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DE2141621C3 - Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbes. für supraleitende Kabel - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbes. für supraleitende Kabel

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Publication number
DE2141621C3
DE2141621C3 DE2141621A DE2141621A DE2141621C3 DE 2141621 C3 DE2141621 C3 DE 2141621C3 DE 2141621 A DE2141621 A DE 2141621A DE 2141621 A DE2141621 A DE 2141621A DE 2141621 C3 DE2141621 C3 DE 2141621C3
Authority
DE
Germany
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niobium
strip
profile
production
superconducting cables
Prior art date
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Application number
DE2141621A
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DE2141621B2 (de
DE2141621A1 (de
Inventor
Heinrich Dipl.-Phys. Dr. Diepers
Horst Muesebeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to CH1034572A priority patent/CH538754A/de
Priority to US00279387A priority patent/US3775840A/en
Priority to FR7229510A priority patent/FR2149536B1/fr
Priority to CA149,700A priority patent/CA960375A/en
Priority to GB3874972A priority patent/GB1397785A/en
Priority to JP47083271A priority patent/JPS4830899A/ja
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Publication of DE2141621B2 publication Critical patent/DE2141621B2/de
Application granted granted Critical
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/09—Making tubes with welded or soldered seams of coated strip material ; Making multi-wall tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als normalleitendes Metall (3) Kupfer verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein normalleitendes Metall (3) in Bandform in das U-Profil eingelegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Niob-Profils (2) und des Metallbandes (3) vor ihrer Verbindung gereinigt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen elektrolytisch poliert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen chemisch geätzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem normalleitenden Metall (3) verbundene Niob-Profil (2) auf eine geringere Dicke verformt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem normalleitenden Metall (3) verbundene Niob-Profil (2) durch Kaltwalzen verformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem normalleitenden Metall (3) verbundene Niob-Profil (2) mehrmals gewalzt wird und zwischen einzelnen Walzvorgangen einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
stoßen Anschließend werden die aneinanderhe- A „ Oberflächen der Niobstege miteinander vergeuden Oberflächen ^^ Ejektronenstrahlschwei-
verbunden. Ein besonderes Versteht darin, daß zur Herstellung a «imetaimanues zunächst auf die beiden Ränder ete^bandSgen Niobfolie jeweils ein Niobsteg einer wi *enstrahlschweißen derart aufge-
miu α^?«ί das ein U-förmiger Niobquerschnitt SC^ett Der'fJeTe Raum des U-förmigen Quer-0A w?rd dann wenigstens zum Teil mit dem noSekenden Metall gefüllt. Anschließend wird SmSmit dem Niobband und den seitlichen Stegen uSer Einwirkung vor, Wärme verbunden.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß diese? Herstellungsverfahren weiter vereinfacht werdieser nc & besteht darin, daß em Niobband
^einr U-Profil gebogen und der vom Profil eingeschlossene Raum wenigstens annähernd mit dem normaüeitenden Metall gefüllt wird und beide mit-Sr verbunden werden. Die Niobstege an den Seitenkanten des so hergestellten Bimetallbandes entstehen somit allein durch Verformung des Niobbandes Das entstehende U-Profil dient dann als Schmelzern für das normalleitende Metall, das vorzuesweise Kupfer sein kann.
Da sich die Oberflächenbeschaffenhe.t der beiden Materialien auf den Verbindungsprozeß der aneinanderiegenden Oberflächen auswirkt so können die be eitf vorbereiteten bandförmigen Materialien vor ihrer Vereinigung durch Wärmebehandlung zweckmäßig einer Oberflächenreinigung unterzogen wer-
55
Gegenstand der Patentanmeldung P 2141 636.4-34 ist ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, aus einer Niobschicht und einer Schicht aus elektrisch normalleitendem Metall, vorzugsweise Kupfer, bestehenden rohrförmigen Leitern für supraleitende Kabel. Nach diesem Verfahren wird zunächst ein aus den beiden Schichten bestehendes, an den Bandkanten mit Niobstegen versehenes Band hergestellt und dieses Band derart zu einem Rohr gebogen, daß die an den beiden Bandkanten befindlichen Ninhstece mit ihren freien Seitenflächen aneinanderua die mechanische Stabilität der Niobfolie mit einer Dicke, wie sie beim fertigen Leiter benotigt wird gering ist, kann nach einer besonders vorteil-Xn weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung zunächst eine Niobfolie mit besonders starkem Querschnitt zu einem U-Profil gebogen werden, in das dementsprechend auch ein etwas dikkeres Metallband eingelegt wird. Nach der Verbindung dieser beiden Materialien zu einein Bimetallband kann dieses Band anschließend auf eine geringere Dicke verformt werden, wie sie fur den rohrförmigen Leiter benötigt wird. Diese Verformung erhalt man in einfacher Weise durch Kaltwalzen des vorgefertigten Bimetallbandes. _
