一种超导馈线系统用测温座的制备方法技术方案

本发明专利技术涉及焊接技术领域，公开了一种超导馈线系统用测温座的制备方法，其中测温座包括相互焊接的底座和圆管，材质分别为C10100无氧铜和316L不锈钢，制备方法包括对所述圆管进行酸洗、清理后镀镍、对所述底座采用酸洗法去除氧化层、采用焊接装置将圆管和底座连同钎料一起进行钎焊装配、将装配后的焊接装置整体放入真空钎焊炉内，执行真空钎焊步骤后开炉打开焊接装置即可；本发明专利技术采用的焊接装置结构简单、使用方便，能够确保基体材料和钎料的接触，有效克服底座和圆管之间差异较大的物理属性，实现了二者可靠的连接。现了二者可靠的连接。现了二者可靠的连接。

【技术实现步骤摘要】
一种超导馈线系统用测温座的制备方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种超导馈线系统用测温座的制备方法。

技术介绍

[0002]超导馈线系统作为核聚变堆关键部件之一，用来连接室温电源和低温超导磁体系统，实现超导磁体系统励磁电流的传输。超导馈线冷却系统的使用工况为极端条件，目前超导馈线系统的冷却管道温度分别为4.2K和77K。为了精准采集冷却管路上的温度参数，需要在4.2K和77K的冷却管道上布置有大量的测温座。一般的测温座由两种材料焊接而成，两种材料物理属性差异较大，在真空钎焊冷却过程中，易产生收缩应力造成钎焊面开裂，甚至钎焊面的失效，致使温度采集不精确或无法有效采集，而且根据工程实际要求，连接的孔洞率要小于1%，同时钎焊装配时无法做到紧贴，致使钎焊过程中产生焊接缺陷，亟需改进。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种超导馈线系统用测温座的制备方法，解决了现有技术中测温座的异种连接物理性能差异较大的问题，实现可靠连接。
[0004]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：一种超导馈线系统用测温座的制备方法，所述测温座包括相互焊接的底座和圆管，所述底座材质为C10100无氧铜，其与圆管焊接一侧为弧形，所述圆管材质为316L不锈钢，所述制备方法具体包括：对所述圆管进行酸洗，清理后镀镍；对所述底座采用酸洗法去除氧化层；采用焊接装置将圆管和底座连同钎料一起进行钎焊装配；将装配后的焊接装置整体放入真空钎焊炉内，执行真空钎焊步骤后开炉打开焊接装置即可。
[0005]优选地，所述焊接装置包括C型钎焊夹具以及分别与圆管、底座匹配的圆管工装和底座工装，其中，所述C型钎焊夹具顶部开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中穿设有紧固螺杆；所述圆管工装和底座工装位于C型钎焊夹具内部，用于将圆管、底座包裹在中间并通过紧固螺杆实现圆管与底座的紧密贴合。
[0006]优选地，所述圆管与底座的紧密贴合时圆管工装和底座工装相对侧面间距为1mm。
[0007]优选地，所述钎料为Ag72Cu28，所述钎料熔化温度为779℃。
[0008]优选地，所述真空钎焊步骤包括：关闭炉门，启动真空钎焊炉抽气系统；分步顺次执行升温、保温步骤后开炉取出焊接装置。
[0009]优选地，启动真空钎焊炉抽气系统后的真空度不低于1
×
10
‑3Pa。
[0010]优选地，所述分步顺次执行升温、保温步骤具体：
先升温至600℃，保温；再升温至800℃，保温；再升温至830℃，保温。
[0011]优选地，所述600℃的升温时间为120分钟且保温时间为60分钟；所述800℃的升温时间为60分钟且保温时间为90分钟；所述830℃的升温时间为20分钟且保温时间为10分钟。
[0012]优选地，在830℃保温后停止加热并在炉冷至60℃以下时开炉。
[0013]优选地，所述，镀镍厚度为8~12μm。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供的制备方法，可以克服316L与C10100之间差异较大的物理属性，实现可靠的连接；此外本专利技术匹配设计的焊接装置，其结构简单，使用方便，能够确保基体材料和钎料的接触，实现钎焊的毛细和润湿作用，为钎焊过程提供操作基础，配合本专利技术的工艺步骤，解决316L圆管与测温底座的异种连接物理性能差异较大的问题，实现可靠连接。
[0015]关于本专利技术相对于现有技术，其他突出的实质性特点和显著的进步在实施例部分进一步详细介绍。
附图说明
