DE2334055C3

DE2334055C3 - Method for connecting two bimetallic tubes at the end

Info

Publication number: DE2334055C3
Application number: DE19732334055
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. 8520 Erlangen; Jablonski Karl-Heinz 8553 Ebermannstadt; Lamatsch Hans Dr. 8500 Nürnberg Diepers
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1973-07-04
Publication date: 1977-04-07

Description

4545

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum stirnseitigen Verbinden zweier Bimctallrohre mit jeweils einem Trägerrohr aus normalleitendem Metall, das mit einem Außen- oder Innenmantel aus einer Schicht aus supraleitendem Material versehen ist.The invention relates to a method for connecting two bimetal tubes with the end face in each case a support tube made of normally conductive metal, with an outer or inner jacket made of a Layer of superconducting material is provided.

Als Supraleitermaterial für supraleitende Kabel zur Übertragung großer elektrischer Energie, insbesondere für supraleitende Wechsel- und Drehstromkabel, ist bekanntlich Niob sehr geeignet. Es besitzt nämlich ein sehr hohes unteres kritisches Magnetfeld H₁-I von etwa 000 A/m und weist verhältnismäßig niedrige Wechselstromverluste auf, solange dieses kritische Magnetfeld nicht überschritten wird. Das Niob kann bei derartigen supraleitenden Kabeln vorteilhaft in Form einer Schicht verwendet werden, die auf einem rohrförmigen Träger aus einem Metall, wie beispielsweise Kupfer, aufgebracht ist, das bei der zur Aufrechterhaltung der Supraleitfähigkeit des Niots erforderlichen Temperatur von beispielsweise etwa 4 bis 5 K gut elektrisch normalleitend ist und eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt. Die supraleitende Niobschicht kann verhältnismäßig dünn ausgebildet werden, da unterhalb der kritischen Feldstärke H₁-I des Niobs der Strom nur in einer dünnen Oberflachenschicht fließt, die weniger als etwa 0,1 μ dick ist. Füi supraleitende Wechsel- und Drehstromkabel erscheini es dabei besonders günstig, solche Kupferrohrc, die außen oder innen mit einer Niobschicht versehen sind koaxial zueinander anzuordnen. Vorzugsweise befinde! sich die Niobschicht dabei auf der Außenseite de* Innenrohres und auf der Innenseite des Außen/ohre« eines koaxialen Leiterpaares. Bei Verwendung de? Innenrohres als Hin- und des Außenrohres al' Rückleiter kann dann erreicht werden, daß dit elektrischen und magnetischen Felder nur im Räume zwischen den Niobschichten auftreten und die Kupferrohre feldfrei bleiben, so daß in ihnen keine Wirbelstroim erluste auftreten können.As is known, niobium is very suitable as a superconductor material for superconducting cables for transmitting large amounts of electrical energy, in particular for superconducting AC and three-phase cables. This is because it has a very high lower critical magnetic field H ₁ -I of about 000 A / m and has relatively low alternating current losses as long as this critical magnetic field is not exceeded. In such superconducting cables, the niobium can advantageously be used in the form of a layer which is applied to a tubular support made of a metal, such as copper, which is good at the temperature of, for example, approximately 4 to 5 K required to maintain the superconductivity of the niot is electrically normal conducting and has a high thermal conductivity. The superconducting niobium layer can be made relatively thin, since below the critical field strength H ₁ -I of the niobium, the current only flows in a thin surface layer that is less than about 0.1 μm thick. For superconducting AC and three-phase cables, it appears particularly advantageous to arrange copper tubes that are provided with a layer of niobium on the outside or inside coaxially to one another. Preferably located! the niobium layer is on the outside of the inner tube and on the inside of the outer tube of a coaxial pair of conductors. When using de? Inner pipe as a forward and outer pipe al 'return conductor can then be achieved that the electric and magnetic fields only occur in the spaces between the niobium layers and the copper pipes remain field-free, so that no eddy currents can occur in them.

Das Kupfer dient bei derartigen aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehenden rohrförmigen Leitern insbesondere zur elektrischen Stabilisierung des supraleitenden Niobs, indem es den im supraleitenden Niob fließenden Strom beim Obergang des Niobs vom supraleitenden in den elektrisch normalleitenden Zustand, beispielsweise im Falle einer Überlastung, wenigstens teilweise übernimmt und die da hei oder durch Wechselstromverluste im Niob entstehende Verlnstwärmc an ein angrenzendes Kühlmittel ableitet.The copper is used in such tubular conductors consisting of a niobium and a copper layer in particular for the electrical stabilization of the superconducting niobium by removing the in the superconducting niobium current flowing during the transition of the niobium from the superconducting to the normally electrically conductive State, for example in the event of an overload, at least partially takes over and the hot or dissipates heat generated by alternating current losses in the niobium to an adjacent coolant.

Entsprechende rohrförmigc Leiter aus dem gut leitenden Metall, auf denen innen oder außen eine supraleitende Schicht aufgebracht ist. werden zweckmäßig in einer bestimmten begrenzten Länge, beispielsweise von etwa 20 m, hergestellt. Ein supraleitendes Kabel muß dann aus einer Vielzahl derartiger Bimctallrohre zusammengesetzt werden, die entweder direkt miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt, oder zwischen denen zum Dehnungsausgleich noch Federbälge angeordnet werden müssen.Corresponding tubular ladder from the well conductive metal, on which a superconducting layer is applied inside or outside. become expedient made in a certain limited length, for example of about 20 m. A superconducting cable must then be assembled from a large number of such bimetal tubes, either directly with one another connected, for example welded, or between them for expansion compensation still bellows must be arranged.

Bei einem direkten Verschweißen solcher Bimetallrohre mit dünnen supraleitenden Schichten treten jedoch Schwierigkeiten aufgrund der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten und auch der verschiedenen Schmelzpunkte des normalleitenden Materials und des Supraleitermaterials auf. So schmilzt Kupfer beispielsweise bei 1083°, Niob aber erst bei 2468°. Hin Aneinanderschweißen der supraleitenden Schichten zweier Rohre ist deshalb ohne Verschmelzung mit dem normalleitenden Material im allgemeinen nicht möglich. Auch besieht die Gefahr, daß sich schon vorher die dünne supraleitende Schicht von dem normalleilenden Material ablöst oder sogar durchbrennt. Mit einem direkten Auseinanderschweißen der Bimetallrohre läßt sich deshalb eine ungestörte supraleitende Verbindung mit einer ausreichenden Stabilisierung im allgemeinen nicht herstellen.When such bimetallic tubes are welded directly to thin superconducting layers however, difficulties due to the different expansion coefficients and also the different ones Melting points of the normal conducting material and the superconducting material. For example, copper melts at 1083 °, but niobium only at 2468 °. Welding the superconducting layers together two tubes is therefore generally not possible without fusing with the normally conductive material. There is also the risk that the thin superconducting layer will separate from the normal layer beforehand Material peels off or even burns through. With a direct welding apart of the bimetallic tubes therefore an undisturbed superconducting connection with adequate stabilization in general not manufacture.

