CN103346521B - 管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，将一块无氧铜板和一块不锈钢板利用爆炸焊的方法紧密的焊接在一起，构成了复合板；再利用超声方法，对整块复合板进行探伤；将复合板的两端和两侧分别进行弯曲，再进行进一步的机械加工形成接头盒盒体；接头盒盒体的前端面上密封焊接有液氦管嘴，接头盒盒体的后端面上留有与超导导体密封焊接的装配孔；接头盒盒体的上端密封焊接有盒盖，焊接盒盖前先将超导导体的超导导体电缆从装配孔中插入接头盒盒体中并将超导导体的不锈钢铠甲密封焊接，盒盖紧压在超导导体电缆上。本发明利用超声方法检测铜板和不锈钢板的焊接缺陷，保证整个接头盒的密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及超导磁体技术领域，具体涉及一种管内电缆导体超导接头的接头盒。
背景技术
经过30多年的不断发展，管内电缆导体技术拥有良好的自支撑、较低的交流损耗、所需冷却介质少、运行安全可靠、性能高等特点，已成为大型超导磁体的首选导体，成功的应用在磁约束核聚变超导托卡马克装置、仿星器装置以及大型高场超导磁体当中。由于受到超导导体加工长度的限制，以及不同超导磁体之间电连接的需要，超导接头对于大型超导磁体装置是不可避免的，其主要用于超导导体与电流引线、不同超导导体之间的电连接。超导接头的结构和性能会直接影响到低温系统的热负荷以及整个装置的稳定运行。
双室接头连接的两个超导导体终端是相互独立、各自完成的，它们有自己独立的液氦通道，可以独立进行真空检漏。同时，双室接头适合现场安装，因而成为各磁体之间、磁体和传输线之间超导接头的首选结构。到目前为止，针对不同超导磁体装置，已发展了多种双室接头结构。传统CICC超导接头多采用将电缆先套入铜导电管，再将导电管端部与导体端部的铠甲密封连接。然后缩径，完成导体终端的制作；再将两个需要连接的终端用紫铜导电块连接。这种制作工艺相对复杂，很难保证每个接头保持相同的工艺；同时由于导电管内部以及紫铜导电块表面均需要纤料焊接，尤其是导电管内部，操作空间很小，镀锡的效果会直接影响接头的电阻性能。
新型的双室接头需要特制一个接头盒，其接头盒由不锈钢和铜材料焊接而成，将待连接的超导电缆穿入接头盒内、紧压盒盖、密封焊接，形成连接终端，将两个终端用焊料焊接在一起，工作电流通过铜底板从一根导体过渡到另外一根导体上。接头盒作为超导接头的重要部件，承担着超导接头的电流过渡、机械强度和密封等作用。其材料和结构会直接影响超导接头的电阻性能、机械性能和密封等性能的好坏。该接头盒既需要保证铜底板具有很高的导电性能，还需要不锈钢盒体具有很高的机械强度，同时需要保证铜材料和不锈钢材料之间很好的焊接效果，从而具有很好的密封性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，在现有双室超导接头的基础上，提供一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，该接头盒通过特殊的设计和加工工艺，其底板具有很高的电导性能，接头盒整体具有很高的机械强度和密封性能。
本发明的技术方案如下：
一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤：
（1）将一整块无氧铜板和一整块不锈钢板利用爆炸焊的方法紧密的焊接在一起，构成了复合板；再利用超声方法，对整块复合板进行探伤，保证其密封性能；
（2）将复合板的两端和两侧分别进行弯曲，再进行进一步的机械加工形成接头盒盒体，接头盒盒体的侧板为不锈钢板，其中接头盒盒体的底板上的不锈钢板被挖去，从而接头盒盒体的底板只剩下步骤（1）中所述的无氧铜板；
（3）接头盒盒体的前端面上密封焊接有液氦管嘴，接头盒盒体的后端面上留有与超导导体密封焊接的装配孔；
（4）接头盒盒体的上端密封焊接有盒盖，焊接盒盖前先将超导导体的超导导体电缆从装配孔中插入接头盒盒体中并将超导导体的不锈钢铠甲密封焊接，盒盖紧压在超导导体电缆上。
