[发明专利]一种万安级YBCO高温超导电流引线装置及其制作方法

权利要求书

1.一种万安级YBCO高温超导电流引线装置，其特征在于：包括外层高温超导段和内层高温超导段，所述外层高温超导段包括：外层温端铜连接头、外层不锈钢分流器、外层高温超导带材、外层冷端铜连接头；所述内层高温超导段包括内层温端铜连接头、内层不锈钢分流器、内层高温超导带材、内层冷端铜连接头；

所述内、外层不锈钢分流器及内、外层两端铜连接头均在外表面均匀开槽嵌入焊接高温超导带材组件,其中内、外层两端铜连接头包括内层温端铜连接头、内层冷端铜连接头、外层温端铜连接头和外层冷端铜连接头；

所述内层冷端铜连接头内部设有冷却剂通路用于通入冷却剂来冷却电流引线冷端；

外层温端铜连接头与电流引线铜换热器段焊接相连，高温超导带材组件及内、外层冷端铜连接头与低温超导线焊接相连。

2.如权利要求1所述的一种YBCO高温超导电流引线装置，其特征在于：所述电流引线采用双层套管式的结构，分为外层高温超导段和内层高温超导段，内、外层高温超导段通过温端的螺纹焊接，以及通过冷端的填料焊接进行连接。

3.如权利要求1所述的一种YBCO高温超导电流引线装置，其特征在于：所述高温超导组件包括20个Panel，将4条长度相同的YBCO超导带材并列平铺并将带材两头点焊固定制作成一个Panel，并将每个Panel焊接在内、外层不锈钢分流器及内、外层两端铜连接头外表面的槽内。

4.如权利要求2所述的一种YBCO高温超导电流引线装置，其特征在于：内层不锈钢分流器与内层两端铜连接头之间采用银铜焊接进行连接，超导带材采用锡焊的方式焊接在内层不锈钢分流器及内层两端铜连接头表面槽内，在内层温端铜连接头外表面加工有外螺纹。

5.如权利要求2所述的一种YBCO高温超导电流引线装置，其特征在于：外层不锈钢分流器与外层两端铜连接头之间采用银铜焊接进行连接，超导带材采用锡焊的方式焊接在外层不锈钢分流器及外层两端铜连接头表面槽内，在外层温端铜连接头内表面加工有内螺纹。

6.如权利要求2所述的一种YBCO高温超导电流引线装置，其特征在于：

分流器材质为304不锈钢，铜连接头的材质为剩余电阻率(RRR)值为50的纯铜，高温超导组件采用YBCO超导带材。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的一种万安级YBCO高温超导电流引线装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)采用铣床以及数控机床完成对高温超导段组件机械结构的加工；

步骤(2)分别将外表面有开槽的内、外层不锈钢分流器与内、外层两端铜连接头进行银铜焊接，然后用丙酮清洗；

步骤(3)进行低温超导线与内、外层高温超导段的焊接；

步骤(4)进行高温超导带材组件与内、外层高温超导段的焊接；

步骤(5)将制作完成的内、外层高温超导段通过温端的螺纹焊接和冷端的填料焊接连接成为一个整体，完成对万安级YBCO电流引线高温超导段的制作；

步骤(6)焊接完成后取下内、外层高温超导段上的夹紧模具及工装，完成对内、外层高温超导段的制作。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中，高温超导组件的加工包括：内、外层冷端铜连接头的低温超导线槽的加工、内、外层不锈钢分流器及内、外层两端铜连接头外表面槽的加工、内层冷端铜连接头内部冷却剂通路的加工、内层温端铜连接头外螺纹的加工修正、外层温端铜连接头内螺纹的加工修正。

9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中，低温超导线与内、外层高温超导段的焊接工艺包括：焊接前先用丙酮清洗并将低温超导线一端微微压扁以增大与YBCO超导带材的接触面积，并将压扁的一端搭接在内、外层冷端铜连接头的外表面槽内，采用熔点为217℃的Sn-3.8Ag-0.7Cu焊料进行焊接。