[發明專利]一種超導線的焊接裝置及焊接方法

有效

• 申請號: 201210522174.5
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN102941387A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 蘇浩;周勇;李位勇;謝峰
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: B23K3/00
• 分類號: B23K3/00;B23K3/04;B23K3/08;H01R43/02
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

??技術領域

本發明涉及一種超導線的焊接裝置及焊接方法，特別適于超導線之間或是超導線與常規導體之間、以及一些尺寸的常規導體之間的焊接，屬于超導應用技術領域。

背景技術

由于超導線的生產制作受工藝條件的限制，在采用超導線制作超導磁體、限流器、電纜或其它設備時，無論是采用Bi2223、YBCO或者MgB?，其長度不可能無限長，或者根據工程需要逐段定做，通過線材的連接解決所需長度，由此，線材的連接技術已成為實際應用中的一項關鍵技術。目前，工程上通用的超導線焊接方式是采用釬焊進行的有阻焊接。有阻焊接的主要目標是減小焊接接頭的焊接電阻和保證焊接接頭的機械強度。由于超導線本身材料的特性，焊接時超導線的焊接溫度通常要進行嚴格的控制，溫度過高會破壞超導線材的微觀結構，超導線材的性能因此而衰減。另外，在保證焊接強度的前提下，盡量減小焊接層的厚度，以降低焊接電阻。而且，有阻焊接常用的焊接操作方式是采用商用溫控電烙鐵手工操作或鉗式焊接裝置。商用溫控電烙鐵手工焊接通常采用錫釬焊料控溫電烙鐵焊接方式，控溫范圍通常>200℃，熱容小溫度波動大，加熱面積小,焊接部件的加熱溫度不均勻，可能導致焊接件的局部過熱，其它地方加熱溫度不夠。同時此種方式焊接質量取決于操作者，人為因素大，焊接質量分散性大。鉗式焊接裝置通過人工將超導線掛焊料，通過電烙鐵將焊料融蝕，然后用鉗式焊接裝置將兩超導線需焊接部位壓緊，自然冷卻，此種方式對120-200?℃溫區控溫較難實現，焊接質量同樣取決于操作者，從而造成焊接接頭質量分散性較大。

因此，目前有阻焊接常用的焊接操作方式，商用溫控電烙鐵手工焊接，焊接部件的加熱溫度不均勻，焊接質量取決于操作者，用鉗式焊接裝置，在120-200?℃溫區控溫較難實現，都存在焊接接頭質量分散性較大的問題，這是超導應用技術急需解決的關鍵技術。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種控溫溫區范圍大、精度高，能夠滿足超導線焊接控溫要求的超導線的焊接裝置及其方法，通過減小焊層厚度，增大焊接面積,?減小焊接電阻，降低人為操作因素，提高焊接質量，降低焊接分散性。

本發明的技術方案是：一種超導線的焊接裝置，它包括加熱單元、焊接臺板、隔熱墊塊和具有支撐體的壓緊單元；所述焊接臺板緊固在加熱單元上；加熱單元設有加熱器和溫度調節器；壓緊單元安裝在焊接臺板上；壓緊單元還包括有：安裝在支撐體上用于對焊接頭施壓的壓緊件，以及位于焊接臺板與支撐體之間的隔熱墊塊。

進一步的技術方案是：

所述的超導線的焊接裝置，所述支撐體是一個橫粱，壓緊件是棒形，有若干個；支撐體上有若干個孔的軸線指向焊接臺板的壓緊棒安裝孔；壓緊彈簧套在壓緊件上。

所述的超導線的焊接裝置，其支撐體兩端各有一塊高度相等的隔熱墊塊；所述隔熱墊塊每兩塊等高的為一組，有若干組，供替換使用。

所述的超導線的焊接裝置，其壓緊件為一塊壓板，與支撐體滑動連接。

所述的超導線的焊接裝置，其壓緊件有用于提起或放下壓緊件的銷子。

所述的超導線的焊接裝置，其隔熱墊塊3材料選自玻璃鋼復合材料；焊接臺板2采用與超導線的線膨脹系數相近的材料，選自于不銹鋼，或鋁合金，或銅。

所述的超導線的焊接裝置，其壓緊件為整體結構，材為非導熱材料，選自復合材料。

所述的超導線的焊接裝置，其壓緊件為組合結構，靠焊接臺板一端為非導熱材料，選自復合材料，另一端為金屬材料。

一種采用本發明的裝置焊接超導線的方法，包括下述步驟：首先將超導線置于焊接臺板上，并正對壓緊件下端，其中，焊料放置在已打磨清洗好的兩根超導線之間，或超導線與電流引線之間定位，再用壓緊件對超導線的焊接接頭處進行施壓；然后啟動加熱單元，調節焊接溫度，進行控溫焊接；當焊料融蝕流出，即停止加熱；當焊好后，關閉加熱單元，使焊接臺板降溫，即得到合格的焊接產品。

所述的超導線的焊接方法，其調節焊接溫度的溫度區間為120-300?℃。

本發明的突出的特點和顯著的技術效果是：

1、由于本發明采用加熱單元，其內部埋設有加熱器，外部有溫度調節器，以電偶控制溫度，精確調節焊接臺板，溫區為120-300?℃。，超導線置于焊接臺板上，加熱單元通過傳導方式將焊接臺板加熱從而將超導線加熱，通過精確可控加熱單元及壓緊單元，使焊接臺板上超導線的達到可控所需焊接溫度，實現超導線材、超導線材與常規導體之間焊接，焊接質量可控，穩定可靠。