳的功率重量比就变得至关重要。 [0008] 如今，就集成到直升机中的电力而言，目标需求在相当宽的范围(从每台机器大约50千瓦到几百千瓦)内。因此，参照图1的曲线图，(d)和(e)所标识的机器特别令人感兴趣，因为这些机器集成在具有每分钟几千转的非常高速率的机械附件箱上。 [0009] 在图1中，机器(d)是具有安装在转子上的永磁体的同步机器，机器(e)是具有实心转子的异步感应机器。 [0010] 最后，确定第三个限制。第三个限制是机器嵌入的环境固有的，更具体地说是航空领域固有的。第三个限制涉及在电机出现内部缺陷的情况下设备及其环境的完整性。 [0011] 因此，对于从10000转/分钟到100000转/分钟以上的旋转速度，机器有必要容纳来自机器的转子的旋转部分的高能碎片(即，尽管机器内破损且存在转子零件，但机器必须继续运行)。此外，在许多其他故障情况下，电机有必要继续运行。 [0012] 在航空应用中，也就是说，在要求在紧凑性、质量和可靠性方面有很强约束的机载系统的框架内，使用了不同的电机技术。最为人所知的示例可以列举如下： [0013] ‑直流电机：直流电机是航空领域中使用最多的机器。直流电机的主要优点是在直流网络上运行，而无需强制使用电力电子设备。直流电机的主要缺点是直流电机包括为转子通电的电刷，这会导致电刷过早磨损，并在旋转速度方面施加限制(最大速度<20000转/分钟)。 [0014] ‑绕线转子同步电机：绕线转子同步电机是具有以下主要优点的机器：扭矩和速度很容易控制。实际上，通过使用连接定子和转子的导电环将直流电流注入机器的电感器(转子部分)，可以非常容易地控制机器的流量。这些机器具有与直流电机的缺点相似的缺点，即转子相对于定子的最大速度约为25000转/分钟。该速度限制是由于在转子上摩擦的导电环的存在造成的。 [0015] ‑称为3级同步电机的同步电机：这些机器在航空领域中被广泛用作电流发生器，因为由于磁体在机器的转子绕组前旋转，这些机器具有易于控制和无需电刷或环即可自激励的优点，由此产生的交流电流则通过旋转二极管进行整流从而进入机器的电感绕组。这些机器的缺点是这些机器的质量相对较大，因为这些机器包括多个转换级，并且当速度变得太高时，旋转速度的限制(<25000转/分钟)降低了旋转二极管的可靠性。 [0016] ‑永磁体同步电机：就扭矩密度而言，永磁体同步电机是最有效率的机器类别中的一种，而且正是由于其优异的性能，这些机器才出现在航空电气系统中。永磁体同步电机的优点(也是它们的主要缺陷)是这些机器在转子中包括磁体，其主要优点是这些机器不包括电刷，并且由于磁体的旋转而自激励。因此，在内部缺陷(诸如定子绕组上的短路)期间，由于产生该短路的磁体的旋转，短路是自我维持的。因此，有必要能够停止转子的旋转，使得缺陷不会传播。该机器的另一个缺点是，当必须达到非常高的旋转速度(超过30000转/分钟)时，机器必须在表面上包括磁体，其厚度与产生显著磁损耗增加的磁性空气间隙相比变得不可忽略。 [0017] ‑可变磁阻同步电机：可变磁阻同步电机是一种具有强电磁性能的机器，另一个优点是转子本质上是磁被动的，因此，在定子绕组出现问题的情况下，通过对定子断电来使机器去激励。用于航空领域的该机器的主要缺点是，该机器需要非常小的空气间隙(<0.5mm)，因此增加了在相当严重的振动环境中集成该机器的复杂性。 [0018] ‑异步鼠笼电机：异步鼠笼电机是一种与同步电机相比具有较低电磁性能的机器，这是由于由定子电流产生的转子电流的感应往往会加热转子。在该机器中也要考虑打滑的概念。