[0016]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为实施例1中装配后的测温座与焊接装置结构示意图；图2为实施例1中装配后的测温座与焊接装置剖面结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]需要说明的是，在说明书及权利要求书当中使用了某些名称来指称特定组件。应当理解，本领域普通技术人员可能会用不同名称来指称同一个组件。本申请说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的实质性差异作为区分组件的准则。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的“包含”或“包括”为一开放式用语，其应解释为“包含但不限定于”或“包括但不限定于”。具体实施方式部分所描述的实施例为本专利技术的较佳实施例，并非用以限定本专利技术的范围。
[0019]实施例1请参照图1
‑
2，本实施例提供一种超导馈线系统用测温座的制备方法，测温座包括相互焊接的底座2和圆管1，底座2材质为C10100无氧铜，其与圆管1焊接一侧为弧形，C10100无氧铜冷、热加工性能均极好、可锻性良好。圆管1材质为316L不锈钢；316L不锈钢具有优秀的耐腐蚀性、耐高温和抗蠕变性能，其中本专利技术采用真空钎焊工艺将316L圆管1和C10100底
座2进行焊接，具体包括以下步骤：钎料选择：本实施钎料7选用Ag72Cu28钎料，熔化温度为779℃，不仅具有优良的工艺性能，如适宜的熔点、良好的润湿、填缝能力强等，而且钎接质量高，能够形成强度高、导电性和耐腐蚀性优良的钎焊接头；在316L不锈钢圆管1上酸洗清理后镀镍，镀镍厚度为8~12μm；将C10100底座2酸洗去除氧化层；钎焊件装配：采用焊接装置将圆管1和底座2连同钎料一起进行钎焊装配，在本实施例中焊接装置包括C型钎焊夹具5以及分别与圆管1、底座2匹配的圆管工装3和底座工装4，其中，C型钎焊夹具5顶部开设有螺纹通孔，螺纹通孔中穿设有紧固螺杆6，圆管工装3和底座工装4可以采用不锈钢材质制备；圆管工装3和底座工装4位于C型钎焊5夹具内部，用于将圆管1、底座2包裹在中间并通过紧固螺杆6实现圆管1与底座2的紧密贴合，特别的圆管1与底座2的紧密贴合时圆管工装3和底座工装4相对侧面间距为1mm，这样的设计可使圆管工装3有下压余量使得316L圆管1与C10100底座2紧贴，避免316L圆管1在生产过程中有一定椭圆导致钎焊装配时底座2C10100与316L圆管1无法做到紧贴的情况。
[0020]钎焊：将装配后的焊接装置整体放入真空钎焊炉内；关闭炉门，启动真空钎焊炉抽气系统，真空度优于1
×
10
‑3Pa；真空钎焊炉中，120分钟升温至600℃，保温60分钟；在真空钎焊炉中，60分钟升温至800℃，保温90分钟；20分钟升温至830℃，保温10分钟；停止加热，炉冷至60℃以下，开炉取出钎焊样件即可。
[0021]对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导馈线系统用测温座的制备方法，其特征在于，所述测温座包括相互焊接的底座和圆管，所述底座材质为C10100无氧铜，其与圆管焊接一侧为弧形，所述圆管材质为316L不锈钢，所述制备方法具体包括：对所述圆管进行酸洗，清理后镀镍；对所述底座采用酸洗法去除氧化层；采用焊接装置将圆管和底座连同钎料一起进行钎焊装配；将装配后的焊接装置整体放入真空钎焊炉内，执行真空钎焊步骤后开炉打开焊接装置即可。2.根据权利要求1所述的超导馈线系统用测温座的制备方法，其特征在于，所述焊接装置包括C型钎焊夹具以及分别与圆管、底座匹配的圆管工装和底座工装，其中，所述C型钎焊夹具顶部开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中穿设有紧固螺杆；所述圆管工装和底座工装位于C型钎焊夹具内部，用于将圆管、底座包裹在中间并通过紧固螺杆实现圆管与底座的紧密贴合。3.根据权利要求2所述的超导馈线系统用测温座的制备方法，其特征在于，所述圆管与底座的紧密贴合时圆管工装和底座工装相对侧面间距为1mm。4.据权利要求1所述的超导馈线系统用测温座的制备方法，其特征在于，所述钎料为Ag72Cu28，所述钎料熔化温度为779℃。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈旭，李波，陶嘉，周能涛，彭黎明，马兆龙，史磊，
申请(专利权)人：合肥聚能电物理高技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：