本發明專利技術涉及一種超導線的焊接裝置及焊接方法,焊接裝置包括加熱單元、焊接臺板、隔熱墊塊和具有支撐體的壓緊單元;所述焊接臺板緊固在加熱單元上;加熱單元設有加熱器和溫度調節器;壓緊單元安裝在焊接臺板上;壓緊單元還包括有:安裝在支撐體上用于對焊接頭施壓的壓緊件,以及位于焊接臺板與支撐體之間的隔熱墊塊。本發明專利技術的優點是:提供一種控溫溫區范圍大、精度高,能夠滿足超導線焊接控溫要求的超導線的焊接裝置及其方法,通過減小焊層厚度,增大焊接面積,減小焊接電阻,降低人為操作因素,提高焊接質量,降低焊接分散性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及,特別適于超導線之間或是超導線與常規導體之間、以及一些尺寸的常規導體之間的焊接,屬于超導應用
技術介紹
由于超導線的生產制作受工藝條件的限制,在采用超導線制作超導磁體、限流器、電纜或其它設備時,無論是采用Bi2223、YBCO或者MgB 2,其長度不可能無限長,或者根據工程需要逐段定做,通過線材的連接解決所需長度,由此,線材的連接技術已成為實際應用中的一項關鍵技術。目前,工程上通用的超導線焊接方式是采用釬焊進行的有阻焊接。有阻焊接的主要目標是減小焊接接頭的焊接電阻和保證焊接接頭的機械強度。由于超導線本身材料的特性,焊接時超導線的焊接溫度通常要進行嚴格的控制,溫度過高會破壞超導·線材的微觀結構,超導線材的性能因此而衰減。另外,在保證焊接強度的前提下,盡量減小焊接層的厚度,以降低焊接電阻。而且,有阻焊接常用的焊接操作方式是采用商用溫控電烙鐵手工操作或鉗式焊接裝置。商用溫控電烙鐵手工焊接通常采用錫釬焊料控溫電烙鐵焊接方式,控溫范圍通常>200°C,熱容小溫度波動大,加熱面積小,焊接部件的加熱溫度不均勻,可能導致焊接件的局部過熱,其它地方加熱溫度不夠。同時此種方式焊接質量取決于操作者,人為因素大,焊接質量分散性大。鉗式焊接裝置通過人工將超導線掛焊料,通過電烙鐵將焊料融蝕,然后用鉗式焊接裝置將兩超導線需焊接部位壓緊,自然冷卻,此種方式對120-200 °C溫區控溫較難實現,焊接質量同樣取決于操作者,從而造成焊接接頭質量分散性較大。因此,目前有阻焊接常用的焊接操作方式,商用溫控電烙鐵手工焊接,焊接部件的加熱溫度不均勻,焊接質量取決于操作者,用鉗式焊接裝置,在120-200 1溫區控溫較難實現,都存在焊接接頭質量分散性較大的問題,這是超導應用技術急需解決的關鍵技術。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點,提供一種控溫溫區范圍大、精度高,能夠滿足超導線焊接控溫要求的超導線的焊接裝置及其方法,通過減小焊層厚度,增大焊接面積,減小焊接電阻,降低人為操作因素,提高焊接質量,降低焊接分散性。本專利技術的技術方案是一種超導線的焊接裝置,它包括加熱單元、焊接臺板、隔熱墊塊和具有支撐體的壓緊單元;所述焊接臺板緊固在加熱單元上;加熱單元設有加熱器和溫度調節器;壓緊單元安裝在焊接臺板上;壓緊單元還包括有安裝在支撐體上用于對焊接頭施壓的壓緊件,以及位于焊接臺板與支撐體之間的隔熱墊塊。進一步的技術方案是 所述的超導線的焊接裝置,所述支撐體是一個橫粱,壓緊件是棒形,有若干個;支撐體上有若干個孔的軸線指向焊接臺板的壓緊棒安裝孔;壓緊彈簧套在壓緊件上。所述的超導線的焊接裝置,其支撐體兩端各有一塊高度相等的隔熱墊塊;所述隔熱墊塊每兩塊等高的為一組,有若干組,供替換使用。所述的超導線的焊接裝置,其壓緊件為一塊壓板,與支撐體滑動連接。所述的超導線的焊接裝置,其壓緊件有用于提起或放下壓緊件的銷子。所述的超導線的焊接裝置,其隔熱墊塊3材料選自玻璃鋼復合材料;焊接臺板2采用與超導線的線膨脹系數相近的材料,選自于不銹鋼,或鋁合金,或銅。 所述的超導線的焊接裝置,其壓緊件為整體結構,材為非導熱材料,選自復合材料。所述的超導線的焊接裝置,其壓緊件為組合結構,靠焊接臺板一端為非導熱材料,選自復合材料,另一端為金屬材料。一種采用本專利技術的裝置焊接超導線的方法,包括下述步驟首先將超導線置于焊接臺板上,并正對壓緊件下端,其中,焊料放置在已打磨清洗好的兩根超導線之間,或超導線與電流引線之間定位,再用壓緊件對超導線的焊接接頭處進行施壓;然后啟動加熱單元,調節焊接溫度,進行控溫焊接;當焊料融蝕流出,即停止加熱;當焊好后,關閉加熱單元,使焊接臺板降溫,即得到合格的焊接產品。所述的超導線的焊接方法,其調節焊接溫度的溫度區間為120-300 °C。