Aus der französischen Palentschrift 15 64 936 ist zwar ein Verfahren zum Verbinden zweier supraleitender Rohre bekannt. Diese Rohre haben jedoch eine verhältnismäßig große Wandstärke und sind mittels einer Indiumschweißnaht und einer Hülse aus normalleitendem Metall zusammengehalten. Eine solche Verbindung stellt aber bei Supraleitungstemperaturen einen verhältnismäßig hohen Übergangswiderstand dar, da die supraleitende Zone an der Verbindungsstelle unterbrochen ist.From the French Palentschrift 15 64 936 is a method for connecting two superconducting tubes is known. However, these pipes have one relatively large wall thickness and are made of normal conducting by means of an indium weld seam and a sleeve Metal held together. Such a connection, however, makes one at superconducting temperatures relatively high contact resistance, since the superconducting zone at the connection point is interrupted.

Auch bei dem aus der HS-Patentschrift 30 11255 bekannten Verfahren können nur verhältnismäßig dicke Drähte direkt miteinander verschweißt werden. Mit diesem Verfahren lassen sich jedoch ebenfalls keine supraleitenden Verbindungen zwischen dünnen Supralcitungsschichten. die von einem normalleitenden MetallAlso with the one from HS patent specification 30 11255 known methods can only be welded directly together relatively thick wires. With However, this method also does not allow superconducting connections between thin superconducting layers. that of a normally conductive metal

stabilisiert sind, herstellen.are stabilized.

Gemäß der US-Patentschrift 34 49 818 können die Enden zweier supraleitender Drähte mittels einer sie umschließenden Hülse aus ebenfalls supraleitendem Material zusammengehalten werden. Diese bekannte Verbindungstechnik eignet sich jedoch nur für unslabilisierte supraleitende Drähte, die darüber hinaus einen verhältnismäßig großen Querschnitt haben müssen.According to US Pat. No. 34 49 818, the Ends of two superconducting wires by means of an enclosing sleeve made of likewise superconducting Material are held together. However, this known connection technique is only suitable for unlabilized superconducting wires, which must also have a relatively large cross-section.

Auch das aus der US-Patentschrift 34 53 378 bekannte Verfahren zum Verbinden von Supraleitern ist nur für verhältnismäßig dicke Supraleitungndrähte geeignet. Nach diesem Verfahren wird eine Schweißnaht zwischen den Drähten mittels eines Shunts aus weiteren supraleitenden Drähten überbrückt.Also known from US Pat. No. 3,453,378 Method for connecting superconductors is only suitable for relatively thick superconducting wires. According to this method, a weld seam is made between the wires by means of a shunt bridged superconducting wires.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein einfaches Verfahren zum Verbinden der eingangs genannten Bimetallrohre mit dünnen supraleitenden Schichten zu schaffen. Insbesondere soll in der Verbindungszone die Supraleitfähigkeit nicht unterbrochen werden und eine ausreichende Stabilisierung gewährleistet sein.The object of the present invention is therefore to provide a simple method for connecting the initially called bimetallic tubes with thin superconducting layers. In particular, the Connection zone the superconductivity is not interrupted and adequate stabilization to be guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei Bimetallrohren mit einer äußeren supraleitenden Schicht dadurch gelöst, daß das Endstück jedes der Bimetallrohre an seiner Stirnseite jeweils mit einem ringförmigen Ansatzstück aus dem supraleitenden Material versehen wird, daß anschließend in das mit dem Ansatzstück versehene Endstück des ersten Bimctallrohres eine Hälfte eines Verbindungsrohres aus dem normalleitenden Metall formschlüssig eingebracht wird, daß danach das mit dem Ansatzstück versehene Endstück des zweiten Bimetallrohres um die aus dem ersten Bimetallrohr herausragende Hälfte des Verbindungsrohres formschlüssig angeordnet wird und daß dann die beiden freien Stirnflächen der Ansatzstücke miteinander verbunden werden. Ist hingegen die supraleitende Schicht auf der Innenseite der Bimetallrohre angebracht, so wird nach einer anderen Ausbildung der Erfindung das Endstück jedes der Bimetallrohre an seiner Stirnseite mit einem ringförmigen Ansatzstück aus dem supraleitenden Material versehen, werden anschließend die beiden freien Stirnflächen der Ansatzstücke miteinander verbunden und werden schließlich die beiden mit den Ansatzstücken versehenen Endstükke der Bimetallrohre mittels einer gemeinsamen Hülse aus dem normalleitenden Metall formschlüssig ummantelt. According to the invention, this object is achieved in the case of bimetal pipes solved with an outer superconducting layer in that the end piece of each of the bimetal tubes each provided with an annular extension piece made of the superconducting material on its end face is that then in the end piece provided with the extension of the first bimetal tube a Half of a connecting pipe made of the normally conductive metal is positively introduced that then the end piece provided with the extension piece of the second bimetallic tube around the one from the first Bimetal tube protruding half of the connecting tube is positively arranged and that then the both free end faces of the extension pieces are connected to one another. On the other hand, it is the superconducting one Layer attached to the inside of the bimetallic tubes, so after a different training the Invention, the end piece of each of the bimetal tubes on its end face with an annular extension piece made of the superconducting material, then the two free end faces of the extension pieces connected to one another and finally the two end pieces provided with the extension pieces of the bimetallic tubes encased in a form-fitting manner by means of a common sleeve made of the normally conductive metal.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine mechanisch stabile Verbindung zwischen zwei Bimetallrohrcn und eine einwandfreie elektrische Verbindung zwischen den supraleitenden Schichten der Bimetallrohrc hergestellt werden kann, ohne daß an der Verbindungsstelle die stabilisierenden Eigenschaften des normalleitenden Metalls unterbrochen zu werden brauchen.The advantages achieved by the invention are in particular that a mechanically stable Connection between two Bimetallrohrcn and a proper electrical connection between the superconducting layers of the bimetallic tube can be produced without the at the connection point stabilizing properties of the normally conductive metal need to be interrupted.

Eine mechanisch besonders stabile Verbindung zwischen zwei Bimeiallrohren mit einer äußeren supraleitenden Schicht wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht daß jeweils das Ansatzstück und das mit ihm £0 verbundene Endstück des BiraelaHrohres mit einem Innengewinde and das Verbindungsrohr mil einem ■entsprechenden Außengewinde versehen werden und 4aB anschließend die beiden Bimetailrohre mittels des ,Verbradüngsrohres aneinandergeschraubt werden. Zu-Jidh kann das Verbindungsröhr mindestens teilweise den es umschließenden Endstücken der beiden verlötet werden. Dazu wird vorteilhaft ein Verbindungsrohr verwendet, dessen Außenmanlel zumindest teilweise mit Lot überzogen ist.A mechanically particularly stable connection between two bimetal tubes with an outer one superconducting layer is achieved according to a further advantageous embodiment of the invention that in each case the extension piece and the end piece of the BiraelaH tube connected to it £ 0 with a Internal thread on the connecting pipe with a ■ appropriate external thread are provided and 4aB then the two bimetallic tubes by means of the , Consumption pipe are screwed together. Zu-Jidh the connecting tube can at least partially the end pieces of the two enclosing it are soldered. Doing this will be beneficial a connecting pipe is used, the outer shell of which is at least partially covered with solder.

