JPH02207471A

JPH02207471A - 超電導線の接合方法

Info

Publication number: JPH02207471A
Application number: JP2531689A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kobashiri; 小走　利男; Sumiichi Shibuya; 渋谷　純市
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-08-17

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は超電導線の接合方法に関する。

（従来の技術）従来の超電導線の接合方法は第３図に示す特開昭６３−
２９９０６６号公報に見る如く第１．第２の超電導線（
ｌａ）　、　（ｌｂ）のフィラメント（２ａ）　、　（
２ｂ）を安定化材（３）から露出させ、複数のグループ
に分けてこれを綴金せてフィラメント束（４）を形成し
た後この束を圧接による固相接合またはスポット溶接に
よって接続している。この接続方法ではフィラメント束
（４）を作った後、銅またはアルミニウム、あるいはそ
れらを主体とした合金から成る安定化材をフィラメント
束に附加して圧接による固相接合またはスポット溶接を
実施している。

（発明が解決しようとする課題）しかし、この様な方法で接続した超電導線継手の臨界電
流は信頼性の高い圧接でも超電導線の臨界電流の３０〜
８０％程度と低く且つばらつきが大きい、銅を安定化材
とするＮｂＴｉ合金超電導線では固相接合の接合パラメ
ータによって変化するが１例として４５０℃１０分間の
加熱接合を考えると銅の引張強さは４５０℃で６．５ｋ
ｇｆ／＋ａｍ”位である。しかし接合時の加圧力は１０
〜３０ｋｇｆ／ｍｍ”の大きさで加えられている。こう
した違いがあるため従来の継手では安定化材の銅が圧接
治具の隙間からはみ出して第４図に示すように［バリ（
１５）Ｊとなり治具の間に挾まったり、「バリ（１５）
Ｊが偏ったときは治具同志が接触することにより圧力を
低減し、実際の加圧力は見掛の値より異った小さいもの
となる。

（発明が解決しようとする課題）従って、従来の圧接の方法で接合を行った場合、継手の
臨界電流は超電導線の臨界電流の３０〜８０％程度と低
く、且つ、大幅にばらついていた。

本発明の目的は、フィラメントの接合条件を向上し、超
電導線の継手の臨界電流を向上すると共にばらつきを小
さくし、超電導マグネット等の機器設計において許容電
流を大にする超電導線の接合方法を提供することにある
。

〔発明の構成〕（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明においては、複数本
の超電導フィラメントを安定化材で包んだ超電導線を複
数本固相接合にて接合する方法において、被接合部の安
定化材を除去し、超電導フィラメント同士を編み合せて
薄銅板又は銅箔等の薄い導電材でまとめ、第１の圧接工
程により固相接続を行って被接合体を形成し、その後、
被接合体を安定化材で包んで第１の圧接よりも低い圧力
の第２の圧接工程により安定化材を同相接合する。

（作　用）このようにすると、編み合せた超電導フィラメントを薄
い導電材でまとめであるから、第１の圧接工程で高い圧
力をかけて圧接しても、治具間に「バリ」が出たり、片
寄った「バリ」に基づく治具同士の接触により圧力を低
減したりすることが無い。

従って超電導線のフィラメント同士の圧接が良好にでき
る。その後、被接合体を安定化材で包み、第２の圧接工
程で安定化材の固相接合を行うが、安定化材は銅やアル
ミニウムであって、第１の圧接工程の圧力より低い圧力
で固相接合ができるから、前記した「バリ」発生や治具
同士の接触による製品のばらつきを少なくし、品質を向
上する。

（実施例）以下、本発明の一実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。

先ず、第１．第２の被接続超電導ＩＩＡ（ｌａ）、　（
ｌｂ）の数１０〜数１０００本のＮｂＴｉフィラメント
（２ａ）、　（２ｂ）を包んだ銅製の安定化材（３）を
硝酸により溶解除去して必要寸法のＮｂＴｉフィラメン
ト（２ａ）、　（２ｂ）を露出させる。露出したフィラ
メント（２ａ）、　（２ｂ）は第３図に示す様に両方の
フィラメントをそれぞれ３等分して三つ編みにしてフィ
ラメント束（４）を編み上げる８編上げたフィラメント
束（４）を第１図の断面図に示すとうりに０．２１程度
の厚さの薄銅板（５）でまとめて覆い、下治具（６）の
台形溝（７）にセットする。次に台形突条（８）を有す
る上治具（９）を用いて、Ｉ　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒ程
度の真空中で、４５０℃１０分間の加熱と１５　ｋｇ　
ｆ　／　ｗｍ　”の圧力でフィラメントの同相接合を行
う、これを第１の加圧工程とする。そして、十分冷却し
てから被接合体（１０）を取り出す。