本專利技術的突出的特點和顯著的技術效果是 I、由于本專利技術采用加熱單元,其內部埋設有加熱器,外部有溫度調節器,以電偶控制溫度,精確調節焊接臺板,溫區為120-300 °C。,超導線置于焊接臺板上,加熱單元通過傳導方式將焊接臺板加熱從而將超導線加熱,通過精確可控加熱單元及壓緊單元,使焊接臺板上超導線的達到可控所需焊接溫度,實現超導線材、超導線材與常規導體之間焊接,焊接質量可控,穩定可靠。2、由于本專利技術設置壓緊單元,并通過壓緊彈簧調節支撐體的高度調整對超導線材焊接接頭及超導線與常規導體焊接接頭施加壓力;壓緊件為多個壓緊棒或長的單個壓板,便于對焊接接頭進行均勻施壓。3、由于本專利技術采用在焊接臺板上設置隔熱墊塊,并將焊接臺板與支撐體隔開,設置隔熱墊塊防止下部焊接臺板加熱溫度擴散,同時可減少熱量向上部壓緊單元擴散,導致支撐體受熱,影響焊接壓緊效果,因此,隔熱墊塊采用導熱差的玻璃鋼等復合材料制成,隔熱墊塊高度可根據允許的漏熱量和需要的焊接壓力等方面因素來設計。4、本專利技術的超導線焊接裝置,由于具有可控溫區大、對焊接接頭施壓均勻、操作簡單、可靠性高等特點可以滿足超導線材焊接的需求,同時由于整體的結構緊湊小巧,適合于現場操作。本專利技術的原理是超導線焊接裝置的加熱單元、焊接臺板、壓緊單元通過緊固連接,通過溫控加熱單元將焊接臺板加熱到所需要的溫度,將焊料放置在已打磨清洗好的兩根超導線之間或超導線與電流引線之間定位,然后采用壓緊裝置對焊接接頭進行施壓,待焊料融蝕流出,停止加熱,待加熱臺板冷卻后,撤銷所施加的壓力,取出焊接的線,完成超導線以及與常規導體之間焊接。附圖說明圖I為本專利技術超導線的焊接裝置的主視示意 圖2為圖I的俯視 圖3為本專利技術超導線的焊接裝置壓緊單元剖視示 圖4為本專利技術超導線的焊接裝置焊接段局部放大示意圖。圖中各標記所對應的名稱為1-加熱單元,2-焊接臺板,3-隔熱墊塊,4-壓緊單元,4. I-支撐體,4. 2-銷子,4. 3-壓緊彈簧,4. 4-壓緊件,5. I-焊料,5. 2-超導線材。具體實施例方式結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明如下 實施例I :如圖I、圖2、圖3、圖4所示,為一種超導線的焊接裝置基本實施例,它包括 加熱單元I、焊接臺板2、隔熱墊塊3和具有支撐體4. I的壓緊單元4 ;所述焊接臺板2緊固在加熱單元I上;加熱單元I設有加熱器和溫度調節器,通過溫度反饋信號進行溫度精確調節和控制;壓緊單元4安裝在焊接臺板2上;壓緊單元4還包括有安裝在支撐體4. I上用于對焊接頭施壓的壓緊件4. 4,以及位于焊接臺板2與支撐體4. I之間的隔熱墊塊3。上述焊接臺板2提供焊接操作平面,通過加熱單元I熱傳導控溫后與其達到熱平衡,然后在焊接臺板2平面上進行焊接操作。焊接臺板2提供超導焊接所需要的焊接溫度。所述的支撐體4.I兩端各有一塊聞度相等的隔熱塾塊3 ;所述隔熱塾塊3每兩塊等聞的為一組,有若干組,供替換使用。隔熱墊塊3防止下部加熱臺加熱溫度擴散,同時可減少熱量向上部壓緊件4. 4擴散,導致支撐體4. I受熱,影響焊接壓緊步驟操作;隔熱墊塊3可以采用導熱差的玻璃鋼等復合材料加工;隔熱墊塊高度可根據允許的漏熱量和需要的焊接壓力等因素來確定。所述壓緊件4. 4是若干個壓緊棒,或為一塊壓板,。所述的壓緊件4. 4有用于提起或放下壓緊件4. 4的銷子4. 2。支撐體4. I主要起到支撐壓緊件4. 4和定位及固定作本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超導線的焊接裝置,其特征在于:它包括加熱單元(1)、焊接臺板(2)、隔熱墊塊(3)和具有支撐體(4.1)的壓緊單元(4);所述焊接臺板(2)緊固在加熱單元(1)上;加熱單元(1)設有加熱器和溫度調節器;壓緊單元(4)安裝在焊接臺板(2)上;壓緊單元(4)還包括有:安裝在支撐體(4.1)上用于對焊接頭施壓的壓緊件(4.4),以及位于焊接臺板(2)與支撐體(4.1)之間的隔熱墊塊(3)。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:蘇浩,周勇,李位勇,謝峰,
申請(專利權)人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所,
類型:發明
國別省市:
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