Zwei Bimetallrohre, deren Innenseite jeweils mit einer Schicht aus einem supraleitenden Material überzogen ist, können nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung dadurch zusammengefügt werden, daß die Außenflächen der aneinandergefügten Ansatzstücke mit einem Belag aus dem normalleitenden Metall versehen und dann mit der Hülse verlötet werden. Die Hülse kann vorteilhaft auch mit den Endstücken verlötet werden. Hierzu läßt sich eine Hülse verwenden, deren Innenmantel zumindest teilweise mit Lot überzogen ist. Durch eine Erhitzung der Hülse von außen wird dann eine Verlötung der Einzelteile bewirkt.Two bimetallic tubes, each with a layer of a superconducting material on the inside is coated, can thereby be joined together according to a further advantageous embodiment of the invention be that the outer surfaces of the attached extension pieces with a covering made of the normal conducting Metal provided and then soldered to the sleeve. The sleeve can also be advantageous with the End pieces are soldered. For this purpose, a sleeve can be used, the inner jacket of which is at least partially with Solder is coated. The individual parts are then soldered by heating the sleeve from the outside.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Es zeigen schematischTo further explain the invention and its further developments characterized in the subclaims reference is made to the drawing. It show schematically

Fig. 1 einen Längsschnitt durch zwei nach dem Verfahren der Erfindung zusammengefügte Niob-Kupfer-Bimetallrohre mit jeweils äußerer Niob-Schicht,1 shows a longitudinal section through two niobium-copper bimetallic tubes joined by the method of the invention each with an outer niobium layer,

F i g. 2 eine entsprechende Verbindung zweier Niob-Kupfer-Bimelallrohre mit jeweils innerer Niob-Schichl,F i g. 2 a corresponding connection between two niobium-copper bimelallic tubes each with an inner niobium layer,

die Fig.3 bis 5 einzelne Verfahrensschritte gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung zum Verbinden zweier Niob-Kupfer-Bimetallrohre mit jeweils innerer Niob-Schicht als Längsschnitte,3 to 5 individual process steps according to a further embodiment of the invention for connecting two niobium-copper bimetal tubes with each inner niobium layer as longitudinal sections,

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine nach dem in den Fig.3 bis 5 angedeuteten Verfahren hergestellten Verbindung zweier Bimetallrohre,F i g. 6 shows a cross section through a produced according to the method indicated in FIGS Connection of two bimetal pipes,

die Fig.7 bis 10 einzelne Verfahrensschritte einer Möglichkeit zum Anschweißen von Niob-Ansatzstükken an Bimetailrohre mit äußerer dünner Niob-Schicht und7 to 10 individual process steps of a possibility for welding on niobium attachment pieces on bimetal pipes with an outer thin niobium layer and

F i g. 11 ein Bimetallrohr mit Ansatzstück in einer Herstellungsphase.F i g. 11 a bimetallic tube with an extension piece in one Manufacturing phase.

Die in Fig. 1 dargestellten beiden Bimetallrohre 1 und 2 enthalten jeweils ein Trägerrohr 3 aus einem normalleitenden Metall, beispielsweise Kupfer, das mit einer Schicht 4 aus einem supraleitenden Material, beispielsweise Niob, ummantelt ist. Beide Bimetallrohre 1 und 2 haben etwa gleichen Innen- und Außendurchmesser. Sie sind an ihren Endstücken 5 und 6 jeweils mit einem Ansatzstück 7 bzw. 8 aus dem supraleitenden Material so kontaktiert, daß eine gut haftende und elektrisch leitende Verbindung sowohl zum mormalleitenden Trägerrohr 3 als auch zu der auf ihm angebrachten supraleitenden Schicht 4 erzeugt wird. Die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Ansatzstucke 7 und 8 sind mit einer Zentrierphase versehen, so daß sie formschlüssig beim Zusammenfügen der beiden Bimetallrohre 1 und 2 ineinandergreifen. In der Figur ist deshalb die gemeinsame Berührungsfläche der beide» Ansatzstücke 7 und 8 in radialer fcichtung abgestuft dargestellt. Wie durch gestrichelte Unien 9 angedeutet ist, smd die beiden Endstücke 5 and 6 und die Mt ihnen verbundenen Ansatzstücke 7 und 8 vor dem Zusammenfugen der beiden Bimetallrohre 1 und 2 auf einen gemeinsamen Innendurchmesser abgearbeitet worden. In sie wird dann vorteilhaft von den Rohrenden her «η Innengewinde eingedreht Die Gewmdegänge !aalen dabei nicht nur in dem norfnanettendeii TragerÄ 3. sondern auch m den Ansatzstücken 7 and β, 4 to. die Ansatzstücke müssen ausreichende Dicke bes&zen. tna öies zu gewährleisten. ÄJisehtieBehd wird eia enfsöiechendes VeAindangssWick JO am dan normUdtmm Metall mit emem passenden Außengewinde gefertigt. Oanach wird das Verbindtmgsstöck 10 m eines derThe two bimetallic tubes 1 and 2 shown in Fig. 1 each contain a support tube 3 made of a normally conductive metal, for example copper, which is coated with a layer 4 made of a superconducting material, for example niobium. Both bimetallic tubes 1 and 2 have approximately the same inside and outside diameter. They are each contacted at their end pieces 5 and 6 with an extension piece 7 or 8 made of the superconducting material so that a well-adhering and electrically conductive connection is created both to the normal-conducting carrier tube 3 and to the superconducting layer 4 attached to it. The opposite end faces of the extension pieces 7 and 8 are provided with a centering phase so that they interlock positively when the two bimetallic tubes 1 and 2 are joined. In the figure, the common contact surface of the two extension pieces 7 and 8 is therefore shown stepped in the radial direction. As indicated by dashed UNIEN 9, the two end pieces 5 and 6 and the Mt smd 7 and 8 have been machined to a common inner diameter before joining together of the two bimetallic 1 and 2, their related extensions. The internal thread is then advantageously screwed into it from the pipe ends. the extension pieces must be of sufficient thickness. to ensure tna öies. ÄJisehtieBehd is made with a matching VeAindangssWick JO on the standard metal with a matching external thread. Then the 10 m connecting pole becomes one of the

V998WV998W

Bimetall· öhre, beispielsweise in das Bimelallrohr 1. etwa zur Hallte eingeschraubt. Danach wird das /weite Bimetallrohr 2 über die aus dem Bimetallrohr I herausntgendc Hälfte des Vcrbindungsrohres 10 geschraubt, bis die beiden Stirnflächen der Ansatzstücke 7 und 8 formschlüssig ancinanderpasscn. Nach dem Zusammenschrauben der Einzelteile wird die Berührungsfläche der beiden Ansatzstücke 7 und 8 verschweißt. Hierfür ist vorteilhaft ein Elektronenstrahl geeignet. Beim Verschweißen ist zu prüfen, ob das normalleilende Metall unterhalb der .Schweißstelle zu Störungen der Schweißnaht führen kann. In diesem ("all wird vorteilhaft nicht durchgeschweißt.Bimetal tube, for example in the bimetal tube 1, for example screwed in to the hall. Thereafter, the / wide bimetallic tube 2 via the from the bimetallic tube I screwed out from the half of the connecting pipe 10, until the two end faces of the extension pieces 7 and 8 fit together in a form-fitting manner. After Screwing the individual parts together, the contact surface of the two extension pieces 7 and 8 is welded. An electron beam is advantageously suitable for this. When welding, it must be checked whether the normal-grain metal below the .welding point too Can lead to disturbances of the weld seam. In this ("all is advantageously not welded through.

