DE2154452A1

DE2154452A1 - Verfahren zum herstellen von rohrfoermigen leitern, insbesondere fuer supraleitende kabel

Info

Publication number: DE2154452A1
Application number: DE2154452A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Phys Dr Diepers; Horst Muesebeck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-02
Filing date: 1971-11-02
Publication date: 1973-05-03
Also published as: DE2154452C3; CA960787A; DE2154452B2; US3783503A

Description

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

Zusatz zum Patent (Patentanmeldung P 21 41 636.4;

VPA 71/7568)

Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung P 21 41 636.4) ist ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, aus einer Niobschicht und einer Schicht aus elektrisch normalleitendem Metall bestehenden Leitern, insbesondere für supraleitende Kabel. Nach dem 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 Niobstege mit ihren freien Seitenflächen aneinanderstoßen. Anschließend werden die aneinanderliegenden Oberflächen der Niobstege miteinander vereinigt, vorzugsweise durch Elektronenstrahlschweißen miteinander verbunden.

Ein besonderes Verfahrensmerkmal besteht darin, daß zur Herstellung des Bimetallbandes zunächst auf die beiden Ränder einer bandförmigen Niobfolie jeweils ein Niobsteg mittels Elektronenstrahlschweißen derart aufgeschweißt wird, daß ein U-förmiger Niobquerschnitt entsteht. Der freie Raum des U- -förmigen Querschnitts wird dann wenigstens zum Teil mit dem normalleitenden Metall gefüllt. Anschließend wird das' Metall mit dem Niobband und den seitlichen Stegen unter Einwirkung von Wärme verbunden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine weitere Herstellungsmöglichkeit für das IJ-Profil zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schmalseiten eines Niobbandes jeweils derart mit einem dickeren Niobband verbunden werden, daß ein U- -Profil entsteht und daß der von dem U-Profil eingeschlossene

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Raum wenigstens annähernd mit dem normalleitenden Metall gefüllt wird und anschließend beide Körper miteinander verbunden werden.

Die Vereinigung der Schmalseiten des Niobbandes mit den als Stege dienenden dickeren Bändern mit vorzugsweise rechteckigem oder quadratischen Profil erfolgt vorzugsweise durch Elektronenstrahlschweißen. Zur Vereinigung des in das U-Profil eingelegten normalleitenden Materials mit dem Niob-U- -Profil ist nahezu jede beliebige Wärmebehandlung im Vakuum geeignet. Das entstehende U-Profil dient somit als Schmelz-" form für das normalleitende Metall, das vorzugsweise Kupfer sein kann.

Da sich die Oberflächenbeschaffenheit der beiden Materialien auf den Verbindungsprozeß der aneinanderliegenden Oberflächen auswirkt, so können die bereits vorbereiteten Materialien vor ihrer Vereinigung durch Wärmebehandlung zweckmäßig einer Oberflächenreinigung unterzogen werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. In Fig.1 sind die Verfahrensschritte nach der Erfindung erläutert. Fig.2 zeigt eine schematische Darstellung des fertigen Leiters.

Nach Fig.1 wird ein dünnes Niobband, dessen Querschnitt in der Fig. mit 2 bezeichnet ist, an ihren SchmaJLseiten jeweils mit einem dickeren Niobleiter 4 bzw. 5» die vorzugsweise einen eckigen Querschnitt haben können, vereinigt. Die Verbindung dieser Niobleiter 4 und 5 mit dem ITiobband 2 erfolgt vorzugsweise mittels Elektronenstrahlschweißen. Zu diesem Zweck wird jeweils ein Elektronenstrahl auf die aneinanderliegen'den Flächen der Körper 2, 4 und 5 gerichtet, wie es in der Figur durch Pfeile 7 und 8 angedeutet ist.

Die Verbindung der Teile 2, 4 und 5 ist außer durch Elektronenstrahlschweißen beispielsweise auch durch Schutzgas- -Lichtbogenschweißen möglich.

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Nach der Vereinigung kann das aus den Teilen 2, 4 und 5 "bestehende U-Profil gegebenenfalls noch einer Oberflächenbehandlung unterzogen und dann mit normalleitendem Material 3 gefüllt werden, das vorzugsweise Kupfer sein kann.

Zu diesem Zweck kann ein flaches Kupfer- oder auch Aluminiumband, dessen Querschnitt etwa dem vom U-Profil eingeschlossenen Raum entspricht, in das U-Profil eingelegt und durch eine Wärmebehandlung mit dem JTiob-U-Profil vereinigt werden, wie es beispielsweise im Ausführungsbeispiel der Hauptanmeldung, Pig.4j beschrieben ist.

Anstelle eines Metallbandes können auch beliebig profilierte einzelne Stäbe in das Niob-Profil eingelegt und miteinander sowie mit dem Niob verbunden werden.

Das fertige Bimetallband wird dann zu einem in Fig.2 dargestellten Rohr gebogen, so daß die von der Folie 2 abgewandten freien Seitenflächen der Stege 4 und 5 aneinanderstoßen. Dann werden die aneinanderliegenden Seitenflächen der Stege 4 und 5 miteinander verbunden, vorzugsweise durch einen Elektronenstrahl miteinander vereinigt, wie es in der Figur durch einen nicht näher bezeichneten Pfeil angedeutet ist.

Zur Herstellung des Niob-U-Profils nach der Erfindung kann vorzugsweise ein Uiobband mit einer in der Blechverarbeitung üblichen Stärke von wenigstens etwa 0,1 mm, vorzugsweise wenigstens 0,3 mm, insbesondere mehr als 1 mm, verwendet werden. Die Dicke des verwendeten Bandes wird im allgemeinen 5 mm nicht wesentlich überschreiten. Das mit dem normalleitenden Material gefüllte U-Profil wird anschließend auf eine gewünschte Stärke ausgewalzt, die von der Verwendung des fertigen Leiters abhängig ist.

5 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

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- 4 Patentansprüche

1J Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, aus einer NiCb-—S schicht und einer Schicht aus elektrisch normalleitendem Metall "bestehenden leitern, insbesondere für supraleiten de Kabel, bei dem zunächst ein aus den "beiden Schichten "bestehendes, an den Bandkanten mit Niobstegen versehenes Band hergestellt wird und dieses Band derart zu einem Rohr gebogen wird, daß die an beiden Bandkanten befind lichen Niobstege aneinander stoßen und bei dem dann die Niobstege miteinander verbunden werden, nach Patent . . (Patentanmeldung P 21 41 636.4), dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten eines Niobbandes (2) jeweils derart mit einem dickeren Niobband (4,,5) verbunden werden, daß ein U-Profil entsteht, und daß der von dem U-Profil eingeschlossene Raum wenigstens annähernd mit dem normalleitenden Metall (3) gefüllt wird und anschließend beide Körper (2,4,5 und 3) miteinander verbunden werden,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niobbänder (2,4,5) jeweils durch einen Elektronenstrahl (7,8) miteinander verbunden werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Niobband ein Niobblech mit einer Dicke von wenigstens etwa 0,3 mm verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Niobband ein Niobblech mit einer Stärke von wenigstens etwa 1 mm verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, gekennzeichnet durch anschließendes Auswalzen der miteinander verbundenen Körper (2,3,4,5).

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