【技术实现步骤摘要】
本技术涉及超导线圈焊接，尤其涉及一种高温超导接头焊接装置。
技术介绍
1、随着高速磁悬浮及电磁推进技术的发展，高温超导磁体因其产生磁场大、体积小、重量轻和工作温区高(20k-30k)等优点逐渐被应用于强磁场领域，大型高温超导磁体需要用线量一般可达104m级，目前已经商业化生产的高温超导带材单根长度受生产工艺影响，一般在200m～400m，并且单根长度越长，成品率与品控越低，成本也越高。由于带材长度的限制，决定了高温超导磁体的结构是多个线圈串联，线圈间通过超导接头焊接连接，大型线圈带材用量也达到km级，因此单个线圈内部也有多个超导接头。
2、高温超导接头一般由焊锡焊接，其在低温下存在接头电阻，超导接头对超导磁体的稳定运行带来诸多不利影响，首先，由于超导磁体工作在极低温区，制冷成本极高，需要最大限度降低磁体的漏热，接头电阻在超导磁体通流过程中无可避免地产生焦耳热损耗，导致磁体温度升高，局部温升可能导致超导磁体失超，破坏磁体结构；其次，超导接头电阻是磁体内直流电阻的主要组成部分，对于需要长时间闭环运行的超导磁体，其磁场要保持低衰减率，需要降低磁体内直流电阻，因此，接头焊接的质量直接影响超导磁体能否长时间闭环稳定运行。
3、高温超导带材接头焊接的质量主要受焊接温度、焊接压力、焊接时间、接头长度、接头形状、焊锡厚度等方面的影响，目前的高温超导接头焊接温度一般控制在200℃～300℃，通过焊枪、电烙铁或其他加热装置，将超导带材表面焊锡融化，施加一定压力使焊锡厚度减小，随后停止加热，等待温度恢复常温后接头结构稳定，此外
4、现有的超导接头焊接装置，可分为人工焊接和夹具焊接两种：
5、(1)人工焊接为直接通过手持焊枪，人为施加焊接压力并控制加热时间，该方式受人的手法及经验影响较大，焊接工艺一致性难以保证，且在操作难度上，受到焊接空间的影响，难以对狭小空内的接头进行焊接；
6、(2)夹具焊接方法一般是通过设计特定形状的夹具，通过螺栓紧固方式对带材施加压力，通过焊枪等加热装置对夹具加热，并在加热过程中拧紧螺栓，将带材间的焊锡挤压变薄，完成后撤去加热装置，待夹具复温后拆除，夹具可为圆弧形或直线型，用于线圈间接头焊接，该方法缺点是夹具热容大，加热与降温时间长，可能导致超导带材受热分层，且通过螺栓拧紧夹具的方式，可能导致超导带材受力不均，引起带材变形折损，在焊接完成后，需要取下夹具，导致超导接头与超导线圈之间存在空隙，不利于接头固定。
技术实现思路
1、本技术提供了一种高温超导接头焊接装置，能够解决现有技术中超导接头焊接工艺一致性较差、易受焊接空间的影响以及超导接头与超导线圈之间存在空隙的技术问题。
2、本技术提供了一种高温超导接头焊接装置，所述装置包括电流源、通流线缆、金属带、焊接底座、固定支架和压力单元；
3、所述电流源用于为所述金属带提供电流，使所述金属带产生焦耳热；
4、所述金属带的两端通过所述通流线缆与所述电流源实现电气连接，所述金属带覆盖在所需焊接的超导带材接头处，通过自身热量实现超导带材接头处的焊接；
5、所述焊接底座用于固定所需焊接的超导线圈；
6、所述固定支架用于连接所述金属带和所述压力单元；
7、所述压力单元用于对所述金属带的两端提供应力以使所述金属带紧贴在超导带材接头处，同时超导带材接头紧贴在超导线圈表面。
8、优选的，所述金属带的宽度大于所需焊接的超导带材接头的宽度。
9、优选的，所述固定支架包括第一侧板、第二侧板和横梁，所述横梁的一端设有至少一个第一连接孔，另一端设有至少一个第二连接孔；所述第一侧板的一端设有与所述金属带的一端相连的电流端子，另一端通过任一所述第一连接孔与所述横梁相连；所述第二侧板的一端设有与所述金属带的另一端相连的电流端子，另一端通过任一所述第二连接孔与所述横梁相连；所述通流线缆用于连接所述电流源和所述固定支架的两个电流端子，以使所述电流源和所述金属带构成闭合回路。
10、优选的，与所述第一侧板连接的所述第一连接孔和与所述第二侧板连接的所述第二连接孔之间的间距根据所需焊接的超导线圈的直径确定。
11、优选的，所述装置还包括连接结构，所述连接结构用于连接所述横梁和所述压力单元。
12、优选的，所述压力单元可替换为重物。
13、优选的，所述金属带的材质为高强度、高电阻率、高热导率的材质。
14、应用本技术的技术方案，通过金属带代替夹具对超导带材接头进行压紧，对金属带通流产生焦耳热，并对金属带施加压力，由于金属带相比传统夹具是柔性结构，可与超导带材接头紧密接触，保证焊接带材接头的受力均匀性；焊接完成后只需要停止通流，金属带温度会快速下降，有利于超导带材接头的热稳定性，防止超导带材出现热分层；此外，根据具体需求，金属带可应用在不同带材类型、不同线圈形状、不同焊接长度的接头焊接上，且可以使接头处紧贴超导带材表面，避免出现接头与线圈之间存在空隙的情况，降低接头折损风险，有利于接头固定。本技术提高了热控性能、超导接头结构稳定性并且具有更好的适应性。
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1.一种高温超导接头焊接装置，其特征在于，所述装置包括：所述装置包括电流源、通流线缆、金属带、焊接底座、固定支架和压力单元；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属带的宽度大于所需焊接的超导带材接头的宽度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定支架包括第一侧板、第二侧板和横梁，所述横梁的一端设有至少一个第一连接孔，另一端设有至少一个第二连接孔；所述第一侧板的一端设有与所述金属带的一端相连的电流端子，另一端通过任一所述第一连接孔与所述横梁相连；所述第二侧板的一端设有与所述金属带的另一端相连的电流端子，另一端通过任一所述第二连接孔与所述横梁相连；所述通流线缆用于连接所述电流源和所述固定支架的两个电流端子，以使所述电流源和所述金属带构成闭合回路。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，与所述第一侧板连接的所述第一连接孔和与所述第二侧板连接的所述第二连接孔之间的间距根据所需焊接的超导线圈的直径确定。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括连接结构，所述连接结构用于连接所述横梁和所述压力单元。<...
【技术特征摘要】
1.一种高温超导接头焊接装置，其特征在于，所述装置包括：所述装置包括电流源、通流线缆、金属带、焊接底座、固定支架和压力单元；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属带的宽度大于所需焊接的超导带材接头的宽度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定支架包括第一侧板、第二侧板和横梁，所述横梁的一端设有至少一个第一连接孔，另一端设有至少一个第二连接孔；所述第一侧板的一端设有与所述金属带的一端相连的电流端子，另一端通过任一所述第一连接孔与所述横梁相连；所述第二侧板的一端设有与所述金属带的另一端相连的电流端子，另一端通过任一所述第二连接孔与所述横梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张意，毛凯，胡道宇，吴纪潭，刘旭洋，秦朗，刘坤，王雪晴，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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