Die Elcktronenstrahlschweil.king,die mit einem radial geführten Elektronenstrahl von außen her vorgenommen wird, der in der I igur durch einen Pfeil 11 angedeutet ist, führt im allgemeinen zu einer geringen Materialschrumpfung in Achsrichtung der Bimetallrohre. Dieser Umstand, der sich in vielen Rillen nachteilig auswirkt, ist in diesem (all jedoch von Vorteil, da durch die Schrumpfung die Trägerrohrc 3 fest auf das Verbindungsrohr 10 aufgespannt werden. Hierdurch entsteht ein guter thermischer und elektrischer Kontakt sowohl zwischen dem supraleitenden Material der Ansatzstücke 7 und 8 und dem normallciiendcn Metall des Verbindungsrohres 10 als auch zwischen dem normalleitcndcn Metall des Verbindungsrohres 10 und der Trägerrohre 3. Zusätzlich kann im Bereich des Kupfer-Kupfer-Kontaktes des Verbindungsrohres 10 mit den Trägerrohren 3 eine Verlötung vorgenommen werden, indem die Gewindeteile vor dem Zusammenbau mit Lot getränkt werden und nach dem Verschrauben die beim Elektronenstrahlschweißen über das normalleitende Metall abgeführte Wärme gleichzeitig zum Löten benutzt wird. Die mit Lot getränkten Flächen sind in der Figur durch etwas dickere Linien angedeutet und mit 12 bezeichnet.The Elcktronenstrahlschweil.king, which with a radial guided electron beam made from the outside which is indicated in the I igur by an arrow 11 is indicated, generally leads to a slight material shrinkage in the axial direction of the bimetal tubes. This fact, which has a disadvantageous effect in many grooves, is in this (but all an advantage because the shrinkage the support tube 3 are firmly clamped on the connecting tube 10. Through this there is good thermal and electrical contact both between the superconducting material of the Extension pieces 7 and 8 and the normallciiendcn metal of the connecting pipe 10 as well as between the Normally conductive metal of the connecting pipe 10 and the support pipes 3. In addition, in the area of the Copper-copper contact of the connecting pipe 10 with the support pipes 3 made a soldering by soaking the threaded parts with solder before assembly and after screwing the heat dissipated via the normally conductive metal during electron beam welding at the same time is used for soldering. The areas soaked with solder are shown in the figure by slightly thicker lines indicated and labeled 12.

Im Falle einer solchen Verlötung kann unter Umständen auf die Gewinde verzichtet werden. Das Verbindungsrohr 10 muß dann formschlüssig \on den beiden Endstücken 5 und 6 einschließlich der an ihnen kontaktierten Ansatzstücke 7 und 8 ummantelt sein.In the case of such a soldering, the thread may possibly be dispensed with. The connecting pipe 10 must then be encased in a form-fitting manner on the two end pieces 5 and 6 including the extension pieces 7 and 8 which are in contact with them.

In F 1 g. 2 ist eine Verbindung zweier Bimetallrohre 15 und 16 dargestellt. Die Rohre bestehen entsprechend den Bimetallrohren 1 und 2 in F ig. 1 jeweils aus einem normalleitenden Trägerrohr 17. beispielsweise einem Kupferrohr, die an den Stirnflächen ihrer Fndstücke 19 bzw. 20 jeweils mit einem Ansatzstück 21 bzw. 22 aus einem supraleitenden Material, beispielsweise Niob, kontakten sind. Im Gegensatz zu den in F i g. 1 dargestellten Bimetallrohren ist eine supraleitende Schicht 18. beispielsweise eine Niobschicht. auf dem Innenmantel der Bimetallrohre 15 und 16 aufgebracht. Die Verbindung dieser Bimetaflrobre 15 und 16 kann Jedoch grundsätzlich nicht in einer entsprechenden Technik wie an Fig. 3 beschrieben, d.h. mit einer äußeren Hälse aus dem noiimalleitenden Metall, durchgeführt werden. Denn eine EJektronenstrahlverschwefßüng der an den Endsticken 19 und 20 ikoirtaktierten Ansatzstücke 2Ϊ und 22 kann nur vor dem Airiferrogen «Bier Hälse durchgeführt werden. Die ÄJbeifeiickaiJg der Ansatzstücke 21 und 22 mittels einer Hüäse 23 aas dem normaHeitcndcn Material, beispielsweise Kupfer, muß also nach der Elektronenstrahlschweiflong der A<nsatsatäck€ 21 und 22 erfolgen. <« In F 1 g. 2 shows a connection between two bimetal tubes 15 and 16. The pipes consist of the bimetallic pipes 1 and 2 in F ig. 1 each consists of a normally conducting carrier tube 17, for example a copper tube, which are in contact at the end faces of their end pieces 19 and 20, respectively, with an extension piece 21 and 22 made of a superconducting material, for example niobium. In contrast to the in FIG. 1 is a superconducting layer 18, for example a niobium layer. applied to the inner jacket of the bimetal tubes 15 and 16 . The connection of these bimetallic tubes 15 and 16 can, however, in principle not be carried out in a corresponding technique as described in FIG. 3, ie with an outer neck made of the normally conductive metal. This is because an EJektronenstrahlverschwefßüng of the end pieces 19 and 20 ikoir-clocked extension pieces 2Ϊ and 22 can only be carried out before the Airiferrogen "beer necks. The attachment of the extension pieces 21 and 22 by means of a sleeve 23 made of the normal material, for example copper, must therefore take place after the electron beam tail length of the requirements of 21 and 22. <«

