CN103722262B - 超导电缆附件中超导带的焊接方法及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种超导电缆附件中超导带的焊接方法及其产品，其焊接方法工艺流程如下：（1）施焊表面的处理；（2）绑扎和固定；（3）焊接加热；（4）停止加热，焊接完成。本发明实现了低温焊接，通过本发明焊接方法可以将多根高温超导带有效地焊接在圆形铜导体上，并达到焊接的电导要求。

Description

超导电缆附件中超导带的焊接方法及其产品
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，特别是公开一种对多根高温超导带与圆形铜导体进行焊接的方法，适用于高温超导电缆与终端安装中超导带与圆形铜导体的连接，通过本发明方法可以将多根高温超导带有效地焊接在圆形铜导体上，并达到焊接的电导要求。
背景技术
普通的钎焊方法可以用在单根的超导带与圆形铜导体的焊接，但不能将一层或两层旋转排列（两层不同方向）的超导带焊接在圆形铜导体。
中国科学院电工研究所等单位2001年11月申报的专利高温超导电力电缆接头的焊接方法及其专用装置（CN01134549.7）其特征是按以下步骤进行：
（1）施焊表面处理：包括对电缆头超导带材的处理，和电缆引出头的处理，处理的长度应超过焊接长度；
（2）绑扎和固定：把电缆端头的超导带材均匀分布，用绑扎膜带绑扎在电缆引出头的圆柱表面上；再把在电缆端头不施焊处的边缘用紧固环固定好；
（3）焊接加热：把加热器插入施焊处，即电缆引出头的孔中，对施焊处开始加热，控制加热温度升到155℃并保持这个温度；
（4）保温施焊涂焊料和助焊剂：当施焊处的温度稳定在155℃时，打开绑扎膜带，涂上适量的焊料和助焊剂，焊料采用In-Ag合金，助焊剂采用磷酸溶液，顺序是先涂助焊剂，后上焊料，上焊料时转动电缆，使焊料均匀地充满缝隙，然后再用绑扎膜带绑紧；
（5）停止加热：关闭电源，停止加热，把加热器从电缆引出头孔中取出；
（6）接头冷却，完成焊接：焊接接头自然冷却至室温，取下紧固环，电缆接头焊接完成。
这种专利方法存在很多问题，如：要经过两次绑扎，且第二次绑扎的操作是在155℃下进行，不安全。另外我们要焊接两层绕包角度相反超导带，按其方法质量很难保证。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种超导电缆附件中超导带的焊接方法及其产品，通过以低温焊膜（或低温焊片，以下简称为低温焊膜）为焊料，用加热带控温加热，将一层或两层旋转排列（两层不同方向）的超导带焊接在圆形铜导体上。
本发明是这样实现的：一种超导电缆附件中超导带的焊接方法及其产品，其焊接方法工艺流程如下：
（1）施焊表面的处理：包括对圆形铜导体、超导带的表面处理，焊接面进行平整清理除垢处理，并涂上助焊剂；
（2）绑扎和固定：在圆形铜导体的焊接面平整紧贴第一层低温焊膜，贴盖平整、紧贴，将电缆的第一层超导带均匀排列在圆形铜导体焊接面上，用扎线将第一层超导带绑在圆形铜导体表面的第一层低温焊膜上，然后在第一层超导带上贴盖第二层低温焊膜，再将第二层超导带均匀扎在第二层低温焊膜上，抽出扎线后，在焊接位置的两端和中间处分别用金属箍作为紧固件进行紧固，外包金属薄膜防护；所述的低温焊膜为铟锡合金膜；
（3）焊接加热：将加热带缠绕包覆在焊接处，加热带通电加热，通过控温仪控制加热温度，升到温度为130℃～140℃时，停止加热；
（4）停止加热：关闭电源，停止加热，焊接处的焊点自然冷却至室温，取下金属箍紧固件，焊接完成。
所述的超导电缆附件中超导带的焊接方法得到的焊点，其特征在于：所述的焊点位于超导带与圆形铜导体间，其电阻≤0.5μΩ，焊点的焊料为铟锡合金。所述焊点的长度在50～60mm，将超导带呈两层不同方向旋转排列焊接在圆形铜导体上。
由于超导带耐热温度低（165℃），加热温度的控制要求高，所以本发明选用的低温焊膜，具有在液氮下的良好低温性能，且在常温下具有合适的机械性能——薄，软及低熔点。本发明还将铟（In）加工成0.1mm的薄膜，原熔点156.3，经加锡做成铟锡合金后，熔点可降到130℃，满足本发明焊接需要。
本发明方法减少了现有技术步骤（4）的过程，通过以低温焊膜为焊料，放在需焊接的圆形铜导体和超导带之间，并施加一定的压力固定，然后用加热带控温加热，将焊料熔化在超导带和圆形铜导体之间，冷却后焊料凝固，最终完成将一层或两层旋转排列（两层不同方向）的超导带焊接在圆形铜导体上。
本发明的有益效果是：本发明实现了低温焊接，能将两层旋转排列（两层不同方向）的超导带同时焊在圆形铜导体上，且焊点电阻≤0.5μΩ，满足电导要求。
附图说明
图1是本发明超导带与圆形铜导体的连接结构示意图。
图中：1、圆形铜导体；2、第一层超导带；3、第二层超导带；4、金属箍。
具体实施方式
根据附图，本发明一种超导电缆附件中超导带的焊接方法及其产品，其焊接方法工艺流程如下：
（1）施焊表面的处理：包括对圆形铜导体1的电缆头、超导带的表面处理，对焊接面进行平整清理除垢处理，并涂上助焊剂。助焊剂为市售商品，可选用上海金鸡焊锡膏厂生产的金鸡牌焊锡膏或其他品牌助焊剂均可。
（2）绑扎和固定：在圆形铜导体的焊接面平整紧贴第一层低温焊膜，贴盖平整、紧贴，将电缆的第一层超导带均匀排列在圆形铜导体焊接面上，用扎线将第一层超导带绑在圆形铜导体表面的第一层低温焊膜上，然后在第一层超导带上贴盖第二层低温焊膜，再将第二层超导带均匀扎在第二层低温焊膜上，抽出扎线后，在焊接位置的两端和中间处分别用金属箍作为紧固件进行紧固，外包金属薄膜防护；所述的低温焊膜为铟锡合金膜。
（3）焊接加热：将加热带缠绕包覆在焊接处，加热带通电加热，通过控温仪控制加热温度，升到温度为130℃～140℃时，停止加热。
（4）停止加热：关闭电源，停止加热，焊接处的焊点自然冷却至室温，取下金属箍4紧固件，焊接完成。
超导带与圆形铜导体间焊点的电阻≤0.5μΩ、长度在50～60mm，将第一层超导带2和第二层超导带3呈两层不同方向旋转排列焊接在圆形铜导体1上。

