Tube de niobium de haute pureté

Un procédé de brasage sous vide pour la fabrication d'un tube en niobium de haute pureté et d'un tube en acier inoxydable comprend les étapes suivantes :

1. Le premier a été traité chimiquement et le second a été galvanisé avec du nickel après prétraitement.

2. Le tube en acier inoxydable est disposé à l'extérieur du tube en niobium de haute pureté et le revêtement en acier inoxydable est disposé à l'intérieur de celui-ci.

3. Une rainure triangulaire est disposée sur la surface de contact des deux côtés, et la soudure d'AgCu20 recouverte de poudre de titane est placée dans la rainure triangulaire, puis le brasage sous vide est effectué dans un four de brasage sous vide pour

4. Une fois le brasage sous vide terminé, le revêtement en acier inoxydable est retiré pour réaliser le soudage.

5. La méthode de brasage sous vide peut non seulement faire couler complètement le matériau de remplissage, mais également assurer la propreté de la surface de soudage et éviter l'oxydation de la plaque de niobium lors du processus de laminage chauffant, le problème du remplacement des brides NB-TI par des brides en acier inoxydable en raison de la grande différence entre les deux coefficients de dilatation thermique est surmontée, résolvant ainsi le problème de l'étanchéité sous vide de la cavité supraconductrice.

Le procédé de fabrication appartient au domaine technique des cavités accélératrices supraconductrices. À l'heure actuelle, le matériau préféré pour les applications de cavité supraconductrice est le niobium métallique, qui a le point critique le plus élevé (9,26 K), le champ de surchauffe critique le plus élevé (environ 200 MT) et d'excellentes propriétés mécaniques en tant que classification supraconductrice, il est particulièrement adapté pour l'usinage dans diverses formes de la cavité supraconductrice. Le tube de niobium de haute pureté-316L est devenu une demande urgente de cavité supraconductrice et de coût à haute performance.

En raison de la grande différence de coefficient de dilatation entre deux métaux, la méthode de soudage courante est facile à produire des fissures et à entraîner des fuites de vide. Le laboratoire national AGÓN a utilisé avec succès le brasage sous vide pour relier les deux. Le laboratoire utilise du cuivre sans oxygène comme matériau de remplissage, cependant, il y a des composés Fe-Nb sur la surface de soudage, ce qui entraîne une diminution de la force de soudage et une éventuelle fuite de vide. Parce que la température de travail de la pièce à souder est la température de l'hélium liquide (4,2 K), elle doit supporter plusieurs fois des chocs froids et thermiques de 4,2 K à 873 K et une résistance mécanique suffisante, les exigences techniques ci-dessus mettent en avant des exigences très élevées pour le cordon de brasage des deux parties.

Ils ont été utilisés comme matériaux de base, et la soudure AGCU20 revêtue de poudre de titane a été utilisée comme matériau de remplissage, le "tube de niobium haute pureté" impliqué a une valeur RRR (le rapport de la résistivité à 300K à la résistivité à 10K) supérieure à 300 et une épaisseur supérieure de 3 mm. Tube inox 316L pour bride bord vide.

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