JPH04129105A - 銅安定化極細多芯超電導線の製造方法 - Google Patents
銅安定化極細多芯超電導線の製造方法Info
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- JPH04129105A JPH04129105A JP2249655A JP24965590A JPH04129105A JP H04129105 A JPH04129105 A JP H04129105A JP 2249655 A JP2249655 A JP 2249655A JP 24965590 A JP24965590 A JP 24965590A JP H04129105 A JPH04129105 A JP H04129105A
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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。
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、低Cu比の銅安定化極細多芯超電導線を安定
して製造する方法に関するものである。
して製造する方法に関するものである。
C従来の技術〕
多芯超電導線は、例えばCuマトリックス中にNb −
Ti フィラメントを多数本複合した線材で、液体He
温度に冷却してNb −Ti フィラメントを超電導状
態となして使用されるもので、Cuマトリックスは冷却
媒体としての働きと超電導状態が局部的に破壊するクエ
ンチ時の電流のバイパスとしての作用を果たすものであ
る。
Ti フィラメントを多数本複合した線材で、液体He
温度に冷却してNb −Ti フィラメントを超電導状
態となして使用されるもので、Cuマトリックスは冷却
媒体としての働きと超電導状態が局部的に破壊するクエ
ンチ時の電流のバイパスとしての作用を果たすものであ
る。
而してかかる多芯超電導線の製造は、従来第2図イ9口
に示したように、純Cu管9内に超電導I材IIを装入
しこれを伸延加工して*、じ超電4線10となしく第2
図・r)、次いでこれを複数本金属製中空ピレノ目2内
に充填して押出し、圧延、弓抜き等の伸延加工を施して
多芯超電導線8となしく第2図口)、必要に応しこの多
芯超電導線を複数本再びCu製中空ビレットに充填し伸
延加工して、更に多数のNb Ti フィラメントを
複合した多芯超電導線に加工して製造されるものであっ
た。
に示したように、純Cu管9内に超電導I材IIを装入
しこれを伸延加工して*、じ超電4線10となしく第2
図・r)、次いでこれを複数本金属製中空ピレノ目2内
に充填して押出し、圧延、弓抜き等の伸延加工を施して
多芯超電導線8となしく第2図口)、必要に応しこの多
芯超電導線を複数本再びCu製中空ビレットに充填し伸
延加工して、更に多数のNb Ti フィラメントを
複合した多芯超電導線に加工して製造されるものであっ
た。
しかしながら、Cu製中空ビレットへの単芯超電導線の
充填密度が低いとこれの伸延加工が均一になされず、ま
た、蛍芯超電導線の整直度や充填方法にもよるが、単芯
超電導線同志が完全に平行には配置されないで、局所的
に交差することにより異常変形が発注し、その結果Nb
−Ti フィラメントの断線が多発して高い超電導特
性が得られなくなる場合があるという問題があり、この
ようなことがら単芯超電導線を断面六角形に加工し、更
にCu製中空体との隙間にはCu線等を詰めて充填密度
を高める対策がとられているが、単芯超電導線の充填本
数が数千〜数万木に及ふ為、充填作業には多大の労力を
要する」二、十分高い充填密度を得ることは困難であっ
た。
充填密度が低いとこれの伸延加工が均一になされず、ま
た、蛍芯超電導線の整直度や充填方法にもよるが、単芯
超電導線同志が完全に平行には配置されないで、局所的
に交差することにより異常変形が発注し、その結果Nb
−Ti フィラメントの断線が多発して高い超電導特
性が得られなくなる場合があるという問題があり、この