Bei der Verbindungstechnik nach F i g. 2 werden nach dem Verschweißen der Midb-Ansatzsläckc 21 und 22 3»nächst die Kupier-Endstücke 19 und 20 urail die zwischen ihnen liegenden Niob-Ansatzstücke 21 und 22 von außen etwas abgearbeitet, beispielsweise abgedreht. Dies ist durch die gestrichelten Linien 24 in dei Figur dargestellt. Dann wird in diese abgearbeiteten Außenflächen ein Außengewinde geschnitten, das sowohl in den Niob-Ansatzstückcn 21 und 22 als auch links und rechts davon in den Kupfer-Endstücken 19 und 20 verläuft. Anschließend wird eine aus beispielsweise zwei Halbzylindern bestehende Kupfer-Hülse 23 mil entsprechendem Innengewinde aufgelötet, wobei die Lötung nur zwischen den Kupfer-Endstücken 19 und 2C und der Kupfer-Hülse 23 erfolgt. Die verlöteten Flächen sind in der Figur durch dicker eingezeichnete Linien 25 angedeutet. Ein intensiver Kontakt zwischen den Niob-Ansatzstücken 21 und 22 und der Kupfer-Hülse 23 wird jedoch beim Einsatz der Bimelallrohre 15 und 16 in supraleitenden Kabeln durch das Abkühlen auf Helium· temperatur erreicht, da der thermische Ausdehnungskoeffizient von Kupfer etwa doppelt so groß ist wie der von Niob. In the connection technology according to FIG. 2, after welding the midb attachment lugs 21 and 22, next the docking end pieces 19 and 20 and the niobium attachment pieces 21 and 22 lying between them are somewhat worked off from the outside, for example turned off. This is shown by the dashed lines 24 in the figure. An external thread is then cut into these machined outer surfaces, which thread runs both in the niobium extension pieces 21 and 22 and in the copper end pieces 19 and 20 to the left and right thereof. Then a copper sleeve 23 consisting, for example, of two half-cylinders is soldered on with a corresponding internal thread, the soldering only taking place between the copper end pieces 19 and 2C and the copper sleeve 23. The soldered areas are indicated in the figure by thick lines 25. An intensive contact between the niobium extension pieces 21 and 22 and the copper sleeve 23 is, however, achieved when the bimelallic tubes 15 and 16 are used in superconducting cables by cooling them to helium temperature, since the thermal expansion coefficient of copper is about twice as great that of niobium.

Ls kann unter Umständen auf einen guten thermischen und elektrischen Kontakt zwischen den beiden Niob-Ansalzstücken 21 und 22. der im allgemeinen mittels Elektronenstrahlschweißung hergestellt wird verzichtet werden. Dies ergibt sich aus dem folgenden Bcrechnungsbeispiel. Dann genügt es — und diese Verbindungstechnik ist analog auch für die in Fig.] gezeigten Bimctallrohrausführungen anwendbar —. über den Kontakt der beiden Niob-Ansatzstücke 21 und 22 eine Kupfer-Hülse 23 zu schieben und beiderseits auch mit den Niob-Ansatzsiücken zu verlöten. Bei der folgenden Abschätzung wird also davon ausgegangen daß keine direkte Verbindung zwischen den Stirnflächen der Niob-Ansatzstücke 21 und 22. jedoch eine indirekte Verbindung über die Kupfer-Hülse 23 vorhanden ist.Ls may be due to good thermal and electrical contact between the two Niobium salt pieces 21 and 22 which are generally produced by means of electron beam welding be waived. This results from the following calculation example. Then it is enough - and this one Connection technology can also be used analogously for the bimetal tube designs shown in FIG. To push a copper sleeve 23 over the contact of the two niobium extension pieces 21 and 22 and on both sides also to be soldered to the niobium connection gaps. In the The following estimate is based on the assumption that there is no direct connection between the end faces of the niobium extension pieces 21 and 22, however, an indirect connection via the copper sleeve 23 is available.

Es sei der ungünstigste Fall betrachtet, daß nämlich eine Verlustleistung von 10 - 10 ^b W/cm- bei 50 Hz und einem Feld von 10OmT auftritt. Diese Werte seien als obere Grenzwerte zugrunde gelegt. Als Ausführungsbeispiel seien folgende Dimensionen für Bimctallrohrc gemäß F i g. 1 oder F i g. 2 gewählt: Bimetallrohraußendurchmesser 60 mm. Bimctallrohrinncndurchmcsser 58 mm. Breite des Niob-Rohrcs aus den beiden Niob-Ansatzsiückcn etwa b mm und Breite der beiden Endstücke einschließlich des Niob-Rohres etwa 30 mm Bei dieser Niob-Rohrdimension beträgt dcrGcsamtvcrlust, bezogen auf die äußere Rohrmantclfläche, etwa 113-10 ^b W. Unter der Annahme eines stationären Wärmeflusses, des Sitzes der Wärmequelle in dci Kontaktsteile der beiden Niob-Ansatzsiückc und eines Energieabflusses nach beiden Seiten zum Kupfer der Endstücke hin errechnet sich daraus eine Temperaturerhöhung der Kontaktstelle von 3.7 ■ 10-⁴K. Dabei wurde der Wärrneleufäfaigkeitskoeffeient für Niob von 50 mW/cm · k bei 4 K verwendet Für eine eventuell notwendige Verbreiterung der Niob-Ansatestücke aus schweißtechnischen Gründen auf z. B. 20 «un ergibt sich unter sonst gleichen Bedingungen eine Temperaturerhöhung von U · Ii)-³K. Let us consider the worst case, namely that a power loss ^{of 10-10 b} W / cm- occurs at 50 Hz and a field of 10OmT. These values are taken as the basis as upper limit values. The following dimensions for bimetal tubes according to FIG. 1 or F i g. 2 selected: bimetallic tube outer diameter 60 mm. Bimetal tube inner diameter 58 mm. Width of the niobium Rohrcs from the two niobium Ansatzsiückcn about b mm and width of the two end pieces including the niobium tube about 30 mm In this niobium pipe dimension is dcrGcsamtvcrlust, based on the outer Rohrmantclfläche, about 113-10 ^b W. Under the assuming a steady-state heat flux of the seat of the heat source in dci contact parts of the two niobium Ansatzsiückc and an energy drain on both sides to the copper of the end pieces towards calculated from an increase in temperature of the contact point of 3.7 ■ 10- ⁴ K. It was the Wärrneleufäfaigkeitskoeffeient for niobium 50 mW / cm · k at 4 K used. B. 20 «un results in a temperature increase of U · Ii) - ³ K under otherwise identical conditions.

Eine sehr gute thermische Verbindung zwischen den Niob-Ansatzstückcn 21 und 22 and der sie umgebendes Kupfer-Hülse 23 kann durch eine Diffusionsverbindung zwischen dem Niob und Kupfer hergestellt werden; an<ä zwar beispielsweise nach einem Verfahren der Kapier-Vorbedampfumg. Die entsprechende Verbindungstech nik ist in den F i g. 3 bis <b dargestdit. Nach F i g. 3 sinti die an den i mhluc&en 19 and 20 in I-' i fr. 2 A very good thermal connection between the niobium extension pieces 21 and 22 and the copper sleeve 23 surrounding them can be produced by a diffusion connection between the niobium and copper; an <ä , for example, according to a method of Kapier pre-steaming. The corresponding connection technology is shown in FIGS . 3 to <b shown. According to FIG. 3 sinti die at i mhluc & en 19 and 20 in I - ' i fr. 2

709614/293709614/293

Ansatzstücke 21 und 22 formschlüssig aneinandergefügt und mittels eines Elektronenstrahls, der radial von außen auf die stirnseilige Berührungsfläche der beiden Ansatzstücke 21 und 22 gerichtet ist und durch einen Pfeil 26 in der Figur angedeutet ist, zusammengeschweißt. Extension pieces 21 and 22 joined together in a form-fitting manner and welded together by means of an electron beam which is directed radially from the outside onto the frontal contact surface of the two extension pieces 21 and 22 and is indicated by an arrow 26 in the figure.

