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一种高温超导带材的超声波辅助扩散连接方法
摘要文本
本发明涉及高温超导技术领域，具体提供了一种高温超导带材固相连接方法，该方法制备的接头电阻极低、载流能力无损、机械强度高、低温韧性好、在超导带材可承受温区不失效。本发明方法首次采用表面工程技术将金、银、铝等高熔点、高电导率材料预制在超导带材表面作为中间连接层，通过超声波焊接技术实现了高温超导带材的固相扩散连接。本方法结合了超声波焊接的高效、清洁、廉价、稳定和扩散焊的低电阻特点，解决了传统钎焊和超声波辅助钎焊接头电阻率高、能量输入高、低温性能差、尺寸和性能均匀性差、钎料熔点温区失效等问题，对于高温超导长线缆和导体的制备和维护具有重要意义。
申请人信息
- 申请人:核工业西南物理研究院
- 申请人地址:610000 四川省成都市双流区西南航空港黄荆路5号
- 发明人: 核工业西南物理研究院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种高温超导带材的超声波辅助扩散连接方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410168716.6 |
| 申请日 | 2024/2/6 |
| 公告号 | CN117754102A |
| 公开日 | 2024/3/26 |
| IPC主分类号 | B23K20/02 |
| 权利人 | 核工业西南物理研究院 |
| 发明人 | 魏海鸿; 李鹏远; 张腾; 赖小强; 左佳欣; 孙林煜; 邓华林 |
| 地址 | 四川省成都市双流区西南航空港黄荆路5号 |
专利主权项内容
1.一种高温超导带材的超声波辅助扩散连接方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)处理超导带材待连接区域表面；(2)使用表面工程技术在超导带材待连接区域预制一层高导电率的镀层，镀层材料的熔点高于高温超导材料的承受上限；(3)将预制了镀层的超导带材进行搭接或桥接，带材的超导面相互朝向，然后将超导带材放置在超声波焊机的底座上并进行固定；(4)加热超声波焊机底座，并测量超导带材温度，当带材温度达到预设温度时开始焊接；(5)启动超声波焊机进行焊接，超声波焊接过程中施加纵向压力和预定振幅的横向剪切作用，促使超导带材表面的镀层材料发生摩擦运动与机械咬合，以产生摩擦热和微区金属塑性流动变形，使截面处原子扩散并形成金属间化合物，最终在接头中无任何一层材料达到熔融状态的前提下实现超导带材界面的结合；(6)超声波焊接完成后，进行接头冷却。