ようなことがら単芯超電導線を断面六角形に加工し、更
にCu製中空体との隙間にはCu線等を詰めて充填密度
を高める対策がとられているが、単芯超電導線の充填本
数が数千〜数万木に及ふ為、充填作業には多大の労力を
要する」二、十分高い充填密度を得ることは困難であっ
た。
このような事から、例えば特願平2−80186号に記
載されているように、Cu ビレットの長手方向に複数
本(4本)の孔を設け、この4本の各々の孔にNb−T
i合金棒を挿入して複合素材となし、次いで該複合素材
を伸延加工して所望形状、サイズの複合棒材となし、し
かる後該複合棒材を複数本束ねてCu製中空ビレットに
充填して複合ビレットとなす方法が考案された。この方
法によれば、Cu製中空ビレット内に充填する複合棒材
の本数が従来のl / nに低減し、充填作業の労力を
大幅に削減し得るほか、充分に高い充填率が容易に得ら
れる。
載されているように、Cu ビレットの長手方向に複数
本(4本)の孔を設け、この4本の各々の孔にNb−T
i合金棒を挿入して複合素材となし、次いで該複合素材
を伸延加工して所望形状、サイズの複合棒材となし、し
かる後該複合棒材を複数本束ねてCu製中空ビレットに
充填して複合ビレットとなす方法が考案された。この方
法によれば、Cu製中空ビレット内に充填する複合棒材
の本数が従来のl / nに低減し、充填作業の労力を
大幅に削減し得るほか、充分に高い充填率が容易に得ら
れる。
しかしながら前記の方法では、最初にCuビレットの長
手方向に複数本(4本)の孔を設け、この4本の各々の
孔にNb−Ti合金棒を挿入して複合素材とする為、こ
の時点で既にCu比は太きくなってしまい、これを用い
て極細多芯超電導線を形成する場合には低Cu比とする
ことか困難となり、実用上、低Cu比の銅安定化極細多
芯超電導線の製造方法としては適切でなかった。
手方向に複数本(4本)の孔を設け、この4本の各々の
孔にNb−Ti合金棒を挿入して複合素材とする為、こ
の時点で既にCu比は太きくなってしまい、これを用い
て極細多芯超電導線を形成する場合には低Cu比とする
ことか困難となり、実用上、低Cu比の銅安定化極細多
芯超電導線の製造方法としては適切でなかった。
本発明はかかる状況に鑑み鋭意検討の結果為されたもの
で、その目的とするところは、低Cu比の銅安定化極細
多芯超電導線を安定して製造する方法を提供することに
ある。
で、その目的とするところは、低Cu比の銅安定化極細
多芯超電導線を安定して製造する方法を提供することに
ある。
すなわち、請求項1の発明は、NbまたはTaを被覆し
たNb−Ta棒を純Cu管に挿入したCu比1.0以下
の複合素材の複数本を束ねて純Cu管に挿入、嵌合して
1次ビレットするA工程、該1次ビレットに熱間静水圧
加圧(HIP)処理を施した後熱間押出、伸延加工・皮
剥により所望の形状・サイズでCu比を1.0以下とし
た複合線材の複数本を束ねて純Cu管に挿入・嵌合して
2次ビレットとするB工程、該2次ビレットを熱間押出
し、伸延加工により所望サイズの複合線材とするC工程
から成り、B工程を所望回数繰り返してからC工程を行
うことを特徴とする銅安定化極細多芯超電導線の製造方
法であり、請求項2の発明は、Cu比1.0以下の複合
素材として、NbまたはTaを被覆したNb−Ti1i
を純Cu管に挿入・嵌合したものを熱間押出、伸延加工
により所望サイズに加工した複合素材を用いることを特
徴とする請求項1記載の銅安定化極細多芯超電導線の製
造方法である。また本発明に於いては、いずれの場合に
も2次ビレットに熱間静水圧加圧(HIP)処理を施し
てから熱間押出を行ってもよい。
たNb−Ta棒を純Cu管に挿入したCu比1.0以下
の複合素材の複数本を束ねて純Cu管に挿入、嵌合して
1次ビレットするA工程、該1次ビレットに熱間静水圧
加圧(HIP)処理を施した後熱間押出、伸延加工・皮
剥により所望の形状・サイズでCu比を1.0以下とし
た複合線材の複数本を束ねて純Cu管に挿入・嵌合して
2次ビレットとするB工程、該2次ビレットを熱間押出
し、伸延加工により所望サイズの複合線材とするC工程