In F i g. 4 ist die Außenfläche der beiden Ansatzstücke 21 und 22 nach Cig. J mit einer Kupferschicht 27 verschen. Beim Verfahren der Kupfer-Vorbedampfung wird das Niob auf etwa 200 C" im Hochvakuum vorgeheizt und bei dieser Temperatur mil einer etwa I μ starken Kupfcrschicht 27 bedampft. Man erzielt dabei eine lötfähige Kupler-Niob-Dilfusionsbindiing. /um Aufbringen der Kupfer-Hülse 23 gemäß Γ i g. 5 kann dann prinzipiell wie in Fig. 2 beschrieben verfahren werden, jedoch mit dem zusätzlichen Ergebnis, daß jetzt auch die Außenflächen der beiden Niob-Ansaizstückc 21 und 22 mit der Kupfer-Hülse 23 verlötet werden können. Die gemeinsame verlötete Fläche ist in den F i g. 2 und 5 jeweils mit 25 bezeichnet.In Fig. 4 is the outer surface of the two extension pieces 21 and 22 according to Cig. J with a copper layer 27 for free. In the copper pre-vapor deposition process, the niobium is preheated to about 200 ° C. in a high vacuum and vaporized at this temperature with a copper layer 27 approximately 1 μm thick g according Γ i. 5 can then in principle as in Fig. 2 will proceed as described, but with the additional result that now the outer surfaces of both niobium Ansaizstückc can be soldered to the copper shell 23 21 and 22. the joint soldered Area is designated by 25 in FIGS. 2 and 5, respectively.

Natürlich kann auch die Innenfläche der gemeinsamen Niob-Ansatzstücke 7 und 8 nach Fig. I entsprechend behandelt und verlötet werden. Hierbei muß die Kupfervorbedampfung schon vor der Elektroncnstrahlschweißung an den beiden Rohrenden vorgenommen werden. Durch die nachträgliche Elektronenstrahlschweißung der Niob-Ansatzstücke braucht die Niob-Kupfer-Diffusionsschicht nur geringfügig beeinflußt zu werden, da die Schweißnaht nicht durchgeschweißt werden muß.Of course, the inner surface of the common niobium extension pieces 7 and 8 according to FIG treated and soldered. In this case, the copper pre-evaporation must be carried out before the electron beam welding can be made at both ends of the pipe. Due to the subsequent electron beam welding of the niobium extension pieces, the niobium-copper diffusion layer only needs to be slightly influenced because the weld does not have to be welded through.

Fig.6 zeigt einen Querschnitt durch die in Fig. 5 dargestellte Verbindung. Die beiden Ansatzstücke 21 und 22 sind von einer schmalen Kupfcrschicht 27 ummantelt, die in der Figur übertrieben dick dargestellt ist. Um diesen Kupfermantel sind formschlüssig die beiden Hälften der Hülse 23 an der gemeinsamen Berührungsfläche 25 angelötet.FIG. 6 shows a cross section through the connection shown in FIG. The two extension pieces 21 and 22 are encased in a narrow copper layer 27, which is shown exaggeratedly thick in the figure. The two halves of the sleeve 23 are soldered to the common contact surface 25 in a form-fitting manner around this copper jacket.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen einzelne Schritte der Verbindungstechnik zwischen Niob-Ansatzstückcn 7 bzw. 8 und dem dünnwandig mit Niob beschichteten Niob-Kupferrohr der Endstücke 5 bzw. 6 gemäß Fi g. 1. Diese Verbindungstechnik kann ebenso auch für Bimetallrohre mit innerer supraleitender Schicht gemäß Fig. 2 angewandt werden. Die Schwierigkeit einer solchen Verbindung besteht einmal darin, daß es sehr schwer möglich ist, eine dünne Niobhaut von etwa 50 μ Stärke mit einem etwa 1 mm dicken Niob-Ring. wie sie beispielsweise für supraleitende Kabel gefordert wird, zu verschweißen, und zwar wegen der sehr unterschiedlichen Wärmeleitung der Materialien mit unterschiedlichem Querschnitt.FIGS. 7 to 10 show individual steps in the connection technology between niobium extension pieces 7 and 8 and the thin-walled niobium-coated niobium copper tube of the end pieces 5 and 6 according to FIG. 1. This connection technique can also be used for bimetal tubes with an inner superconducting layer according to FIG Fig. 2 can be applied. The difficulty with such a connection is that it is very It is difficult to achieve a thin niobium skin about 50 μ thick with a niobium ring about 1 mm thick. as for example, for superconducting cables is required to be welded, because of the very different Thermal conduction of materials with different cross-sections.

Weiterhin wirkt die Nachbarschaft des Kupfers insofern erschwerend, als das Kupfer nur einen Schmelzpunkt von etwa 1083⁰C gegenüber dem Niob von etwa 2468°C hat and zu einer weiteren Verzerrung der gewünschten Wärmeleitungssyminetrien bezüglich der beiden Seiten der Schweißnaht fährt. Furthermore, the neighborhood of the copper acts insofar aggravating than the copper only has a melting point of about 1083 ⁰ C against the niobium of about 2468 ° C and continues to a further distortion of the desired Wärmeleitungssyminetrien respect to the two sides of the weld.

Mit dem m den F i g. 7 bis IO angedeuteten Verfahren werden diese Schwierigkeiten weitgehend vermieden. Die m diesen Figuren dargestellten Bimetailrohre haben dabei beispielsweise die im Berechmmgsbeispiei zu Fig. 2 angegebenen Dimensionen.With the m den F i g. 7 to 10 indicated procedures, these difficulties are largely avoided. The bimetallic pipes shown in these figures have, for example, the dimensions given in the calculation example for FIG.

Nach Fi g. 7 wiid zunächst ata Ende eines Niob-Kupf^BenstatpolWes 3* das Köpfer 33 ein Stück, beipielseis m etwa 6 bis 10 mtd Breite, entfernt und swar beispielsweise «dbwäi chemische Abätzang. Zur &zjelung eänef fnögfichst scharfe» Kante and zar >\ifeäiditafig<ies ReÄMshineren mfa dabei beispielsweise ein Gummistopfen entsprechend tief eingesetzt. Nach dem Abät/en des Kupfers ist die dünnwandige, etwa 50 bis 100 μ starke Niob-Schicht 34 freigelegt. Dann wird gemäß Fig.8 ein entsprechend dimensionierter Niob-Profilring 35 bis zur neuen Kuplcrsiirnfläche des Endstückes 36 eingescizi. Der Niob-Profilring 35 zeigt innen vorteilhalt ein Siufenprofil. Danach wird gemäß Fig. 9 das überstehende Ende 37 der dünnen Niobschicht 34 um die Stirnkante des Niob-Profilrings 35 According to Fi g. 7 ata wiid first end of a niobium Kupf BenstatpolWes ^ 3 * the topper 33 a piece beipielseis m about 6 to 10 mtd width away and swar example "dbwäi chemical Abätzang. To & zjelung fnögfichst sharp "edge and zar> \ ifeäiditafig <ies ReÄMshineren kp eänef example, a rubber stopper it used correspondingly low. After the copper has been sanded off, the thin-walled, approximately 50 to 100 μm thick niobium layer 34 is exposed. Then, as shown in FIG. 8, a correspondingly dimensioned niobium profile ring 35 is inserted up to the new copper surface of the end piece 36. The inside of the niobium profile ring 35 advantageously has a base profile. Thereafter, according to FIG. 9, the protruding end 37 of the thin niobium layer 34 is placed around the front edge of the niobium profile ring 35