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. In den
Fig. 1 und 2 sind die Verfahrensschntte nach der Erfindung näher erläutert;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des
fertigen Leiters. . ... ,
Nach F i g 1 werden die Seitenkanten eines Niobbandes 2 derart hochgebogen, daß ein U-Profil mit verhältnismäßig langer Bodenfläche und demgegenüber wesentlich kürzeren Seitenflächen entsteht, die als Stege zum Verschweißen der Naht des spater entstehenden Rohres vorgesehen sind. Dieses U-Profil dient als Schiffchen oder auch als Behälter fur eine Metallfüllung 3, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen kann und einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt wie das Niob hat. Die Dick:n des Niobs 2 und des Kupfers 3 können sich beispielsweise wie etwa 110 verhalten; sie sind jedoch in der Figur zur Vereinfachung in einem abweichenden Größenverhältnis dargestellt. Die beiden Materialien werden zweckmäßig vor ihrer Vereinigung einer Oberflächenbearbei-
tung, insbesondere durch elektrolytisches Polieren oder chemisches Ätzen, unterzogen and dann durch einen Wärmeprozeß, beispielsweise durch Induktionsheizung, miteinander verbunden. Nach der Verbindung der aneinanderliegenden Oberflächen des Niobs 2 und des Kupfer 3 können die Oberflächen des so hergestellten Bimetalls zweckmäßig nochmals bearbeitet werden, damit man glatte, einander planparallele Oberflächen der beiden Flachseiten des Bandes erhält.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, ein Kupferband 3 in das 'J-Profil 1 einzulegen, das nach oben etwas gewölbt ist, damit bei der späteren Wärmebehandlung, die zweckmäßig unter einem Vakuum von beispielsweise etwa 10~4 bis 10~5 Torr und einer Temperatur von etwa 11000C erfolgt, eine gute Evakuierung zwischen den aneinanderliegenden Oberflächen sichergestellt ist.
Anschließend wird das Bimelallband vorzugsweise durch Kaltverformung, insbesondere durch Walzen, auf den geringen Querschnitt gebracht, der für den späteren rohrförmigen Leiter benötigt wird. Das fertige Kupferband 3 ist dann auf einer Flachseite mit der Niobschicht versehen, die an den beiden Bandkanten des Kupfers 3 jeweils einer. Steg 4 bzw. 5 bildet. Die gesamte Dicke dieses fertigen Bimetallbandes kann beispielsweise etwa 1 mm betragen.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, das fertige Bimetallband mehrmals zu walzen. Zwischen einzelnen Walzvorgängen kann das Band vorteilhaft einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Da-
durch können mechanische Spannungen im Material, die durch die Kaltverformung entstanden sind, wieder beseitigt werden. Man kann das Bimetallband beispielsweise bei einer Temperatur von einigen hundert Grad, vorzugsweise wenigstens 700° C, über längere Zeit, vorzugsweise wenigstens etwa 2 Stunden, glühen.
Das Bimetallband wird dann nach Fig. 3 durch Biegen derart zu einem rohrförmigen Leiter 60 verformt, daß die Außenkanten der beiden Stege 4 und S aneinanderliegen. Diese Vereinigung erfolgt vorzugsweise durch einen Elektronenstrahl, der in der Figur als Pfeil angedeutet und mit 8 bezeichnet ist.
Hierzu 1 Biatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, aus einer Niobschicht und einer Schicht aus elektrisch normalleitendem Metall bestehenden rohrförmigen Leitern für supraleitende Kabel, bei dem zunächst ein aus den beiden Schichten bestehendes, an den Bandkanten mit Niobstegen versehenes Bimetallband hergestellt wird und dieses Bimetallband derart zu einem Rohr gebogen wird, daß die an den beiden Bandkanten befindlichen Niobstege aneinanderstoßen, und bei dem dann die Niobstege miteinander verbunden werden, nach Patentanmeldung P 2141636.4-34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Niobband (2) zu einem U-Profil gebogen und der vom Profil eingeschlossene Raum wenigstens annähernd mit dem normalleitenden Metall (3) gefüllt wird und beide miteinander verbunden wer-
DE2141621A 1971-08-19 1971-08-19 Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbes. für supraleitende Kabel Expired DE2141621C3 (de)

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DE2141621A DE2141621C3 (de) 1971-08-19 1971-08-19 Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbes. für supraleitende Kabel
CH1034572A CH538754A (de) 1971-08-19 1972-07-11 Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel
US00279387A US3775840A (en) 1971-08-19 1972-08-10 Method of producing a composite conductor band for use in making a tubular superconductor
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JP47083271A JPS4830899A (de) 1971-08-19 1972-08-18

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Publications (3)

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DE2141621B2 DE2141621B2 (de) 1975-05-07
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