[发明专利]一种高温超导带材内封接头制作方法

说明书

本发明提供了一种高温超导带材内封接头的制作方法，主要解决现有高温超导带材封装后再焊接存在的接头强度较低、接头处与原始带材的厚度差异，表面不平整，机械性能以及弯曲性能较差等技术问题。技术方案包括：a、将具有夹层结构带材A和带材B的一端撕开。b、在带材A的撕开处，放置焊料片，最后将带材B的撕开测，放置在焊料片上，形成焊接之前搭接结构。c、再将带材A和带材B的搭接接头放置在焊接头制作模具上，通过定位槽调整带材A和带材B的搭接头的准直性。d、将焊接头制作模具放置在热压机的下加热板上，启动压下开关，下压上加热板，风冷模具；当下加热板温度80℃时，即可取出，完成焊接接头制作。

技术领域

本发明涉及超导带材焊接，特别涉及一种高温超导带材内封接头制作方法。

背景技术

自1987年Y-Ba-Cu-O (YBCO) 被发现以来的30多年里，由于其载流能力强、热损低或无热损等诸多优点，RE-Ba-Cu-O (REBCO，RE=稀土元素) 超导体得到重大发展，制备长度达到百米，甚至上千米量级，第二代高温超导（2G-HTS）带材在世界各地已经实现了商业化生产，并逐步在许多场景中得到应用。

高温超导带材在电力传输（如绕制超导电缆）、大型磁体和超导电机等领域的应用越来越广泛，但同时对高温超导带材的要求也越来越高，现有加工工艺可以提供几百米到千米量级的高温超导带材，显然不能满足超导装置对长度的要求，所以实际应用中必然要使用大量的接头。

此外，随着带材制备长度的增加，对成品率和技术的要求也越高，同时其单价也就越高。因此，无论从技术还是经济上看，对高温超导带材焊接技术及接头电阻特性的研究都具有重要意义。

焊接接头具有两个重要的参数，一是接头电阻，二是机械强度及厚度要求。一般要求接头电阻尽可能小，这样可以提高超导设备运行的稳定性，使带材在液氮中运行时发热较少，从而可降低液氮的挥发，提高设备的整体性能。具有较高机械强度以及与原始带材厚度差异较小，非常有利于下游超导装置的制作，如超导电缆的绕制等。

目前，普遍采用的焊接接头制作方法是，封装后的成品带材通过搭接或桥接的方式进行焊接，其接头电阻可达10^-8Ω量级，满足商业化的应用，但其接头强度较低，同时，厚度大于原始带材厚度的2倍。接头处与原始带材的厚度差异，表面不平整，机械性能以及弯曲性能较差，对制作超导装置非常不利，如高温超导电缆的绕制等。

发明内容

本发明提供了一种高温超导带材内封接头制作方法。主要解决现有高温超导带材封装后再焊接存在的接头强度较低、接头处与原始带材的厚度差异，表面不平整，机械性能以及弯曲性能较差等技术问题。

本发明目的通过以下技术方案实现：一种高温超导带材内封接头制作方法，包括以下步骤：

a、将具有夹层结构带材A和带材B的一端放置在恒温加热平台的加热板上，通过加热的方式将其封装层A撕开，并根据接头长度，确定撕开长度L₁，同时剪开或锯开；同样，将超导芯带层也撕开，长度为L₂，同时剪开或锯开。

b、在带材A的撕开处，放置焊料片，最后将带材B的撕开侧，放置在焊料片上，形成焊接之前搭接结构。

c、再将带材A和带材B的搭接接头放置在焊接头制作模具上，通过定位槽调整带材A和带材B的搭接头的准直性。

d、将焊接头制作模具放置在热压机的下加热板上，启动压下开关，下压上加热板，风冷模具；当下加热板温度80℃时，即可取出，完成焊接接头制作。

对于步骤a，恒温加热平台温度设置，是以带材封装时所用封装焊料的熔点作为依据，当温度大于封装焊料熔点时，封装焊料熔化，封装层A就可以从该处撕开，最重要的一点是该法不会破坏核心功能层-超导层，不影响带材的性能，这是本发明先决条件。

带材A和带材B的超导面侧相对放置。