Claims (3)

1.一种超导电缆附件中超导带的焊接方法，其特征在于：其工艺流程如下：
（1）施焊表面的处理：包括对圆形铜导体、超导带的表面处理，焊接面进行平整清理除垢处理，并涂上磷酸溶液助焊剂；
（2）绑扎和固定：在圆形铜导体的焊接面平整紧贴第一层低温焊膜，贴盖平整、紧贴，将电缆的第一层超导带均匀排列在圆形铜导体焊接面上，用扎线将第一层超导带绑在圆形铜导体表面的第一层低温焊膜上，然后在第一层超导带上贴盖第二层低温焊膜，再将第二层超导带均匀扎在第二层低温焊膜上，抽出扎线后，在焊接位置的两端和中间处分别用金属箍作为紧固件进行紧固，外包金属薄膜防护；所述的低温焊膜为铟锡合金膜；
（3）焊接加热：将加热带缠绕包覆在焊接处，加热带通电加热，通过控温仪控制加热温度，升到温度为130℃～140℃时，停止加热；
（4）停止加热：关闭电源，停止加热，焊接处的焊点自然冷却至室温，取下金属箍紧固件，焊接完成。
2.一种由权利要求1所述的超导电缆附件中超导带的焊接方法得到的焊点，其特征在于：所述的焊点位于超导带与圆形铜导体间，其电阻≤0.5μΩ，焊点的焊料为铟锡合金。
3.根据权利要求2所述的焊点，其特征在于：所述焊点的长度在50～60mm，将超导带呈两层不同方向旋转排列焊接在圆形铜导体上。
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