摘要：针对Bi-2223/Ag-Au高温超导带材制造的二元HTS电流引线设计中不同材料之间连接的技术要求,设计了减小接头电阻的焊接工艺实验,包括焊接温度、焊料、搭接长度和焊锡层厚度对接头电阻的影响。着重分析了HTS电流引线中应用的三种接头的焊接工艺对焊接电阻的影响,并总结出在HTS电流引线中接头电阻的焊接工艺参数。

摘要：目前,电磁焊接技术在电缆接头制作中的可行性和优越性已经得到国内外诸多学者的证实,然而关于电缆接头电磁焊接的焊接条件却鲜有研究。鉴于此,该文通过对70 mm^(2)铝绞线铜中间连接管电磁焊接进行了仿真模拟和实验研究。研究结果表明,集磁器中轴线上磁场大致呈“钟型”分布,工作区位置磁场最大,远离工作区的位置,磁场迅速减小,集磁器工作区径向不同位置,磁场分布较为均匀。对外管的形变过程进行了仿真、测量及理论推导,理论推导所得外管加速阶段速度曲线与仿真以及实测速度波形相近,理论计算碰撞速度与实测值偏差在10%以内,并且外管的碰撞速度与充电电压近似呈线性关系。电缆接头电阻随着充电电压的提升而减小,当充电电压为12 kV时,接头电阻为25.2μΩ,仅为要求值的60.8%;电缆接头强度随着充电电压的提升而提高,当充电电压大于12 kV时,铝绞线本体发生断裂,说明电磁焊接接头强度大于母材的强度。当充电电压为12 kV时,焊接接头切面观察到连续的波状界面,波峰约20μm,波长约70μm,已经达到焊接效果,此时实测碰撞速度为128.9 m/s,理论推导计算出的碰撞速度为134.7 m/s,与下限碰撞速度之间的偏差分别为5.6%和10.3%,因此可以较好地预测两种材料达到焊接条件所需的能量值,为今后的电磁焊接装置设计提供有效的参考。

摘要：为把电流引线罐从EAST大厅移到离装置约30m外的电源大厅,重新设计和制造了连接新旧超导导体间的13对超导接头。介绍了其中1对超导接头的结构设计、空隙率的确定、理论直流电阻计算、压降计算和加工装配方案等。为此,制造了1对超导接头,并进行通电测试,结果表明,所设计的超导接头结构和加工工艺满足EAST工程的要求。

摘要：为探究高场超导磁体的设计和制造技术,基于实验室12 T低温超导磁体,设计了一个8 T高温超导内插线圈,希望能够组合实现20 T磁场条件,主要介绍该无绝缘高温超导内插线圈的设计方法和研制进展。采用遗传优化算法获得了内插线圈的电磁设计方案,并采用均质化T-A法分析了屏蔽电流感应场(SCIF)对于高温超导内插线圈磁场分布的影响,结果表明,采用电流扫描反转法能够有效地减小屏蔽电流感应场。通过采用桥接的焊接方法以及对焊接温度的控制,获得了90 nΩ~130 nΩ之间的内接头,初步验证了无绝缘高温超导内插线圈制作的可行性。

摘要：商用YBCO超导带材的长度最多可达千米量级。在实际应用中通常借助接头来连接多根带材。为了降低接头的产热,必须使得接头电阻要尽可能地小。选用两种焊料,以不同工艺制备了若干YBCO超导接头。测试其电性能,并研究了表面预处理方式、焊接长度、加热温度、施加压力等不同工艺参数对其性能的影响。最后指出优化YBCO超导接头的工艺参数。

摘要：分段式高温超导磁体可大幅简化聚变堆堆芯的设计、建造与维护,而可拆卸式的低电阻接头是实现磁体分段的重要技术保证。实验采用YBCO带材制作了机械式可拆卸接头,在液氮温区(77 K)下对接头电阻和各层材料的电阻率进行了测量,分析了接头电阻的主要来源,并探究了不同表面处理、压力、降温次数和静置时间对接头电阻的影响。

摘要：正在研制的300 kvar高温超导同步调相机样机采用二极转子结构,每极上堆叠四组跑道形双饼高温超导线圈,线圈之间使用增强型超导电流桥接头结构来降低磁体内部的接头电阻。通过有限元软件对超导转子磁体的静态磁场分布进行了三维仿真计算,根据计算结果和超导带材临界电流-磁场-角度依赖性数据,得到该超导转子磁体在30 K温度的工作电流不能超过333 A。磁体制造完成后,对磁体以不同的升流速度进行了液氮下的通流实验,结果显示,超导转子磁体在液氮下能够安全通流50 A。在通流实验中,测量得到超导转子磁体内部各接头的电阻值均小于1μΩ。