本技術(shù)涉及超導(dǎo)電工，具體來說是一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置。

背景技術(shù)：

1、超導(dǎo)理論與超導(dǎo)技術(shù)的不斷進(jìn)步，超導(dǎo)材料不斷被人們所發(fā)現(xiàn)并利用，一些低溫超導(dǎo)材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，并已經(jīng)被大規(guī)模應(yīng)用。在超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中，高溫超導(dǎo)電流引線是其中的重要組成部分，它是連接磁體內(nèi)部與外部的重要通道，是超導(dǎo)磁體必不可少的部分，能夠顯著降低低溫制冷系統(tǒng)的造價(jià)和磁體運(yùn)行費(fèi)用，顯著提高整體性能。在高溫超導(dǎo)電流引線中，第一代bi系高溫超導(dǎo)帶材已經(jīng)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段，并對(duì)超導(dǎo)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了相當(dāng)大的推動(dòng)作用，當(dāng)前人們正在努力探索ybco帶材的應(yīng)用，將其向著低成本，高性能，大規(guī)模應(yīng)用方向推動(dòng)。高溫超導(dǎo)電流引線中高溫超導(dǎo)帶材與銅段的焊接是制造高溫超導(dǎo)電流引線的關(guān)鍵部分，它能夠直接影響到整根電流引線的性能以及運(yùn)行穩(wěn)定性。在對(duì)超導(dǎo)帶材和銅段進(jìn)行焊接時(shí)，壓力，加熱時(shí)間，保溫時(shí)間等諸多因素都會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生影響，因此一個(gè)穩(wěn)定的焊接裝置對(duì)焊接工作起到的作用是事半功倍的。目前在國內(nèi)外尚無高溫超導(dǎo)帶材連接的成熟的可大規(guī)模應(yīng)用的裝置，在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，均需自行設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于目前無普適性強(qiáng)、易推廣、成本低、焊接效果好的焊接裝置。

2、本實(shí)用新型通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：

3、一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，包括：

4、真空艙，所述真空艙被配置為可拆卸裝配結(jié)構(gòu)；

5、夾持單元，所述夾持單元包括底板、加壓板；所述底板上固定有兩排壓力傳感器，所述加壓板兩側(cè)固定有與壓力傳感器配合壓塊；所述加壓板4的施壓面朝向底板1，超導(dǎo)帶材和焊料位于施壓面與電流引線銅底板2之間，在施壓面與超導(dǎo)帶材之間還放置有保護(hù)層；所述溫度傳感器和壓力傳感器穿過真空艙與外部設(shè)備通信連接；

6、加熱單元，對(duì)真空艙進(jìn)行加熱。

7、進(jìn)一步的，所述壓力傳感器上固定有螺栓，所述壓塊上開有供螺栓通過的通孔。

8、進(jìn)一步的，所述底板上設(shè)置有放置電流引線銅底板的區(qū)域；所述電流引線銅底板上開有用于放置焊料和超導(dǎo)帶材的凹槽；所述加壓板設(shè)有與凹槽適配的施壓面。

9、進(jìn)一步的，所述壓力傳感器至少4個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在底板上。

10、進(jìn)一步的，所述加熱單元為電阻絲；所述電阻絲纏繞在真空艙外部。

11、進(jìn)一步的，所述溫度傳感器位于靠近施壓面的位置。

12、進(jìn)一步的，在施壓面與超導(dǎo)帶材之間還放置有保護(hù)層。

13、本實(shí)用新型還提供一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接方法，應(yīng)用于上述的焊接裝置，包括以下步驟：

14、將電流引線銅底板放置在底板上，將焊料和超導(dǎo)帶材按照要求放置在電流引線銅底板的凹槽內(nèi)；然后將壓板的施壓面對(duì)準(zhǔn)超導(dǎo)帶材的同時(shí)，使螺栓穿過壓塊上的通孔，在螺栓上旋入螺母，直至壓力傳感器顯示的壓力符合要求，此時(shí)夾緊工作完成；

15、將夾緊后的夾緊單元放入真空艙內(nèi)，然后將溫度傳感器、壓力傳感器的信號(hào)線通過真空艙上的航空插頭穿出與外部設(shè)備連接后密封真空艙；啟動(dòng)真空泵對(duì)真空艙抽真空；達(dá)到設(shè)定真空度后啟動(dòng)加熱單元進(jìn)行加熱，直至焊接結(jié)束。焊接結(jié)束后，向真空艙內(nèi)通入惰性氣體進(jìn)行快速降溫。

16、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型通過在夾緊單元對(duì)待焊件夾緊并放置在真空環(huán)境下加熱，實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的控制和保持，提高焊接后超導(dǎo)電流引線的性能。其中，采用多個(gè)壓板和壓力傳感器配合，并均勻分布，保證焊接過程中超導(dǎo)帶材與焊料受力均勻。壓力傳感器可隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力，保證達(dá)到焊接所需壓力，溫度傳感器保證焊接環(huán)境溫度。

17、加熱絲作為加熱原件，制備簡單，易操作。

技術(shù)特征：

1.一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(7)上固定有螺栓(3)，所述壓塊(5)上開有供螺栓(3)通過的通孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，其特征在于，所述底板(1)上設(shè)置有放置電流引線銅底板(2)的區(qū)域；所述電流引線銅底板(2)上開有用于放置焊料和超導(dǎo)帶材的凹槽；所述加壓板(4)的施壓面與凹槽適配。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(7)至少4個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在底板(1)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，其特征在于，所述加熱單元為電阻絲；所述電阻絲纏繞在真空艙外部。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(6)位于靠近施壓面的位置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提出一種低阻高溫超導(dǎo)電流引線的焊接裝置；包括：真空艙，真空艙被配置為可拆卸裝配結(jié)構(gòu)；夾持單元，夾持單元包括底板、加壓板；底板上固定有兩排壓力傳感器，加壓板兩側(cè)固定有與壓力傳感器配合壓塊；在加壓板上固定有溫度傳感器；加熱單元，對(duì)真空艙進(jìn)行加熱。在施壓面與超導(dǎo)帶材之間還放置有保護(hù)層。本技術(shù)通過在夾緊單元對(duì)待焊件夾緊并放置在真空環(huán)境下加熱，實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的控制和保持，提高焊接后超導(dǎo)電流引線的性能。其中，采用壓板和壓力傳感器配合，保證焊接過程中超導(dǎo)帶材與焊料受力均勻和保障壓力滿足焊接要求。壓力傳感器可調(diào)節(jié)壓力，保證達(dá)到焊接所需壓力，溫度傳感器保證焊接環(huán)境溫度。

技術(shù)研發(fā)人員：謝虎,陳文革,吳向陽,汪文強(qiáng),曹夢(mèng)蝶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240418
技術(shù)公布日：2024/12/19