打滑是转子中产生的电流脉动和定子电流脉动之间的差异。这种打滑是一个基本概念，因为打滑越大(趋向于1)，机器提供的扭矩就越大。这一原理的根本问题是，机器的转子部分产生的焦耳效应与打滑成正比。这些机器具有显著的热限制，一方面是由于感应转子电流在其中循环的棒是具有中等导电性的电导体，这是由于这些棒还必须抵抗机械力(离心力)，因此也具有相当高的机械性能；另一方面，由于同样构成转子的磁性材料(转子磁路)是具有令人感兴趣的磁性特性并且也与导电棒的材料相容的材料。作为转子组件的机械阻力和热性能的函数的电磁性能通常会降低。 [0019] 为了解决该电磁性能限制的问题，近十年来出现了新型异步电机拓扑结构，称为实心转子异步电机。实心转子的概念来自于这样一个事实，即转子可以由多种材料制成，非常紧凑，并且转子比异步鼠笼电机能承受更大的机械力。 [0020] 在这种情况下，本发明旨在提出一种在高速(即速度大于30000转/分钟)下具有更好性能的新型异步电机转子拓扑结构。发明内容 [0021] 根据第一方面，本发明提出了一种飞行器电动机的转子，该转子包括由第一材料制成的轴和由不同于第一材料的第二材料制成的蒙皮，其中，轴具有肩部部分，蒙皮固定在该肩部部分上，在肩部部分处，转子具有第一材料和第二材料的相互渗透层，相互渗透层包括第一材料的和第二材料的合金。 [0022] 蒙皮可以包括两个环，第一环在肩部部分的第一端部区域处固定到转子，第二环在肩部部分的第二端部区域处固定到转子。 [0023] 蒙皮和环可以是整体的。 [0024] 蒙皮可以包括焊接在一起的两个半壳。 [0025] 第一材料可以至少包含铁和碳。 [0026] 第二材料可以包含从铜、铝或银中选择的金属中的至少一种。 [0027] 根据第二方面，本发明涉及一种用于制造根据本发明的转子的方法，该方法包括以下步骤中的至少一个： [0028] ‑将轴和旨在形成蒙皮的元件插入管状保护壳体中； [0029] ‑对包含壳体、轴和旨在形成蒙皮的元件的组件进行加热及加压，直到蒙皮的形成以及蒙皮和轴的扩散焊接的温度，以获得包括壳体和转子的组件； [0030] ‑对组件进行冷却的热处理； [0031] ‑对组件进行回火； [0032] ‑将壳体和转子分离。 [0033] 将轴和旨在形成蒙皮的元件插入管状保护壳体中的步骤可以包括以下阶段： [0034] ‑将两个半壳定位在轴的肩部部分和端部区域上； [0035] ‑将轴和两个半壳插入管状保护壳体中。 [0036] 将轴和旨在形成蒙皮的元件插入管状保护壳体中的步骤可以包括将旨在形成蒙皮的粉末围绕轴定位的阶段。 [0037] 对组件进行加热及加压的步骤可以在专用围封件和中性气氛中进行。 [0038] 热处理步骤可以包括在自然或强制对流气体淬火、水淬火或油淬火中选择的淬火。 [0039] 可以进行热处理步骤，直到第一不锈钢材料变成马氏体。附图说明 [0040] 本发明的其他特征、目的和优点将通过以下描述来呈现，以下描述纯粹是说明性的和非限制性的，并且应该结合附图来阅读，在附图中： [0041] [图1]图1是表示随旋转速度变化的不同电机的最大功率的曲线图； [0042] [图2]图2是根据本发明的转子的截面图； [0043] [图3]图3是用于实施根据本发明的方法的轴、两个半壳和壳体的示意图； [0044] [图4]图4是包括轴和两个半壳的壳体的示意图； [0045] [图5]图5是从壳体中取出的轴和蒙皮的示意图； [0046] [图6]图6是通过根据本发明的方法的一种实施方式所获得的转子的示意图； [0047] [图7]图7是随冷却速度变化的钢的微观结构变化图的示意图；以及[0048] [图8]图8是接受了两种不同淬火的材料的两个样品的磁滞对比图。