JPH02205202A - 超電導線の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超電導線の接合方法に係り、特に銅被覆超電導
線の接合をその後の伸線で破断することなく可能とする
方法に関する。

（従来の技術及び解決しようとする課題）一般に超電導
線は、心材（超電導体）としてＮｂ−Ｔｉ系、Ｎｂ−Ｔ
ｉ−Ｚｒ系、Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｔａ系等々が用いられ
、また被覆材として銅材（Ｃｕ又はＣｕ合金）又はアル
ミニウム材（Ａｆｉ又はＡΩ合金）が用いられ、心材を
被覆材で被覆した単線として、或いは複数の芯材を被覆
材中に埋め込んだ複合多心構造として用いられる（例、
特開昭５２−１１５６９２号参照）。

これらの構造の超電導線を製造するには一般に伸線加工
が適用され、伸線に際しては、心材を被覆材で被覆した
単線の場合には、この単線を複数束ねて周囲を銅被覆材
で被覆し、また複数の芯材を被覆材中に埋め込んだ複合
多心構造の場合にはそのまま或いは更に周囲を被覆材で
被覆して加工される。具体的には、第１図に示すような
工程により超電導線が製造されている。まず、超電導材
料１を耐水圧ビレット用コンテナー３に充填し、蓋２に
より封じて静水圧ビレット４とする。次いでこの静水圧
ビレット４を静水圧ホットプレスにより成形してワイヤ
５とした後、伸線工程により細線化し、所定サイズの超
電導線とされる。

この場合、伸線工程において、伸線の１０ツト量を増大
させるほど、歩留りが向上するため、超電導線を接合す
る適切な方法が望まれていた。

しかし、超電導線は、上記の如く異種材料との複合構造
を有するため、中実ワイヤの接合のように簡単には接合
できず、伸線工程で破断してしまうという問題があり、
従来、効果的な接合法がなかった。

本発明は、か）る状況に鑑みてなされたものであって、
超電導線の連続伸線を断線の発生がなく可能とし５歩留
りを向上し得る方法を提供することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明者は、各種接合法のう
ち、可能性のありそうなアーク溶接、電子ビーム溶接、
抵抗圧接、ろう接等について検討した結果、以下のこと
が判明した。

すなわち、アーク溶接においては、溶接部に金属間化合
物が生成するため、接合部が脆くなり。

伸線時に切断してしまう、そのため、アーク溶接よりも
熱集中性のよい電子ビーム溶接を用いて接合部範囲を小
さくしたところ、やはり、接合部に発生した金属間化合
物によって接合部が脆く、延性がないため、伸線時に断
線した。

そこで、アーク溶接や電子ビーム溶接等々の融接法を断
念し、抵抗圧接について検討したが、アーク溶接の場合
と同様、接合部に金属間化合物が生成し、伸線時に断線
することが判明した。

そのため、接合部に金属間化合物が生成しない接合法と
して、摩擦圧接、ろう接、超音波溶接が考えられるが、
摩擦圧接は短い線材においては可能性があるが、長い線
材に関しては不可能であり、超音波溶接も線材を直接的
に接合できないため、ろう接について検討した。

その結果、ろう接の際の接合面の角度を規制すると共に
伸線時の減面率を規制することにより可能であることを
見い出し、ここに本発明をなしたものである。

すなわち、本発明は、銅被覆超電導線の端部同士をろう
接した後、伸線するに当たり、ろう接の接合面を細心方
向に対して５〜２０度の傾斜面にすると共に、伸線にお
ける第１パスと第２パスの減面率を１１％以下にするこ
とを特徴とする超電導線の接合方法を要旨とするもので
ある。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用） まず、ろう接条件について検討した結果を説明する。

ろう接の接合面の形状について第２図に示すような様々
な形状を検討したが、いずれも強度不足により、伸線時
に断線した。そこで、ろう接部を詳細に調べた結果、充
分な強度が出ないことに起因していることが明らかとな
ったため、接合面積を増大させることと、伸線時の伸線
パススケジュールについて検討する必要があるが判明し
た。