この様にすると４５０℃で可塑性の強い薄銅板（５）は
量が少ないため、「バリ」が出来ず、ＮｂＴｉフィラメ
ントに加圧力が十分伝達され、接合圧力は減少すること
が少なくなりフィラメントの接合が接合作業毎に変化す
ることがなくなる。

次に安定化材の付加接合を行なう、これは第２図に示す
とうり下治具（６）に安定化材として必要な厚さのＵ字
形の下調板（１１）を置き、先の被接合体（１０）とそ
の周囲を銅粉（１２）で充填してから下調板と同じ厚さ
の平板状の下調板（１３）を置く、この継手を上治具（
９）により第２の圧接工程として加圧接合する。接合条
件は４５０℃１０分間１０ｋｇｆ／ａｍ”で行ない継手
部を銅の安定化材（３ａ）で包み固定する。

こうすることにより、安定化材（３ａ）は圧力が低くて
も固相接合が可能であるから、継手の臨界電流は超電導
線（ｌａ）、　（ｌｂ）の５０〜８０％となりばらつき
が小さくなり、継手の許容電流を大にすることができる
。そして、フィラメント接合部の周囲を完全に安定化材
（３ａ）で固定することになり、フィラメント部のクエ
ンチによる熱を良く吸収すると共に、機械的に強化され
るので電磁気力による振動等の有害な作用を防げる。

その他の実施例として銅粉（１０）を用いなくてもよい
、　また第１の圧縮工程のフィラメント束（４）の接合
時に薄銅板でなく銅箔を巻き付けるか、鋼箔と共に銅粉
を加えてフィラメントを編んだ場合の隙間を充填するこ
とができる。また第２圧接工程の安定化材の付加には第
１圧接工程より低い温度、短い時間を適用することがで
きる。継手の構造により安定化材（３）　、　（３ａ）
が連続し難い場合には露出したフィラメント（２ａ）、
　（２ｂ）をはんだ等で充填しても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フィラメントの接合条件が向上するた
めと、フィラメントの接合のばらつきが減少するために
、継手の臨界電流は超電導線の臨界電流の５０〜８０％
程度とばらつきが小さくなった。

これにより超電導マグネット等の機器設計において許容
電流を大きく取ることができる。そして、フィラメント
接合部の周囲を完全に安定化材で固定することになり、
フィラメント部のクエンチによる熱を良く吸収すると共
に、機械的に強化されるので電磁気力による振動等の有
害な作用を防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の方法の工程のうちの第１の
圧接工程の状態を示す断面図、第２図は上記実施例の第
２の圧接工程の状態を示す断面図。第３図は上記実施例のフィラメントの編組の状態を示す
平面図、第４図は従来の方法によって圧接した「バリ」
発生状態を示す継手部の横断面図である。ｌａ、　ｌｂ・・・第１．第２の超電導線２ａ、　２ｂ
・・・フィラメント　　　　３，３ａ・・・安定化材４
・・・フィラメント束　　　　　５・・・薄銅板６・・
・下治具　　　　　　　　　９・・・上治具ｌＯ・・・
被接合体　　　　　　　　１１・・・下調板１２・・・
銅粉　　　　　　　　　　１３・・・上銅板代理人　弁
理士　大　胡　典　夫甘＠↓ ＠　１　図第　　３　　ズ第　　２図

Claims

【特許請求の範囲】

複数本の超電導フィラメントを安定化材で包んだ超電導
線を絶数本固相接合にて接合する方法において、被接合
部の安定化材を除去し、超電導フィラメント同士を編み
合せて薄銅板又は銅箔等の薄い導電材でまとめ、第１の
圧接工程により固相接続を行って被接合体を形成し、そ
の後、被接合体を安定化材で包んで第１の圧接よりも低
い圧力の第２の圧接工程により安定化材を固相接合する
ことを特徴とする超電導線の接合方法。