DD276941A1 - METHOD FOR PRODUCING METAL-COVERED AND MINERALIZED SPECIAL HALVES - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING METAL-COVERED AND MINERALIZED SPECIAL HALVES Download PDF

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DD276941A1
DD276941A1 DD32171688A DD32171688A DD276941A1 DD 276941 A1 DD276941 A1 DD 276941A1 DD 32171688 A DD32171688 A DD 32171688A DD 32171688 A DD32171688 A DD 32171688A DD 276941 A1 DD276941 A1 DD 276941A1
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mineral
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insulated
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DD32171688A
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Wolfgang Rolle
Guenter Haschke
Waldemar Kolb
Manfred Beger
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Hettstedt Walzwerk
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  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallummantelter und mineralisolierter Spezialhalbzeuge, bei denen die Leiterdraehte untereinander und gegen den Metallmantel durch ein Mineralpulver isoliert und die fuer die Produktion von mineralisolierten Mantelleitungen, Mantelheizleitern und anderen Messwertwandlern geeignet sind. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein Leiterkerndraht mit einem in an sich bekannter Weise galvanisch aufgebrachten Nickelueberzug mit einer Dicke von 5 bis 25 mm beschichtet und der entstehende Verbundkoerper nach einer Zwischengluehung oberhalb 1 000C einer sich anschliessenden Kaltverformung unterworfen wird.The invention relates to a method for producing metal-coated and mineral-insulated special semi-finished products in which the conductor wires are insulated from each other and against the metal jacket by a mineral powder and which are suitable for the production of mineral-insulated sheathed cables, jacket heating conductors and other transducers. According to the invention, the object is achieved by coating a conductor core wire with a nickel coating which is applied in a manner known per se with a thickness of 5 to 25 mm and subjecting the resulting composite body to an intermediate cold annealing above 1000 ° C., followed by cold deformation.

Description

Beispiel 1example 1

Für die Herstellung von Verbundwerkstoffen werden üblicherweise austenitische Edelstahle als Schulzmantel, MgO-Pulver als Isoliermaterial und Leitermaterialien mit hoher Leitfähigkeit, beispielsweise >56S.m/mm2, eingesetzt. Beim Einsatz eines feinkörnigen Isolierweikstoffes mit Korngrößen < 100μπι beim Füllen kann vorteilhafterweise ein galvanisch vernickelter Kupferdraht mit einer Nickelauflage von 5 bid ΙΟμιτι verwendet werden. Diese Nickelauflage ist ausreichend, um nach Querschnittsreduzierung und Glühung einen Isolationswiderstandsabfall über die Oxidation des Kupfers zu vermeiden und eine hinreichende Stabilität des Leiterdrahtes zu gewährleisten. Die gsringe Nickelauflage führt nicht zu einer Unterschreitung des Grenzwertes der oben genannten Leitfähigkeit.For the production of composites austenitic stainless steels are usually used as Schulzmantel, MgO powder as insulating material and conductive materials with high conductivity, for example> 56S.m / mm 2 . When using a fine-grained Isolierweikstoffes with particle sizes <100μπι during filling can advantageously a galvanisch nickeled copper wire with a nickel plating of 5 bid ΙΟμιτι be used. This nickel coating is sufficient to avoid a reduction in insulation resistance via the oxidation of the copper after cross-section reduction and annealing and to ensure sufficient stability of the conductor wire. The gsringe Nickelauflage does not lead to a fall below the limit of the above conductivity.

Beispiel 2Example 2

Analog Beispiel 1 wird bei Verwendung eines pulverförmiger! Isoliermaterials mit Korngrößen > 100pm die Nickelauflage des Leiterdrahtes auf 20 bis 25μηι erhöht, wobei der l.eiterdraht aus einer Kupfer-Zink-Legierung besteht. Diese erhöhte Nickelauflage bietet bei den nachfolgenden Umformprozessen einen ausreichenden Schutz des Leiterkerndrahtes vor Oxidation und vermeidet einen Isolationswiderstandsabfall durch Metalloxidteilchen im Isoliermaterial unter Beibehaltung des Sollwertes der Leitfähigkeit von 18S.m/mm2 sowie der mechanischen Stabilität.Analogously to Example 1, when using a powdered! Insulating material with grain sizes> 100pm increases the nickel deposition of the conductor wire to 20 to 25μηι, wherein the l.eiterdraht consists of a copper-zinc alloy. In the subsequent forming processes, this increased nickel deposit provides sufficient protection of the conductor core wire from oxidation and avoids an insulation resistance drop due to metal oxide particles in the insulating material while maintaining the desired value of the conductivity of 18S.m / mm 2 and the mechanical stability.

