高温超导带材接头焊接技术研究_瞿青云.pdf

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1、第３６卷第４期低温物理学报Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．４２０１４年８月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＯＷＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＰＨＹＳＩＣＳＡｕｇｕｓｔ２０１４高温超导带材接头焊接技术研究＊瞿青云刘华军陈敬林武玉陈环宇中国科学院等离子体物理研究所，合肥２３００３１收稿日期：２０１３－１０－１７；修回日期：２０１３－１２－２１【摘要】焊接技术是高温超导带材实际应用中的关键技术，焊接温度、焊料、搭接长度等工艺环节对带材接头性能都有一定的影响．本文针对高温超导一代Ｂｉ２２２３／Ａｇ带材和二代ＹＢＣＯ带材的接头焊接工艺进行了系统的实验研究，包括焊接温度对带材性能

2、的影响、不同焊料及搭接长度对接头性能的影响等．实验结果表明：一代Ｂｉ２２２３／Ａｇ高温超导带材在４００℃焊接温度以内载流能力不会发生明显退化，而二代ＹＢＣＯ带材对温度较敏感，在２００℃以上带材性能会出现明显退化；在Ｂｉ２２２３／Ａｇ及ＹＢＣＯ带材各自的焊接温区内，不同焊料对带材接头性能有一定的影响，但液氮温度下接头电阻均能达到１０－８Ω量级，其临界电流与带材短样相比无太大变化；两种超导带材的接头电阻均与焊接搭接长度成反比，适当增加焊接搭接长度可以减小接头电阻，提高带材接头性能．关键词：焊接工艺，接头电阻，Ｂｉ２２２３／Ａｇ，ＹＢＣＯＰＡＣＣ：７４００

3、，７４７０ＣDOI:10.13380/j.cnki.chin.j.lowtemp.phys.2014.04.013ＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＳＯＬＤＥＲＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＯＦ＊ＨＩＧＨ－ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＳＵＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＮＧＴＡＰＥＱｉｎｇｙｕｎＱＵＨｕａｊｕｎＬＩＵＪｉｎｇｌｉｎＣＨＥＮＹｕＷＵＨｕａｎｙｕＣＨＥＮＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｓｍａＰｈｙｓｉｃｓＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｅｆｅｉ２３００３１Ｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔｅ：２０１３－１０－１７；ｒｅｖｉｓｅｄｍａｎｕｓｃｒｉｐｔｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔ

4、ｅ：２０１３－１２－２１【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｔａｐｅｓｉｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｌｌｏｆｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｓｏｌｄｅｒａｎｄｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｌｅｎｇｔｈｏｆｓｏｌｄｅｒｉｎｇｚｏｎｅｈａｖｅａｎｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｊｏｉｎｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｉｔ，ａｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｂｏｕｔｔ

5、ｈｅｓｏｌｄｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｔａｐｅｓ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆＢｉ２２２３／Ａｇｗｉｌｌｎｏｔｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｕｎｄｅｒ４００℃，ｗｈｉｌｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＹＢＣＯｗｉｌｌｂｅｄｅｇｒａｄｅｄａｂｏｖｅ２００℃ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｌｄｅｒｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｊｏ

6、ｉｎｔｓｉｎｔｈｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｌｄｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｇｉｏｎｏｆＢｉ２２２３／ＡｇａｎｄＹＢＣＯ．Ｔｈｅｊｏｉｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｔｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆ１０－８Ωａｔ７７Ｋａｎｄｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔｈａｓｌｉｔｔｌｅｃｈａｎｇｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｈｏｒｔｓａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅｒｅｉｓａｎｉｎｖｅｒｓｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｏｌｄｅｒｉｎｇｚｏｎｅａｎｄｊｏｉｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｉｎｃ

7、ｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｌｅｎｇｔｈｏｆｓｏｌｄｅｒｉｎｇｚｏｎｅｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｊｏｉｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｏｌｄｅｒｅｄｊｏｉｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｊｏｉｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，Ｂｉ２２２３／Ａｇ，ＹＢＣＯ＊国家自然科学基金（批准号：５１１７７１６３）和国际热核聚变实验堆（ＩＴＥＲ）计划专项基金（批准号：２０１１ＧＢ１１２００４）资助的课题．＊ＰｒｏｊｅｃｔｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃ

8、ｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（ＧｒａｎｔＮｏ．５１１７７１６３）ａｎｄｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