所述的一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，所述的无氧铜板采用RRR值大于200的高导无氧铜。
所述的一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，所述的不锈钢板、盖板采用316LN不锈钢材料。
所述的一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，将两个接头盒盒体的底板进行连接构成双室接头盒。
本发明对比现有技术，有如下的有益效果：
（1）采用铜板和不锈钢板整板的焊接工艺，可以有效的解决接头盒密封焊接探伤的问题，保证了接头盒的密封性能。
（2）采用高RRR值的无氧铜材料，经过热处理后，超导电缆和铜底板紧密的粘连在一起，能达到降低超导接头电阻性能的效果。
（3）盒体底板利用铜和不锈钢复合板制作的接头盒，其前后两端均为不锈钢材料，有效的避免了接头组装时不同材料的焊接问题。
（4）盒体侧板采用316LN不锈钢材料，同时所有机械加工均在热处理前完成，既保证了超导接头在低温下均有很高的机械强度，又避免了热处理后机械加工对超导导体性能的影响。
附图说明
图1为复合板加工示意图。
图2为接头盒体加工示意图。
图3为本发明的结构示意图。
图4为本发明的俯视图。
图5为本发明的截面图。
具体实施方式
一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，包括有以下工艺步骤：
（1）参见图1，将一整块无氧铜板2和一整块不锈钢板1利用爆炸焊的方法紧密的焊接在一起，构成了复合板；再利用超声方法，对整块复合板进行探伤，保证其密封性能；
（2）如图2-5，将复合板的两端和两侧分别进行弯曲，再进行进一步的机械加工形成接头盒盒体，接头盒盒体的外形为图2中部的框出部分，接头盒盒体的侧板为不锈钢板1，其中接头盒盒体的底板上的不锈钢板被挖去，从而接头盒盒体的底板只剩下步骤（1）中所述的无氧铜板；
（3）接头盒盒体的前端面上密封焊接有液氦管嘴5，接头盒盒体的后端面上留有与超导导体4密封焊接的装配孔；
（4）先将超导导体4的超导导体电缆从装配孔中插入接头盒盒体中并将超导导体4的不锈钢铠甲密封焊接，盒盖3紧压在超导导体电缆上，盒盖3与接头盒盒体的侧板、前后端面之间密封焊接。
无氧铜板2采用RRR值大于200的高导无氧铜。
不锈钢板1、盖板3采用316LN不锈钢材料。
将两个接头盒盒体的底板进行连接便构成了双室接头盒。
Claims (3)
1.一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤：
（1）将一整块无氧铜板和一整块不锈钢板利用爆炸焊的方法紧密的焊接在一起，构成了复合板；再利用超声方法，对整块复合板进行探伤，保证其密封性能；
（2）将复合板的两端和两侧分别进行弯曲，再进行进一步的机械加工形成接头盒盒体，接头盒盒体的侧板为不锈钢板，其中接头盒盒体的底板上的不锈钢板被挖去，从而接头盒盒体的底板只剩下步骤（1）中所述的无氧铜板；
（3）接头盒盒体的前端面上密封焊接有液氦管嘴，接头盒盒体的后端面上留有与超导导体密封焊接的装配孔；
（4）接头盒盒体的上端密封焊接有盒盖，焊接盒盖前先将超导导体的超导导体电缆从装配孔中插入接头盒盒体中并将超导导体的不锈钢铠甲密封焊接，盒盖紧压在超导导体电缆上;
所述的无氧铜板采用RRR值大于200的高导无氧铜。
2.根据权利要求1所述的一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，所述的不锈钢板、盖板采用316LN不锈钢材料。
3.根据权利要求1所述的一种管内电缆导体超导接头的接头盒的制作方法，其特征在于，将两个接头盒盒体的底板进行连接构成双室接头盒。
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