ίο gebogen, so daß zumindest ein Teil der Stirnfläche des Niob-Profilrings 35 von dem überstehenden End¹.' 37 bedeckt ist. Anschließend wird ein zweiter Niob-Profilring 38 mit entsprechendem äußeren Suifcnprofil seiner Stirnfläche gemäß Fig. 10 auf den Profilring 35 aufgeschoben, so daß die dünne Niobhaut des Endes 37 zwischen den beiden Niob-Profilringen 35 und 38 eingespannt wird. Hierdurch wird die beim Schweißen gewünschte symmetrische Wärmeleitung zu beiden Seiten der Schweißnaht nähcrungsweise erreicht und die Schwierigkeit der Verschweißung eines dickwandigen mit einem dünnwandigen Teil weiiestgehend vermieden. Danach werden die einzelnen Teile mittels Elektronenstrahlen verschweißt, wobei die Elektronenstrahlen durch Pfeile 40, 41 und 42 angedeutet sind. Der Elektronenstrahl 40 ist nicht direkt auf die Einsp.uinstel-Ie des Niobschicht-Endes 37 gerichtet; denn dies würde lokal zum Durchbrennen der dünnen Niobschicht der Einspannstelle führen. Der durch den Pfeil 40 dargestellte Elektronenstrahl wird demnach etwas neben die Einspannstelle auf den Niob-Profilring 38 gerichtet, so daß der Profilring 38 regelrecht auf das Ende 37 der Niob-Schichi 34 aufgeschmolzen wird. In unmittelbar folgenden Schritten '/erden nun die beiden Niob-Profilringe 38 und 35 zur Erhöhung der mechanischen Stabilität miteinander zu einem Ansatzstück, beispielsweise dem Ansatzstück 7 gemäß Fig. 1. innen verschweißt. Dies ist durch den Pfeil 41 dargestellt. Zum Schluß folgt die Verbindung des Kupfers des Endstückes 36 mit dem Niob-Ansatzstück 7 durch Aufschmelzen des Kupfers in der unmittelbaren Nachbarschaft des Niob-Ansatzstückes. Dabei entsteht vorteilhaft eine Diffusionsverbindung zwischen dem Kupfer des Endstücks 36 und dem Niob des Ansatzstücks 7.ίο bent so that at least part of the end face of the niobium profile ring 35 from the protruding end ^1. ' 37 is covered. Subsequently, a second niobium profile ring 38 with a corresponding outer suifcn profile of its end face according to FIG. 10 is pushed onto the profile ring 35 so that the thin niobium skin of the end 37 is clamped between the two niobium profile rings 35 and 38. In this way, the symmetrical heat conduction desired during welding is approximately achieved on both sides of the weld seam and the difficulty of welding a thick-walled with a thin-walled part is avoided as far as possible. The individual parts are then welded by means of electron beams, the electron beams being indicated by arrows 40, 41 and 42. The electron beam 40 is not aimed directly at the insertion point of the niobium layer end 37; because this would locally burn through the thin niobium layer of the clamping point. The electron beam represented by the arrow 40 is accordingly directed somewhat next to the clamping point onto the niobium profile ring 38, so that the profile ring 38 is literally melted onto the end 37 of the niobium layer 34. In the immediately following steps, the two niobium profile rings 38 and 35 are now internally welded to one another to increase the mechanical stability to form an extension piece, for example the extension piece 7 according to FIG. 1. This is shown by arrow 41. Finally, the connection of the copper of the end piece 36 to the niobium extension piece 7 follows by melting the copper in the immediate vicinity of the niobium extension piece. This advantageously creates a diffusion connection between the copper of the end piece 36 and the niobium of the extension piece 7.

Neben den anhand der Fig. 7 bis 10 dargestellten Verfahren einer Kontaktierung der Endstücke von Bimetallrohren mit Niob-Ansatzstücken sind auch schon bei der Herstellung der Bimetailrohre verschiedene Möglichkeiten einer Anbringung von Niob-Ansatzstücken gegeben:In addition to those shown with reference to FIGS Methods of contacting the end pieces of bimetal tubes with niobium end pieces are also available Various options for attaching niobium attachments during the manufacture of the bimetallic tubes given:

Wie in Fig. 11 schematisch angedeutet ist. wird ein dickwandiges Niob-Außenrohr 50 so ausgedreht, daß nahe dem Rohrende ein ringförmiger Steg 51 übrigbleibt, der so dimensioniert ist, daß nach einem Dünnziehen des Bimetallrohres dieser Steg Sl die für As indicated schematically in FIG. 11. a thick-walled niobium outer tube 50 is turned out so that near the end of the tube an annular web 51 remains, which is dimensioned so that after a thin drawing of the bimetallic tube, this web S1 for

das Niob-Ansatzstüdc geforderte Dicke hat Nach de*n Ziehvorgang wird dann das Rohrende bis zom Steg 5Ϊ abgedreht, das gege&enenfaMs anschließend noch zu einer abgestuften Form des Ansatzstücks überdreht werden muß.According to de * n, the required thickness of the niobium attachment piece The end of the pipe is then pulled up to the web 5Ϊ turned off, the opposite face then closed a stepped shape of the extension piece must be turned over.

to Ferner kann auch zunächst ein reines Kopferrohr an seinen Enden jeweils mit einem Niofc-Änsatzstöck versehen werden. Darach erfolgt erst das Aufbringen der Niob-Schicht beispielsweise laitttels SdWneizfkrßef ektrotyse. wobei sowohl nat dem K&pfer als auchtäemTo furthermore, a pure head pipe can also be used initially each end with a Niofc attachment stick be provided. Only then does the application take place the niobium layer, for example, laitttels SdWneizfkrßef ectrotyse. being both natural and dear

Niob-Ansatzstfidk eine gnte Verbaielnng erzielt werden muß.Niobium starting material a good build-up can be achieved got to.

