專利名稱：一種超導(dǎo)電流引線焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫裝置的電流引線中超導(dǎo)線之間的焊接方法。
背景技術(shù)：
低溫裝置中最原始的電流引線為一段結(jié)構(gòu)，由銅或合金材料制造。高溫超導(dǎo)體出現(xiàn)后，為了減小電流引線的漏熱，電流引線改為采用二段結(jié)構(gòu)，特別是向處于極低溫區(qū)的超導(dǎo)磁體(或試樣)供電的情況。二段結(jié)構(gòu)中，處于液氮溫區(qū)以上的一段仍由銅或合金材料制造，處于液氮溫區(qū)以下的一段為管狀、棒狀或帶狀高溫超導(dǎo)體。
由于超導(dǎo)電流引線承載的電流一般比較大，為了減小接頭電阻或出于機(jī)械結(jié)構(gòu)和冷卻傳熱方面的考慮，高溫超導(dǎo)體與試樣或超導(dǎo)磁體的連接處一般設(shè)有過(guò)渡銅塊(或粗銅線)。傳統(tǒng)的連接方法是，高溫超導(dǎo)體下端和超導(dǎo)磁體先各自與銅塊通過(guò)錫釬焊連接，然后再兩者通過(guò)錫釬焊連接。由于銅材的熱導(dǎo)性能好，在進(jìn)行第二步錫釬焊時(shí)第一步錫釬焊的焊料也會(huì)再次被融化。因此，采用上述傳統(tǒng)方法連接高溫超導(dǎo)體下端和超導(dǎo)磁體時(shí)容易造成第一步釬焊的再次融化和松動(dòng)，并使得超導(dǎo)體再次被加熱到錫釬焊的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可避免第二步釬焊造成第一步釬焊再次融化和松動(dòng)的焊接方法。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
在進(jìn)行第一步焊接的同時(shí)在第二步焊接的焊接面上掛焊錫，并趁熱通過(guò)擦除法或待冷卻后通過(guò)機(jī)加工的方法將焊錫層減成均勻的薄層。然后在待焊接面的焊錫層上掛伍德合金或其它低熔點(diǎn)焊料。最后再將兩銅塊的待焊接面貼緊，用烙鐵或其它加熱工具將銅塊加熱到低熔點(diǎn)焊料的融化溫度，冷卻凝固后即完成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1.焊接操作難度降低。由于第二步釬焊的溫度低于第一步釬焊的溫度，在進(jìn)行第二步釬焊時(shí)不必?fù)?dān)心第一步釬焊的松動(dòng)，因而在進(jìn)行第二步錫釬焊時(shí)無(wú)須對(duì)第一步釬焊的部位進(jìn)行固定。
2.第二步釬焊的溫度低，因而超導(dǎo)體受熱的機(jī)會(huì)減少。
3.便于拆卸。由于第二步釬焊采用低熔點(diǎn)焊料，其拆卸和再次焊接都只需加熱到低熔點(diǎn)焊料的融化溫度，因此操作簡(jiǎn)便。


圖1a、圖1b是本發(fā)明的第一個(gè)焊接步驟的示意圖，圖中1銅柱、2高溫超導(dǎo)體、3銅柱1的平面、4銅塊、5超導(dǎo)磁體的引出線、6銅塊4的平面；圖2是本發(fā)明的第二個(gè)焊接步驟的示意圖。圖中7墊塊、8螺母；圖3是本發(fā)明在傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中實(shí)施的情況。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如在圖1a所示，銅柱1先與管狀高溫超導(dǎo)體2用錫釬焊焊接，焊接的同時(shí)在銅柱1的平面3上掛焊錫。如圖1b所示，銅塊4先與超導(dǎo)磁體的引出線5用錫釬焊焊接，焊接的同時(shí)在銅塊4的平面6上掛焊錫，并趁熱用布從平面6的待焊接區(qū)域，即圖1b所示的陰影部分，快速擦過(guò)，以除去該區(qū)域上多余的焊錫。
在圖2中，銅柱1連同已焊在一起的高溫超導(dǎo)體2一起上車床將平面3上的焊錫層車至在平面3上只剩下一薄層焊錫，焊錫層的厚度以在平面3上不露出銅的顏色為限。用銼刀挫掉銅塊4圓孔邊上多余的焊錫后，在銅柱1的平面3和銅塊4的平面6上掛上伍德合金，將銅塊4、墊塊7和螺母8套入銅柱1，并擰緊螺母8以使平面3和平面6相互緊貼，邊擰螺母8邊加熱銅柱1和銅塊4直至伍德合金融化。
至此，焊接工作已完成。圖3所示為圖2所示接頭卸掉墊塊7后安裝到傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中的情形。
上述接頭經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)證明接頭電阻小、發(fā)熱小，完全能滿足給傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體供電的需要。
權(quán)利要求
1.一種超導(dǎo)電流引線焊接方法，包括高溫超導(dǎo)體和過(guò)渡銅塊的焊接和過(guò)渡銅塊之間的焊接兩個(gè)焊接步驟，其特征是焊接步驟順序如下(1)銅柱[1]先與管狀高溫超導(dǎo)體[2]用錫釬焊焊接，焊接的同時(shí)在銅柱[1]的平面[3]上掛焊錫；銅塊[4]先與超導(dǎo)磁體的引出線[5]用錫釬焊焊接，焊接的同時(shí)在銅塊[4]的平面[6]上掛焊錫，并趁熱用布從銅塊[4]平面[6]的待焊接區(qū)域快速擦過(guò)；(2)然后將銅柱[1]連同已焊接在一起的高溫超導(dǎo)體[2]一起上車床將銅柱[1]平面[3]上的焊錫層車至在平面[3]上只剩下一薄層焊錫，焊錫層的厚度以在平面[3]上不露出銅的顏色為限；(3)用銼刀挫掉銅塊[4]圓孔邊上多余的焊錫后，在銅柱[1]的平面[3]和銅塊[4]的平面[6]上掛上伍德合金或其它低熔點(diǎn)焊料，將銅塊[4]、墊塊[7]和螺母[8]套入銅柱[1]，并擰緊螺母[8]，使平面[3]和平面[6]相互緊貼；(4)邊擰螺母[8]邊加熱銅柱[1]和銅塊[4]，直至伍德合金或其它低熔點(diǎn)焊料融化，冷卻凝固后即完成。
全文摘要
一種超導(dǎo)電流引線焊接方法，包括超導(dǎo)體和過(guò)渡銅塊的焊接和過(guò)渡銅塊之間的焊接兩個(gè)焊接步驟。在第一個(gè)焊接步驟中超導(dǎo)體與過(guò)渡銅塊通過(guò)錫釬焊焊接。在錫釬焊的同時(shí)，給將在第二個(gè)焊接步驟中進(jìn)行焊接的過(guò)渡銅塊的焊接面上掛一薄層焊錫。第二個(gè)焊接步驟采用低熔點(diǎn)焊料焊接。本超導(dǎo)電流引線連接方法具有操作簡(jiǎn)單，容易拆卸的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K1/20GK1981967SQ20051013060
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者雷沅忠, 趙保志, 戴銀明, 宋守森, 王秋良 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所