そのため、接合強度を上げるために線の切断角度を変え
、並びに伸線パススケジュールを種々変更してろう接、
伸線したところ、接合面の傾斜角度と特定パスでの減面
率との間に相関があり、両者を関連して規制する場合に
限り、伸線時に断線が発生しないことが判明したのであ
る。

ろう接の接合面は、第３図に示すように軸心方向に対し
て傾斜面とし、その傾斜角度αは５〜２０度の範囲とす
る。傾斜角度が２０度を超えると、たとえ伸線時の減面
率を小さくしても、伸線時に接合部で断線が生じてしま
うので、接合面の角度は小さい方が断線しにくい、しか
し、５度より小さくすることは、加工に時間を要し、経
済性、生産性の面から好ましくない。したがって、接合
面の傾斜角度は５〜２０度の範囲とする。

伸線時の第１パスと第２パスの減面率をそれぞれ１１％
以下にするのは、１１％を超えると、接合面の傾斜角度
が２０°以下であっても伸線時に断線するためである。

なお、第３パス以降は、減面率を大きくしても断線が生
じないので、特に減面率を規制しないが、伸線能率から
すると１１％以上の減面率で加工するのが望ましい。

伸線後は、接合部を除去し、製品とされる。接合部は被
覆材の銅の色と異なるため、識別が可能であり、確実に
除去できる。

なお、接合面の角度以外のろう接条件、並びに減面率以
外の伸線条件は特に制限されないことは云うまでもない
。例えば、ろう材としては銀ろう。

などが挙げられる。また伸線時の先付は法として特開昭
６０−７２６０９号に開示されている技術も利用可能で
ある。

また、対象とする銅被覆超電導線もその形状、構造等で
制限されない０例えば、超電導線の被覆材として鋼材又
はアルミ材が用いられるが、伸線に際して銅被覆される
限り、いずれの構造の超電導線も対象とされる。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 超電導体としてＮｂ−Ｔｉ系を心材とした線径５゜５■
φの銅被覆超電導線を準備し、まず、その端部を第１表
に示すように種々の傾斜角度に加工した。

次いで、ろう材として銀ろうを用いてろう接し、伸線し
て線径１．２■φの銅被覆超電導線を製造した。その際
、第１表に示すように、伸線の第１パス、第２パスの減
面率を種々変化させて伸線を行った。

伸線結果は、同表に示すように、本発明例ＮＱＩ〜＆４
はいずれも断線を生じることなく伸線できた。一部のも
のについて接合部の断面を調べたところ、第４図に示す
ように、どの接合位置Ａ、　Ｂでも欠陥がなく、また伸
線時に断線がなく伸線可能な良好な接合部を呈していた
。

一方、比較例＆５〜翫８は、接合面の傾斜角度又は伸線
時の第１パス及び第２パスの減面率が適切でないため、
いずれも断線が生じた。

【以下余白） （発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、銅被覆超電導線
の接合、伸線に際し、ろう接を採用し、しかもろう接の
接合面を特定の傾斜角度とし、且つ伸線時の第１パスと
第２パスの減面率を規制したので、接合部強度が向上し
、ろう接後の伸線工程で断線が発生せず、歩留りを大幅
に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超電導線の製造工程を示す説明図、第２図（ａ
）〜（ｄ）は超電導線の接合面の形状例を示す図、 第３図は本発明における接合傾斜面の形状を説明する図
。 第４図はろう接後の接合部の位置と断面状況を説明する
図で、（ａ）は接合部の位置Ａ、Ｂを示し、（ｂ）は位
置Ａでの断面図であり、（Ｃ）は位置Ｂでの断面図であ
り、（ｄ）は位置Ａでの断面の金属組織を示す拡大写真
であり、（ｅ）は位［Ｂでの断面の金属組織を示す拡大
写真である。 ５・・・超電導線（伸線素材）、６・・・接合面。 ７・・・ろう接部。 ８・・・心材。 ９・・・被覆材（銅）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 銅被覆超電導線の端部同士をろう接した後、伸線するに
   当たり、ろう接の接合面を軸心方向に対して５〜２０度
   の傾斜面にすると共に、伸線における第１パスと第２パ
   スの減面率を１１％以下にすることを特徴とする超電導
   線の接合方法。