[發明專利]NbTi/Cu超導接頭的制作方法

有效

• 申請號: 201310187660.0
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103325517A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 葛正福;閆果;梁書錦;李超;熊小偉;朱思華;劉向宏;馮勇
• 申請（專利權）人: 西部超導材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06;H01F41/00;H01R43/00;H01R43/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于超導磁體技術領域，涉及一種NbTi/Cu超導接頭的制作方法。

背景技術

超導磁體線圈之間互相連接形成超導接頭，它必須要有較低的電阻，避免運行時產生較大熱量，另外，還要保證磁場的穩定度。同時超導接頭必須具有一定的機械強度和韌性，來承受工作狀態下的電磁應力和冷卻過程中受到的收縮應力。目前，NbTi/Cu超導接頭的制作方法較多，例如激光焊接、超聲焊接、電磁壓力焊接等。在不同場合下，各有優缺點。

超導核磁共振譜儀（NMR）、超導核磁共振成像（MRI）等超導磁體使用的勻場線圈，磁控直拉單晶硅(MCZ)用超導磁體，其使用的超導線芯絲數量一般較少，采用以上焊接方法工藝復雜，焊接設備昂貴，而且現場的工作難度很大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種NbTi/Cu超導接頭的制作方法，以解決現有技術存在的工藝復雜、現場工作難度大的問題。

本發明的技術方案是：NbTi/Cu超導接頭的制作方法，先將兩根鈮鈦超導線進行腐蝕，待兩根超導線的芯絲完全露出，用冷壓焊的方法將兩根超導線的芯絲焊接成超導接頭，然后將超導接頭灌封于接頭管中。

本發明的特點還在于：

兩根鈮鈦超導線的芯絲直徑為0.08mm-4.5mm。

鈮鈦超導線的芯絲數量為1～30。

多芯絲超導線的芯絲之間的直徑最大比值不大于1.2，且兩根超導線的芯絲數量相等或兩根超導線的芯絲數量之差不大于芯絲較多一根的超導線總芯絲數的5%。

接頭管包括內接頭管和外接頭管，內接頭管為鈮鈦管，上述封裝為先將超導接頭裝入鈮鈦管中，灌封焊料銦；然后將鈮鈦管裝入外接頭管中，進行二次灌封。

焊料銦為純度為99.99%的銦，灌封焊料銦的溫度在180～200℃之間。

超導線的芯絲為一根芯絲時，外接頭管選擇聚四氟乙烯管。

超導線的芯絲為多根芯線時，外層接頭管選擇無氧銅管；二次灌封的焊料為伍德合金，灌封溫度在95～105℃之間。

上述腐蝕為用水與硝酸的混合液腐蝕超導線外表面，使其露出超導芯絲，其腐蝕長度為60-130mm。

上述混合液中，水與硝酸的體積比為25～35%：75～65%。

本發明具有如下有益效果：

1、本發明超導接頭制作方法簡單，成本較低，且容易實現，被焊接的超導芯絲直徑范圍很大，為0.08mm-4.5mm。

2、本發明超導接頭的兩根超導線通過單個超導芯絲冷壓焊接，通過兩次灌封焊料，降低了接頭電阻；且超導接頭強度高，冷壓焊接頭強度不低于母材。

3、本發明超導接頭在常溫下制作，可避免現有技術在高溫下焊接導致的接頭變形變粗、異物摻入及電阻變大，導致導電性能變弱等缺陷。

附圖說明

圖1為本發明NbTi/Cu超導接頭的制作方法實施例1超導接頭剖面示意圖；

圖2為本發明NbTi/Cu超導接頭的制作方法實施例2超導多芯絲冷壓焊接示意圖；

圖3為本發明NbTi/Cu超導接頭的制作方法實施例2超導接頭剖面示意圖；

其中，1.鈮鈦（NbTi）超導線；2.NbTi超導芯絲；3.超導冷壓接頭；4.一端封閉的鈮鈦管；5.銦；6.伍德合金；7.聚四氟乙烯管；8.一端封閉的無氧銅管。

具體實施方式

下面結合具體實施方式和附圖對本發明作進一步詳細的說明。

NbTi/Cu超導接頭的制作方法，先將兩根鈮鈦超導線進行腐蝕，待兩根超導線的芯絲完全露出，用冷壓焊的方法將兩根超導線的芯絲焊接成超導接頭，然后將超導接頭灌封于接頭管中。

兩根鈮鈦超導線的芯絲直徑范圍較廣，優選為0.08mm-4.5mm。

鈮鈦超導線的芯絲數量為1～30。

多芯絲超導線的芯絲之間的直徑最大比值不大于1.2，且兩根超導線的芯絲數量相等或兩根超導線的芯絲數量之差不大于芯絲較多一根的超導線總芯絲數的5%。

接頭管包括內接頭管和外接頭管，內接頭管為鈮鈦管，上述封裝為先將超導接頭裝入鈮鈦管中，灌封焊料銦；然后將鈮鈦管裝入外接頭管中，進行二次灌封。

焊料銦為純度為99.99%的銦，灌封焊料銦的溫度在180～200℃之間。

超導線的芯絲為一根芯絲時，外接頭管選擇聚四氟乙烯管。

超導線的芯絲為多根芯線時，外層接頭管選擇無氧銅管；二次灌封的焊料為伍德合金，灌封溫度在95～105℃之間。