Claims (1)

Verfahren rur Herstellung metallummantelter und mineralisolierter Spezialhalbzeuge, bei denen die Leiterdrähte untereinander und gegen den rohrförmigen Metallmantel durch ein Mineralpulver isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiterkerndraht mit einem in an sich bekannter Weise galvanisch aufgebrachten Nickelüberzug mit einer Dicke von 5 bis 25μηΊ beschichtet und der entstehende Verbundkörper nach einer Zwischenglühung oberhalb 1 000°C einer sich anschließenden Kaltverformung unterworfen wird.Process for the production of metal-clad and mineral-insulated special semi-finished products, in which the conductor wires are insulated from each other and against the tubular metal jacket by a mineral powder, characterized in that a conductor core wire is coated with a nickel coating having a thickness of 5 to 25 μm in a manner known per se and the resulting composite body after an intermediate annealing above 1 000 ° C is subjected to a subsequent cold deformation. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallummantelter und mineralisolierter Spezialhalbzeuge, bei denen die Leiterdrähte untereinander und gegen den Metallmantel durch ein Mineralpulver isoliert und die für die Produktion von mineralisoiicrten Mantelleitungen, Mantelheizleitern und anderen Meßwert- /andlern geeignet sind.The invention relates to a method for producing metal-coated and mineral-insulated special semi-finished products in which the conductor wires are insulated from each other and against the metal shell by a mineral powder and which are suitable for the production of mineralisoiicrten sheathed cables, Mantelheizleitern and other Meßwert- / andlern. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Nach dem Stand der Technik wird zur Herstellung metallmantelgeschützter und mineralisolierter Kabel ein Schutzrohr größeren Durchmessers mit Leiterdraht und keramischem Isoliermaterial gefüllt, danach das Mineralpulver soweit als möglich verdichtet, und anschließend wird der Verbundkörper, bestehend aus Metallmantel, Isolierschicht und Kerndraht, einer Querschnittsreduzierung mit anschließender Zwischen- beziehungsweise Schlußglühung unterworfen (DD-PS 2244'ιΛ). Die Effektivität des Herstellungsprozesses und die Qualität des mantelgeschützten Spezialhalbzeuges werden durch A irisse des Kerndrahtes negativ beeinflußt. Eine Ursache ist dadurch gegeben, daß die Verdichtung des Isolierstoffes nicht einen solcnen Grad erreicht, wie es für die Kraftschlüssigkeit zwischen Kerndraht und Isolierpulver notwendig ist. Eine weitere Ursache besteht darin, daß das Isolierpulver nicht so beschaffen ist, daß es die Geometrieänderung der Umhüllung und des Kerndrahtes kontinuierlich nachvollziehen kann. Beim Verformen kommt es besonders in den ersten Umformstufen zu Relativverschiebungen zwischen Metallmantel und Kerndraht.According to the prior art, a protective tube of larger diameter is filled with conductor wire and ceramic insulating material for producing metal sheath-protected and mineral-insulated cable, then compacted the mineral powder as much as possible, and then the composite body consisting of metal sheath, insulating layer and core wire, a cross-section reduction with subsequent intermediate - Or final annealing subjected (DD-PS 2244'ιΛ). The effectiveness of the manufacturing process and the quality of the jacket-protected special semi-finished product are negatively influenced by A irisse the core wire. A cause is given by the fact that the compression of the insulating material does not reach a solcnen degree, as it is necessary for the frictional connection between the core wire and insulating powder. Another cause is that the insulating powder is not such that it can continuously follow the change in geometry of the sheath and the core wire. During deformation, relative displacements occur between the metal shell and the core wire, especially in the first forming stages. Dies hat eine unkontrollierte Dehnung des Kerndrahtes zur Folge und kann bis zum Riß führen. Die nach der Umformung erforderlichen Glühbehandlungen zur Einstellung der gewünschten mechanischen Eigenschaften des Kabels, bestehend aus Metallmantel, Isolierwerkstoff und Leiterdraht, können in den nachfolgenden Bearbeitungsstufen zu Drahtabrissen führen. Als Metallmantel sind häufig hochlegierte austenitische Edelstahle, beispielsweise X£CrNiTi18.10 beziehungsweise X15CrNiSi25.20 und als Leitermaterial Kupferdraht im Einsatz. Der Schutzmantel erfordert Glühtemperaturen um 1050°C. Diese hohe Glühtemperatur in der Nähe des Schmelzpunktes von Kupfer führt beim verwendeten Kupferdraht als Leitermaterial zur Grobkornbildung, damit zu verminderter Dehnung, und kann bei weiterer mechanischer Belastung des Verbundkörpers zum Drahtbruch