[发明专利]超导带材带间接头焊接装置

说明书

本发明公开了一种超导带材接头焊接连接装置，属于超导带材焊接技术领域，包括感应加热部件、带材夹具及感应加热控制器；感应加热部件包括加热线圈及套设在加热线圈上的隔热层，加热线圈连接感应加热控制器；所述加热线圈套设于所述两个半圆柱型夹块组成的圆柱型带材夹具的外部；带材夹具包括两个中间设有带材容纳槽的半圆柱型夹块，两个半圆柱型夹块通过卡紧装置卡紧，待焊接的两条超导带材通过容纳槽夹紧在一起，之间夹有焊接材料，通过加热线圈的加热，使焊锡材料熔化，通过夹具的应力使焊接材料均匀分布于两条超导带材之间。本发明结构简单、操作方便，使用本装置焊接的超导带材连接头焊接均匀，机械性能好、接头电阻小且偏差小。

技术领域

本发明涉及超导带材焊接连接技术领域，具体涉及一种可控高均匀度感应式加热超导带材带间间接头连接装置。

背景技术

超导材料具有零电阻特性、完全抗磁性、量子隧穿效应等独特性质，在医疗、电力、大科学装置等领域具有广阔的应用价值。特别是高温超导体的临界温度已经突破液氮温区，以高温超导体为基础的相关超导设备研制和运行成本大幅降低。研究开发所涉及的领域包括高温超导磁体、高温超导限流器、高温超导变压器、高温超导电缆、超导储能系统等。

实用化高温超导体主要为第一代高温超导体和第二代高温超导体。第一代高温超导体以铋锶钙铜氧(Bi-Sr-Ca-Cu-O)超导带为代表；第二代高温超导体以钇钡铜氧(Y-Ba-Cu-O)超导带为代表。

不论是一代带材还是二代带材，由于现在工艺技术等的局限性，单根无接头带材的长度一般在百米级别，目前尚无千米级可批量生产的带材。而在高温超导体的一些应用中，比如超导电缆应用，需要的长距离带材只能通过连接多根超导带而构成。对于超导带连接的基本要求是接头电阻小、不同接头的一致性高、接头处机械性能好。

超导带科学实验研究以及示范工程应用中，超导带的连接一般采用接头搭接后钎焊的技术方案。钎焊技术能够实现很好的机械连接且能做到较小的接头电阻，但由于搭接部分的焊接并非同时完成，在搭接段的焊接均匀度难以保证。同时，钎焊技术对焊接人员的操作要求和焊接经验较高，不同接头的焊接效果重复度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，操作方便，焊接均匀、质量高的超导带材带间接头焊接连接装置，以解决上述背景技术中存在的超导带材搭接段焊接均匀度难以保证造成接头电阻大、机械性能差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供的一种超导带材带间接头焊接连接装置，包括感应加热部件、带材夹具及感应加热控制器；所述感应加热部件包括加热线圈及套设在所述加热线圈上的隔热层，所述加热线圈连接所述感应加热控制器；所述带材夹具包括两个中间设有带材容纳槽的半圆柱型夹块，所述两个半圆柱型夹块通过卡紧装置卡紧；所述加热线圈套设于所述两个半圆柱型夹块组成的圆柱型带材夹具的外部。将两条待焊接的超导带材通过夹具夹紧，两条带材的搭接段间设焊接材料，通过加热线圈加热使焊接材料熔化，在夹具的夹紧应力作用下，两个半圆柱型夹块对带材产生压力，使熔化的焊接材料均匀分布于搭接段，保证了焊接接头的尺寸一致性要求。

优选的，所述加热线圈由铜制成。

优选的，所述隔热层由隔热材料制成。

优选的，所述感应加热控制器为电力电子器件开关电源。

优选的，所述加热线圈的内径与所述带材夹具的外径之差为3-4mm。

优选的，所述每个半圆柱型夹块上的所述容纳槽的宽度方向与所述半圆柱型夹块的矩形端面平行。以保证夹具的应力方向与带材的宽度面垂直。