超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品的製作方法

2023-05-10 02:30:36 4

超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品的製作方法
【專利摘要】本發明為一種超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品，其焊接方法工藝流程如下：（1）施焊表面的處理；（2）綁紮和固定；（3）焊接加熱；（4）停止加熱，焊接完成。本發明實現了低溫焊接，通過本發明焊接方法可以將多根高溫超導帶有效地焊接在圓形銅導體上，並達到焊接的電導要求。
【專利說明】超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種焊接方法，特別是公開一種對多根高溫超導帶與圓形銅導體進行焊接的方法，適用於高溫超導電纜與終端安裝中超導帶與圓形銅導體的連接，通過本發明方法可以將多根高溫超導帶有效地焊接在圓形銅導體上，並達到焊接的電導要求。
【背景技術】
[0002]普通的釺焊方法可以用在單根的超導帶與圓形銅導體的焊接，但不能將一層或兩層旋轉排列(兩層不同方向)的超導帶焊接在圓形銅導體。
[0003]中國科學院電工研究所等單位2001年11月申報的專利高溫超導電力電纜接頭的焊接方法及其專用裝置(CN01134549.7)其特徵是按以下步驟進行:
(1)施焊表面處理:包括對電纜頭超導帶材的處理，和電纜引出頭的處理，處理的長度應超過焊接長度；
(2)綁紮和固定:把電纜端頭的超導帶材均勻分布，用綁紮膜帶綁紮在電纜引出頭的圓柱表面上；再把在電纜端頭不施焊處的邊緣用緊固環固定好；
(3)焊接加熱:把加熱器插入施焊處，即電纜引出頭的孔中，對施焊處開始加熱，控制加熱溫度升到155°C並保持這個溫度；
(4)保溫施焊塗焊料和助焊劑:當施焊處的溫度穩定在155°C時，打開綁紮膜帶，塗上適量的焊料和助焊劑，焊料採用In-Ag合金，助焊劑採用磷酸溶液，順序是先塗助焊劑，後上焊料，上焊料時轉動電纜，使焊料均勻地充滿縫隙，然後再用綁紮膜帶綁緊；
(5)停止加熱:關閉電源，停止加熱，把加熱器從電纜引出頭孔中取出；
(6)接頭冷卻，完成焊接:焊接接頭自然冷卻至室溫，取下緊固環，電纜接頭焊接完成。
[0004]這種專利方法存在很多問題，如:要經過兩次綁紮，且第二次綁紮的操作是在155°C下進行，不安全。另外我們要焊接兩層繞包角度相反超導帶，按其方法質量很難保證。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是解決現有技術的缺陷，設計一種超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品，通過以低溫焊膜(或低溫焊片，以下簡稱為低溫焊膜)為焊料，用加熱帶控溫加熱，將一層或兩層旋轉排列(兩層不同方向)的超導帶焊接在圓形銅導體上。
[0006]本發明是這樣實現的:一種超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品，其焊接方法工藝流程如下:
(1)施焊表面的處理:包括對圓形銅導體、超導帶的表面處理，焊接面進行平整清理除垢處理，並塗上助焊劑；
(2)綁紮和固定:在圓形銅導體的焊接面平整緊貼第一層低溫焊膜，貼蓋平整、緊貼，將電纜的第一層超導帶均勻排列在圓形銅導體焊接面上，用扎線將第一層超導帶綁在圓形銅導體表面的第一層低溫焊膜上，然後在第一層超導帶上貼蓋第二層低溫焊膜，再將第二層超導帶均勻扎在第二層低溫焊膜上，抽出扎線後，在焊接位置的兩端和中間處分別用金屬箍作為緊固件進行緊固，外包金屬薄膜防護；所述的低溫焊膜為銦錫合金膜；
(3)焊接加熱:將加熱帶纏繞包覆在焊接處，加熱帶通電加熱，通過控溫儀控制加熱溫度，升到溫度為130°C?140°C時，停止加熱；
(4)停止加熱:關閉電源，停止加熱，焊接處的焊點自然冷卻至室溫，取下金屬箍緊固件，焊接完成。