führen. Negativ ist auch, daß bei diesen Glühprozessen eine Oxidation des Kupferkerndrahtes auftritt. Kupferoxidteilchen im Isolierpulver bewirken einen Abfall des Isolationswiderstandes und damit eine Beeinträchtigung der Qualität des metallummantelten Kabels.This results in uncontrolled elongation of the core wire and can lead to rupture. The post-forming required for the adjustment of the desired mechanical properties of the cable, consisting of metal sheath, insulating material and conductor wire, can lead to wire breaks in the subsequent processing stages. Highly alloyed austenitic stainless steels, for example X.sub.10 CrNiTi18.10 or X15CrNiSi25.20 and copper wire as the conductor material, are frequently used as metal sheaths. The protective jacket requires annealing temperatures around 1050 ° C. This high annealing temperature in the vicinity of the melting point of copper leads to coarse grain formation in the copper wire used as conductor material, resulting in reduced elongation, and can lead to wire breakage upon further mechanical loading of the composite body. It is also negative that oxidation of the copper core wire occurs in these annealing processes. Copper oxide particles in the insulating powder cause a decrease in the insulation resistance and thus a deterioration in the quality of the metal sheathed cable. Weiterhin ist es bekannt, daß die Warmfestigkeit des Kupferkerndrahtes und die Neigung zur Oxidation durch Legierungszusätze beeinflußt werden können. Bekannt sind beispielsweise binäre Kupferleitlegierungen mit Zusätzen von Ag, Cr, Cd, Te, Be, Ti und Zr beziehungsweise Mehrkomponenten-Kupferleitlegierungen Cu-Co-Be, Cu-Ni-P, Cu-Ni-Si, Cu-Si-Mn, Cu-Ti-Fe sowie Cu-Zr-Be.Furthermore, it is known that the hot strength of the copper core wire and the tendency to oxidation by alloying additions can be influenced. For example, binary copper alloys with additives of Ag, Cr, Cd, Te, Be, Ti and Zr or multicomponent copper alloys Cu-Co-Be, Cu-Ni-P, Cu-Ni-Si, Cu-Si-Mn, Cu are known -Ti-Fe and Cu-Zr-Be. Allen diesen genannten Legierungen haftet der Mangel an, daß sie sämtlich eine wesentlich schlechtere Leitfähigkeit als reines Kupfer aufweisen.All of these mentioned alloys have the defect that they all have a much lower conductivity than pure copper. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, welches sowohl zur Erhöhung der Arbeitsproduktivität als auch der Qualität bei der Herstellung motallummantelter und mineralisolierter Kabel führt.The aim of the invention is to develop a method which leads both to increase the labor productivity and the quality in the production of motor-coated and mineral-insulated cable. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Dor Erfindung Mögt dio Aufgabe zugrunde, die Häufigkeit der Drahtabrisse bei der Herstellung metallummantelter und minoralisoliertor Spozialhulbzeugo zu vormindern und eine Beeinträchtigung des Isolationswiderstandes der Isolierstoffüllung durch Kupferoxidtoilchon zu vorhindorn.It is the object of the invention to pre-empt the frequency of wire breaks in the production of metal-clad and mineral-insulated Spozialhulbzeugo and to prevent the insulation resistance of the Isolierstoffüllung by Kupferoxidtoilchon impaired. Erfindungsgomäß wird dio Aufgabo dadurch gelöst, daß ein Loiterkorndraht, wolcher innerhalb eines mit Isolierpulver gefüllten Schutzrohros angeordnot ist, vor der Umhüllung mit oinom in an sich bekannter Weise galvanisch aufgebrachten Nickelüberzug mit oinor Schichtdicke von 5 bis 25 pm vorsohon wird und clor ontstohondo Verbundkörper nach einer Zwischenglühung oborhalb 1000°C oinor sich anschließondon Kaltvorformung untorworfon wird.According to the invention, the object is achieved by providing a loiter grain wire, which is arranged within a protective tube filled with insulating powder, before the coating with oinom in a manner known per se galvanically applied nickel coating with oinor layer thickness of 5 to 25 pm vorsohon and clor ontstohondo composite body after a Intermediate annealing, above 1000 ° C, may be followed by cold pre-forming untorworfon. Ausführungsbeispielembodiment Dio Erfindung soll nachstehend an Hand von zwei Beispiolon nähor erläutert werden.Dio invention will be explained below with reference to two Beispiolon approach.
DD32171688A 1988-11-11 1988-11-11 METHOD FOR PRODUCING METAL-COVERED AND MINERALIZED SPECIAL HALVES DD276941A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301564A1 (en) * 1993-01-21 1994-07-28 Emitec Emissionstechnologie Electrically insulating support structure with the possibility of a metallic connection, process for its production and its application

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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