具体实施方式 [0049] 转子 [0050] 根据第一方面，本发明提出了飞行器电动机的转子1，该转子包括轴2和蒙皮4，该轴由第一材料制成，该蒙皮由不同于第一材料的第二材料制成。 [0051] 轴 [0052] 轴2是一体式回转部件，特别地具有肩部部分6。应说明，“肩部部分”是指包括在两个圆形冠部之间并由直径的突然变化引起的部分，这两个圆形冠部垂直于轴2的旋转轴线。 [0053] 肩部部分6具有两个端部区域8(即每个端部区域是圆形冠部)。肩部部分6的每个端部区域8具有旨在容纳环12的凹槽。 [0054] 此外，如图2所示，轴2可以具有纵向孔14。孔14可以包括花键部分。 [0055] 通常，轴2由包含铁碳合金的磁性材料制成。 [0056] 优选地，轴的合金是主要包含铁和碳的钢。以特别优选的方式，该合金是包含超过1％碳的马氏体钢。该钢结构使得轴2能够将来自绕组的磁场线引导到定子(当转子在电动机中运行时)，使得蒙皮4接收尽可能多的磁场。 [0057] 例如，轴的合金可以从17‑4PH、AISI 416(EN‑1‑4005)、AISI 431(EN‑1‑4057)、AISI 1020(XC18)、AISI 1045(XC48)中选择。 [0058] 应说明，例如为了制造不锈钢，该合金除了铁和碳之外还可以包括其他成分(例如：铬Cr、镍Ni……)。 [0059] 轴2的几何形状可以例如通过车削获得，马氏体结构通过热处理获得。 [0060] 蒙皮 [0061] 蒙皮4是位于肩部区域6上的铜圆筒。 [0062] 选择铜是因为铜具有优良的导电性。根据另一实施例，蒙皮4可以例如由银或铝制成。 [0063] 应说明，构成蒙皮4的材料(诸如铜或银)不一定是纯材料，可以是铜基、铝基或银基合金。例如，铜合金可以包含合金元素(诸如铬和锆或钴，或甚至铍)。 [0064] 根据在此给出的实施例并参照图3，蒙皮4由两个半壳18组成，这两个半壳通过扩散焊接方法组装并永久地连接。 [0065] 蒙皮可以有利地具有1毫米至5毫米量级的厚度。 [0066] 蒙皮4可以包括两个环12，这两个环都旨在被定位在端部区域8的凹槽中。 [0067] 优选地，每个环12与相应的半壳18成整体。换言之，优选地，每个环12与相应的半壳18一体地制成。因此，环12与较厚的蒙皮部分4相当。环12具有短路功能，并用于将感应电流循环到转子。 [0068] 两个半壳18的结构使得能够将蒙皮4组装在轴2上。 [0069] 根据在此给出的实施例，每个半壳18具有包括环12的第一端部和具有倒角22的第二端部。 [0070] 两个半壳18的倒角22彼此互补，以便于组装两个半壳18。通常，一个半壳18可以具有+45°的倒角，而另一个半壳18可以具有‑45°的倒角22。“互补组装”是指一旦组装，两个半壳18形成完整的圆筒(即在两个半壳18之间的连接处没有洞或孔口)。 [0071] 扩散焊接和相互渗透层 [0072] 根据本发明的一个特别有利的布置，蒙皮4被焊接到轴2的肩部部分6和端部区域8。 [0073] 进行这种焊接，使得转子1由于在肩部部分6和端部区域8处在蒙皮4和轴2之间存在材料扩散而具有相互渗透层。 [0074] 换言之，肩部部分6和端部区域8处，转子具有轴2的材料和蒙皮4的材料的相互渗透层。 [0075] 相互渗透是指用于使轴2的材料(第一材料)和蒙皮4的材料(第二材料)合金化的合金层。 [0076] 应说明，以特别有利的方式，这种相互渗透在不添加第三材料的情况下进行。换言之，蒙皮4和轴2的焊接仅包括蒙皮4和轴2，并且不涉及任何附加材料。 [0077] 有利地，如下面将描述的，相互渗透层是蒙皮4和轴2的扩散焊接的结果。这种布置非常有利地使得能够在肩部部分6的整个表面上具有优良的机械抗力，这使得转子1在本构型中能够承受大于50000转/分钟的旋转速度。 [0078] 制造方法 [0079] 根据第二方面，本发明涉及一种用于制造如上面所描述的转子1的方法。 [0080] 参照图3，该方法包括以下步骤： [0081] ‑将轴2和旨在形成蒙皮4的元件插入管状保护壳体30中； [0082] ‑对包含壳体30、轴2和旨在形成蒙皮4的元件的组件32进行加热及加压，直到蒙皮4的形成以及蒙皮4和轴2的扩散焊接的温度，以获得包括壳体30和转子1的组件32； [0083] ‑对组件32进行淬火热处理； [0084] ‑对组件32进行回火热处理； [0085] ‑将壳体30和转子1分离。 [0086] 应说明，由于在确定的时间内同时施加温度及高压，扩散焊接是一种允许以固相(也就是说没有熔化)组装元件的技术。 [0087] 更具体地，根据第一实施例，将轴2和旨在形成蒙皮4的元件插入管状保护壳体30中的步骤包括以下阶段： [0088] ‑将两个半壳18定位在轴2的肩部部分6和端部区域8上； [0089] ‑将轴2和两个半壳18插入管状保护壳体30中。 [0090] 根据第二实施例，将轴2和旨在形成蒙皮4的元件插入管状保护壳体30中的步骤包括将旨在形成蒙皮4的粉末围绕轴定位的阶段。 [0091] 根据该第二实施例，粉末在壳体30中的加热和加压过程中结合并成为均匀的元件以形成蒙皮4。 [0092] 有利地，扩散焊接阶段可以根据热等静压(CIC)方法在围封件中进行。 [0093] 应说明，由于同时施加高温和高压，扩散焊接是一种允许以固相(也就是说没有熔化)组装元件的技术。 [0094] 通常，热等静压(CIC)方法可以包括对待组装的元件的表面进行脱脂和剥离(décapage)的步骤、直接接触待组装的元件的经脱脂和剥离的表面的步骤，以及通过扩散焊接来组装接触的元件的表面的步骤。 [0095] 对待组装的元件的表面进行脱脂和剥离的步骤可以包括对金属表面进行脱脂和剥离的常规处理。 [0096] 该步骤的目的是获得洁净的、脱脂的和无氧化的表面。这些表面的脱脂可以例如通过溶剂或用于对金属进行脱脂的常规洗涤剂来进行。剥离可以是化学剥离或机械剥离，剥离可以例如通过酸性或碱性溶液来进行，或者通过精馏或抛光来进行。以已知的方式，剥离技术可以是化学剥离，然后用水进行漂洗，在此过程中，使用例如基于氧化铝纤维的研磨垫来摩擦材料的表面。这种处理可以重复多次，最后一次漂洗用去矿物质水进行。 [0097] 该列举并不详尽，可以选择任何技术来消除待组装的元件的表面上的污染和氧化痕迹。 [0098] 对于待组装的马氏体不锈钢元件的表面，脱脂溶剂可以是有机溶剂，例如丙酮、醚、醇、烷烃类，或氯化烯烃类(诸如三氯乙烯)，或这些溶剂的混合物等。 [0099] 优选的溶剂是等比例的乙醇、醚和丙酮的混合物。另一优选的溶剂是三氯乙烯。化学剥离可以用酸溶液(例如10％的氢氟酸浴或包含1％至5％的氢氟酸和30％至40％的硝酸的混合物)来进行。在15℃、例如20℃的温度下，剥离时间可以是例如10秒至5分钟(例如20秒至30秒)。然后，剥离的表面可以在一个或多个连续的浴液(例如去矿物质水)中进行漂洗。 [0100] 对于包含铜的元件的表面，脱脂可以通过有机溶剂(诸如上面提到的那些)来进行，例如通过丙酮或优选地相等比例的丙酮‑乙醇‑醚的三元混合物来进行。在对该表面进行脱脂之后可以进行持续例如一分钟的超声波处理。然后，可以在超声波下在乙醇中对表面进行脱脂，然后例如通过热空气进行干燥。 [0101] 然后可以例如通过重铬酸钾浴(例如浓度为0.23摩尔/升至0.30摩尔/升)、硫酸浴(例如浓度为0.1摩尔/升至0.13摩尔/升)和去矿物质水浴来对该表面进行剥离例如1分钟至3分钟(例如大约1分30秒)。然后，可以例如在超声波下在乙醇中对表面进行漂洗，然后在去矿物质水中对表面进行漂洗，并例如通过热空气对表面进行干燥。 [0102] 以已知的方式，接下来的步骤是直接接触元件的脱脂并剥离的表面的步骤。该接触对应于根据期望的堆叠将待组装的元件表面对表面地布置或定位。优选地，该接触在对待组装的表面进行脱脂和剥离的步骤之后不到一小时的时间内进行，以限制氧化的风险，除了已经采取特殊预防措施来储存脱脂并剥离的元件的情况外，这些预防措施可以包括例如通过在密封袋中装袋的方式将元件保持在清洁和非氧化性的气氛(诸如氮气)中。该接触被称为“直接”接触，因为该接触是根据本发明进行的，而不像现有技术中所描述的那样在待组装的表面上设置合金的中间层。根据本发明，在待组装的元件的表面的接触之后的步骤是通过扩散焊接发生直接接触的表面来进行组装的步骤。扩散焊接可以例如通过等静压或通过单轴热压来进行，例如通过本领域技术人员已知的常规技术来进行。 [0103] 当通过热等静压进行扩散焊接时，发生接触的材料可以被引入到壳体中，该壳体使得能够将待组装的元件与气氛隔离，并排出壳体中的气体以便在壳体中通过扩散焊接来组装元件。接触步骤还可以直接在壳体中进行。 [0104] 应说明，壳体30可以由足够耐受壳体中的至少部分真空并足够耐受组装元件所需的高温和压力的任何密封材料制成。例如，壳体可以是金属壳体(例如由不锈钢、软钢或钛及其合金制成)。壳体例如可以由金属片形成，该金属片的厚度例如为大约1mm至20mm(例如为大约1mm至10mm)。优选地，壳体可以与待组装的元件的外部形状相匹配。 [0105] 以已知的方式，马氏体不锈钢元件(轴2)可以通过起到壳体30的盖的作用来闭合壳体30，然后轴2可以被焊接到壳体30上。以已知的方式，该壳体30可以通过切割、可能通过弯曲、然后通过焊接金属片或通过本领域技术人员已知的任何方法来制成。 [0106] 然后，对壳体30进行脱气，从而在该壳体中产生真空。脱气可以通过真空泵和通过加热包括待组装元件和壳体的组件来进行。 [0107] 脱气的示例可以包括在环境温度下对壳体30进行排气，直到获得小于或等于10Pa的残余真空，然后将组件加热到中等温度(例如小于300℃)持续几个小时(例如5小时)，同时继续排气。 [0108] 在进行扩散焊接操作之前，例如通过氦气测试来检查壳体是密封的可能是有用的。 [0109] 一旦进行了脱气步骤，就通过封闭用于壳体30排气的孔使壳体完全密封，封闭例如使用TIG焊接来进行。 [0110] 在脱气的壳体中发生接触的元件然后可以通过扩散焊接来组装。组装可以在热等静压围封件中进行。 [0111] 加热 [0112] 更具体地，加热步骤包括对组件32加压的阶段。通常，加热围封件(即熔炉)内的压力可以达到介于1000巴至2000巴之间的值(优选地压力可以为约1500巴)。 [0113] 此外，优选地，加热在称为中性气氛的气氛中进行。