[0007]所述的超導電纜附件中超導帶的焊接方法得到的焊點，其特徵在於:所述的焊點位於超導帶與圓形銅導體間，其電阻< 0.5μ Ω，焊點的焊料為銦錫合金。所述焊點的長度在50?60mm，將超導帶呈兩層不同方向旋轉排列焊接在圓形銅導體上。
[0008]由於超導帶耐熱溫度低(165 V )，加熱溫度的控制要求高，所以本發明選用的低溫焊膜，具有在液氮下的良好低溫性能，且在常溫下具有合適的機械性能——薄，軟及低熔點。本發明還將銦(In)加工成0.1mm的薄膜，原熔點156.3，經加錫做成銦錫合金後，熔點可降到130°C，滿足本發明焊接需要。
[0009]本發明方法減少了現有技術步驟(4)的過程，通過以低溫焊膜為焊料，放在需焊接的圓形銅導體和超導帶之間，並施加一定的壓力固定，然後用加熱帶控溫加熱，將焊料熔化在超導帶和圓形銅導體之間，冷卻後焊料凝固，最終完成將一層或兩層旋轉排列(兩層不同方向)的超導帶焊接在圓形銅導體上。
[0010]本發明的有益效果是:本發明實現了低溫焊接，能將兩層旋轉排列(兩層不同方向)的超導帶同時焊在圓形銅導體上，且焊點電阻< 0.5 μ Ω，滿足電導要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發明超導帶與圓形銅導體的連接結構示意圖。
[0012]圖中:1、圓形銅導體；2、第一層超導帶；3、第二層超導帶；4、金屬箍。
【具體實施方式】
[0013]根據附圖，本發明一種超導電纜附件中超導帶的焊接方法及其產品，其焊接方法工藝流程如下:
(I)施焊表面的處理:包括對圓形銅導體I的電纜頭、超導帶的表面處理，對焊接面進行平整清理除垢處理，並塗上助焊劑。助焊劑為市售商品，可選用上海金雞焊錫膏廠生產的金雞牌焊錫膏或其他品牌助焊劑均可。
[0014](2)綁紮和固定:在圓形銅導體的焊接面平整緊貼第一層低溫焊膜，貼蓋平整、緊貼，將電纜的第一層超導帶均勻排列在圓形銅導體焊接面上，用扎線將第一層超導帶綁在圓形銅導體表面的第一層低溫焊膜上，然後在第一層超導帶上貼蓋第二層低溫焊膜，再將第二層超導帶均勻扎在第二層低溫焊膜上，抽出扎線後，在焊接位置的兩端和中間處分別用金屬箍作為緊固件進行緊固，外包金屬薄膜防護；所述的低溫焊膜為銦錫合金膜。
[0015](3)焊接加熱:將加熱帶纏繞包覆在焊接處，加熱帶通電加熱，通過控溫儀控制加熱溫度，升到溫度為130°C?140°C時，停止加熱。
[0016](4)停止加熱:關閉電源，停止加熱，焊接處的焊點自然冷卻至室溫，取下金屬箍4緊固件，焊接完成。
[0017]超導帶與圓形銅導體間焊點的電阻< 0.5 μ Ω、長度在50?60mm,將第一層超導帶2和第二層超導帶3呈兩層不同方向旋轉排列焊接在圓形銅導體I上。
【權利要求】
1.一種超導電纜附件中超導帶的焊接方法，其工藝流程如下: (1)施焊表面的處理:包括對圓形銅導體、超導帶的表面處理，焊接面進行平整清理除垢處理，並塗上磷酸溶液助焊劑； (2)綁紮和固定:在圓形銅導體的焊接面平整緊貼第一層低溫焊膜，貼蓋平整、緊貼，將電纜的第一層超導帶均勻排列在圓形銅導體焊接面上，用扎線將第一層超導帶綁在圓形銅導體表面的第一層低溫焊膜上，然後在第一層超導帶上貼蓋第二層低溫焊膜，再將第二層超導帶均勻扎在第二層低溫焊膜上，抽出扎線後，在焊接位置的兩端和中間處分別用金屬箍作為緊固件進行緊固，外包金屬薄膜防護；所述的低溫焊膜為銦錫合金膜； (3)焊接加熱:將加熱帶纏繞包覆在焊接處，加熱帶通電加熱，通過控溫儀控制加熱溫度，升到溫度為130°C?140°C時，停止加熱； (4)停止加熱:關閉電源，停止加熱，焊接處的焊點自然冷卻至室溫，取下金屬箍緊固件，焊接完成。
2.一種由權利要求1所述的超導電纜附件中超導帶的焊接方法得到的焊點，其特徵在於:所述的焊點位於超導帶與圓形銅導體間，其電阻< 0.5μ Ω，焊點的焊料為銦錫合金。
3.根據權利要求2所述的超導帶的焊點，其特徵在於:所述焊點的長度在50?60mm，將超導帶呈兩層不同方向旋轉排列焊接在圓形銅導體上。
【文檔編號】B23K33/00GK103722262SQ201310715153
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】潘維榮, 徐操, 聞飛, 王福生, 蔡春雨 申請人:上海三原電纜附件有限公司