Bei einem weiteren Verfahren wird davon ausgegangen, daß Bimetalibänder zunächst Ot größeren LängenIn another method, it is assumed that initially Bimetalibänder Ot greater lengths

ills eicι! geforderten Rohrlängen hergestellt werden, l-iilsprechencle Herstellungsverfahren sind beispielsweise· aus den (!einsehen OITenlcgungsschrifien 21 41 bib und 21 41 621 bekannt. Ks werden d;iiin ;in die Niob-1olien Niob-Qucrstege im Abstand der Rohrliingen gesehweißt. Danach kann eine Auffüllung ties so geschaffenen Niob-Rahmens mit Kupfer erfolgen. Das so entstandene Band wird dann zu einem Rohr gebogen und längsverschweißt. Die zu Ansai/stüeken geformtenills eicι! required pipe lengths are produced, l-iilsprechcle manufacturing processes are, for example from the (! see OITenlcgungsschrift 21 41 bib and 21 41 621 known. Ks become d; iiin; in the Niobium foils Niobium crossbars at a distance between the pipe lengths welded. Then the niobium frame created in this way can be filled with copper. The The resulting band is then bent into a tube and longitudinally welded. Those formed into Ansai / pieces

Niob-Querstege <· erden dann in der Mitte zur Schaffung von den ein/einen Uimetallrohren durehsehnitien liihI zur geforderten Torrn der Ansatzstücke überarbeitet. In entsprechender Weise können auch die Niob-Quersiege zunächst mil einem Kupfcrbimd verbunden werden. Danach wird die dünne Niob-Schicht aufgebracht und anschließend dieses liimeuillband /u einem Rohr gebogen und versehweißt.Niobium transverse webs then ground in the middle of the Creation of one / one uimetal pipes durehsehnitien liihI to the required torrn of the attachments revised. In a corresponding way, the niobium cross victories can initially also be made with a copper strip get connected. Then the thin niobium layer is applied and then this liimeuill tape / u bent into a pipe and welded.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Palent claims:

1. A method for connecting two bimetallic tubes at the end, each with a support tube made of normally conductive metal, which is provided with an outer jacket made of a layer of superconducting material, characterized in that the end piece (5 or 6) of each of the bimetallic tubes (J or 2) is provided at its end with an annular extension piece (7 or 8) made of the superconducting material that then in the end piece (5) of the first bimetallic tube (1) provided with the extension piece (7) one half of a connecting tube (10) from the Normally conductive metal is introduced in a form-fitting manner, since then the end piece (6) of the second bimetallic tube (2) provided with the extension piece (8) is arranged in a form-fitting manner around the half of the connecting pipe (10) protruding from the first bimetallic tube (1) and then the two free end faces of the gap (7 and 8) are connected to one another (Fig. 1).

2. Adoration for the frontal joining of two Bimetallic tubes each with a support tube made of normal conducting metal, which has an inner jacket is provided from a layer of superconducting material. characterized in that the End piece (19 or 20) of each of the Bimeiallrohre (15 b / w. 16) on its end face with an annular Extension piece (21 or 22) made of the superconducting material is provided that then the two free end faces of the extension pieces (21 and 22) are connected to each other and that finally the two end pieces (19 and 20) of the bimetal tubes provided with the extension pieces (21 and 22) (15 and 16) by means of a common sleeve (23) from the normal metal! form-fitting sheathed (Fig. 2).

3. The method according to claim 1, characterized in that each end piece (5 or 6) with a Extension piece (7 or 8) is provided, the inner diameter of which is at least approximately with the The inside diameter of the end piece (5 or 6) matches.

4. Processor according to claim 1 or 3, characterized characterized in that in each case the extension piece (7 or 8) and the end piece connected to it (5 or 6) of the bimetallic tube (1 or 2) with an internal thread and the connecting tube (10) with a appropriate external thread and that the two bimetallic tubes (1 and 2) screwed together by means of the connecting pipe (10).

5. The method according to any one of claims 1, 3 or 4, characterized in that the connecting tube (10) at least partially with the surrounding it End pieces (5 and 6) of the two bimetal tubes (1 and 2) is soldered.

6. The method according to claim 5, characterized in that a connecting pipe (10) is used whose outer jacket is at least partially covered with solder.

7. The method according to claim 2, characterized in that that each end piece (19 or 20) is provided with an extension piece (21 or 22) whose Outside diameter at least approximately with the outside diameter of the end piece (19 or 20)

matches

8. The method na.ch claim 7, characterized in that the outer diameter by Abdre hen can be adapted to each other.

9. The method according to one of claims 2,7 odei S, characterized in that the two end pieces (H and 20) by means of a sleeve (23), which consists of two or more individual pieces divided in the longitudinal direction ken is put together, are encased in a form-fitting manner.

10. The method according to any one of claims Z 7 to 9, characterized in that the outer surfaces of the joined-together Ansalzstück (21 and 22) provided with a coating (27) made of the normally conductive metal and then soldered to the sleeve (23) (F ig . J to 6).

11. The method according to claim 10, characterized in that the covering (27) is applied to the outer surfaces by means of vapor deposition or melting.

12. The method according to any one of claims 2, 7 to IJ. characterized in that the sleeve (23) with the end pieces (19 and 20) is soldered.

13. The method according to claim 12, characterized in that a sleeve (23) is used, de ^ en inner jacket is at least partially covered with solder.

! 4. Method according to claim 13, characterized characterized in that the sleeve (23) is heated for soldering.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the end faces of the Extension pieces (7 and 8 b / w. 21 and 22) are provided with a profile that when joined together the two bimetal tubes (1 and 2 or 15 and 16) are used to center them.

16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the joined end faces of the extension pieces (7 and 8 or 21 and 22) are at least partially welded to one another by means of an electron beam.

17. The method according to claim 16, characterized in that the electron beam radially from is directed externally on the contact surface of the two extension pieces (7 and 8 or 21 and 22).

5 8 method according to claim 17, characterized characterized in that the extension pieces (7 and 8 or 21 and 22) by means of a ring cathode outgoing electron beam are welded.

19. The method according to claim 17 or 18, characterized characterized in that the electron beam by means of the outer contact edge of the silk End faces approximately concentric circumferential jet selector aperture approximately radially the extension pieces (7 and 8 or 21 and 22) are at least partially welded to their common contact surface.

20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that copper as a normal conducting Metal of the bimetal tubes (1 and 2 or 15 and 16) is used.

21. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that aluminum as the normal conducting metal of the bimetal tubes (I and 2 or 15 and 16) is used.

22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that niobium as surjraleiien-

the material of the layer (4 or 18) and the extension pieces (7 and 8 by.w. 21 and 22) are used will.

23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that an end piece (36) with an annular extension piece (7) is provided by first placing the normally conductive metal (33) of the End piece (36) is removed in a predetermined area from the end, that then to the so resulting indented face of the normally conducting Metal (33) a first profile ring (35) made of the superconducting material is attached, of which the surface facing away from the superconducting layer (34) is provided with at least one gradation and the width of which is smaller than the area of the worn normally conductive metal (33) of the end piece (36) that then around the end of this first profile ring (35) the protruding end (37) of the superconducting layer (34) is bent that then a second and oppositely stepped profile ring (38) of approximately the same width the superconducting material is positively adapted to the first profile ring (35) and that finally the two profile rings (35 and 38) with the end (37) of the superconducting layer (34) and the Normally conductive metal (33) of the end piece (36) are welded by means of an electron beam (Figs. 7 to 10).

24. The method according to claim 2i. characterized in that the normally conductive metal (33) of the end piece (36) is etched away.

25. The method according to claim 23, characterized in that the normal conductive metal (33) of the end piece (36) is turned off.

26. The method according to any one of claims 2i to 25, characterized in that the electron beam (40) is directed far onto one of the profile rings (35 b / vv. 38) next to the end (37) of the superconducting layer (34) clamped between them that part meets the superconducting material of the end (37) of the layer (34).

¹Z- ¹ Z-