为此，所使用的熔炉的加热围封件充满中性气体(即根据元素的周期性分类的稀有气体)。优选地，所使用的中性气体可以是氩气。根据另一种布置，加热围封件的气氛可以被氮气饱和。 [0114] 使加热围封件充满氩气或氮气的目的之一是去除氧气，以避免潜在的氧化反应。 [0115] 此外，优选地，通过使组件32达到允许扩散焊接但低于铜(因此低于钢)的液化温度的温度来进行加热步骤。 [0116] 应说明，“使组件达到允许扩散焊接的温度”，意味着组件32的温度逐渐(线性)增加到最高温度，然后将最高温度保持一段确定的时间。 [0117] 以特别优选的方式，最高加热温度可以介于900℃至1040℃之间，以溶解壳体30中存在的金属成分。 [0118] 优选地，加热步骤在几个小时内逐渐进行。以特别优选的方式，加热阶段持续约十小时。 [0119] 热处理 [0120] 优选地，热处理步骤可以包括在露天淬火、水淬火或油淬火中选择的淬火。 [0121] 应说明，淬火对于整个组件32可以是均匀的，或者可以通过现场测量来监测。 [0122] 优选地，确定淬火热处理步骤，使得轴2的钢变成马氏体。更具体地，热处理步骤使得能够去除轴2的钢中任何可能存在的残余奥氏体。 [0123] 优选地，淬火必须对应于大于产生马氏体相的临界速度(即几度/秒，甚至几十度/秒(°/s))的冷却速度。 [0124] 参照图7所示的图，淬火的目的是至少达到图7中标记为V2的区域，并且至多达到标记为V1的区域。 [0125] 淬火步骤在改善电磁性能方面非常有利，如图8所示，图8示出了冷却速度对材料的电磁性能有直接影响。实际上，磁滞循环H1对应于水淬火材料，磁滞循环H2对应于空气淬火。因此，在图8中可以观察到，水冷却试样比空气冷却试样具有更好的电磁性能。 [0126] 在淬火之后，可以通过将组件32浸入低温浴中来继续该热处理阶段，以减少残余奥氏体的存在。通常，低温浴的温度可以低于‑20℃。以优选的方式，将组件32浸入低温浴中一段时间，该一段时间可以介于10分钟至60分钟之间。 [0127] 回火 [0128] 在淬火热处理之后，回火步骤使得能够获得构成蒙皮4的铜的期望的特性(机械电阻、导电性等)，并且使得能够软化马氏体钢以增加马氏体钢的延展性，同时保持马氏体钢的电磁特性，这使得能够优化转子1的整体性能。 [0129] 回火步骤是冶金领域中已知的步骤。通常，回火还可以被称为“老化”。 [0130] 优选地，回火是通过使组件32在介于1小时至4小时之间的持续时间内达到介于450℃至650℃之间的承受温度来进行的。该优化处理确保了铜合金的电导率等于或大于纯铜电导率(％IACS)的90％，并确保了保持期望的机械特性。 [0131] 分离和精加工 [0132] 壳体30和转子1的分离是通过对壳体30进行机加工来实现的，以仅保留转子1。换言之，壳体30通过机加工(通常通过车削)来取出。 [0133] 所获得的转子1则具有坯料尺寸，如图5所示。 [0134] 然后，转子1，更具体地，转子的蒙皮4被机加工成具有最终尺寸和几何形状。 [0135] 在该最后的精加工步骤结束时，所获得的转子1具有使用该转子所必需的几何特征，并且还具有保证该转子在大于50000转/分钟的旋转速度下使用期间的阻力的结构特征和电磁特性。 [0136] 部件上的根据该方法所获得的相互扩散互连区域通常具有几十μm的厚度。 [0137] 具有整体式结构的转子1可以容易地实现静态平衡和动态平衡(通过去除局部材料来实现)，这使得能够保证对于高速运行可能的且与高速运行相兼容的最低的振动水平。