から成り、B工程を所望回数繰り返してからC工程を行
うことを特徴とする銅安定化極細多芯超電導線の製造方
法であり、請求項2の発明は、Cu比1.0以下の複合
素材として、NbまたはTaを被覆したNb−Ti1i
を純Cu管に挿入・嵌合したものを熱間押出、伸延加工
により所望サイズに加工した複合素材を用いることを特
徴とする請求項1記載の銅安定化極細多芯超電導線の製
造方法である。また本発明に於いては、いずれの場合に
も2次ビレットに熱間静水圧加圧(HIP)処理を施し
てから熱間押出を行ってもよい。
尚、ここにおいてCu比とはCu/(Nb−Ti/Nb
or Ta )比のことである。
or Ta )比のことである。
以下に本発明を図を参照して具体的に説明する。
第1図イル二は本発明方法の一態様を示す多芯超電導線
の製造工程を示す説明図である。NbまたばTa 2を
被覆したNb−Ti棒3を純Cu管1に挿入してCu比
1.0以下の複合素材4となす(第1図イー1)か、こ
れに更に熱間押出及び伸延加工を施して所望サイズでC
u比1.0以下の複合素材4となしく第111iJイー
2)、次いで該複合素材4の複数本を束ねて純Cu管1
に挿入、嵌合して1次ビレット5となした後、該1次ビ
レット加 5に熱間静水圧前圧(HIP)処理を施す(第1図口)
。このHIP処理済みの1次ビレット5を熱間押出、伸
延加工、皮剥により所望の形状、サイズでCu比を1.
0以下とした複合線材6となしく第1図ハ)、次いで該
複合線材6を複数本束ねて再度線Cutlに挿入、嵌合
して2次ビレット7となした後、該2次ピレンドアを熱
間押出、伸延加工により所望サイズの多芯超電導線8と
なすものである。ここで、2次ビレット7を熱間押出す
る前にHIP処理を再度節してもよい。
の製造工程を示す説明図である。NbまたばTa 2を
被覆したNb−Ti棒3を純Cu管1に挿入してCu比
1.0以下の複合素材4となす(第1図イー1)か、こ
れに更に熱間押出及び伸延加工を施して所望サイズでC
u比1.0以下の複合素材4となしく第111iJイー
2)、次いで該複合素材4の複数本を束ねて純Cu管1
に挿入、嵌合して1次ビレット5となした後、該1次ビ
レット加 5に熱間静水圧前圧(HIP)処理を施す(第1図口)
。このHIP処理済みの1次ビレット5を熱間押出、伸
延加工、皮剥により所望の形状、サイズでCu比を1.
0以下とした複合線材6となしく第1図ハ)、次いで該
複合線材6を複数本束ねて再度線Cutlに挿入、嵌合
して2次ビレット7となした後、該2次ピレンドアを熱
間押出、伸延加工により所望サイズの多芯超電導線8と
なすものである。ここで、2次ビレット7を熱間押出す
る前にHIP処理を再度節してもよい。
本発明によれば、多芯の1次ビレットを形成する各Nb
−Ti /Cu複合素線にCu比1.0以下の低Cu
比のものを用い、該1次ビレットにHIP処理による緻
密化を行うので1次ビレ、トでも低Cu比を維持するこ
とができ、これを複数本用いて形成される多芯超電導線
に於いても低Cu比化が容易に実現できるほか、1度に
純Cu管に充填するNb−Ti合金棒か少なくて済む為
充填槽る。
−Ti /Cu複合素線にCu比1.0以下の低Cu
比のものを用い、該1次ビレットにHIP処理による緻
密化を行うので1次ビレ、トでも低Cu比を維持するこ
とができ、これを複数本用いて形成される多芯超電導線
に於いても低Cu比化が容易に実現できるほか、1度に
純Cu管に充填するNb−Ti合金棒か少なくて済む為
充填槽る。
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
実施例
外径200oaφ、内径165.0m+φの純Cu管内
に1閣厚さのNb箔を1重巻きしたNb Ti合金ビ
レ7トを挿入して両端を真空封止した後、熱間押出、冷
間減面加工を行い、40mφでCu比0.452(Nb
−Ti部の径、約33.2閣φ)の複合素線となし、こ
の複合素線を19本整然と重ねて外径240.0閤φ、
内径200.0閣φの純Cu管内に挿入し、両端を真空
封止して1次ビレットとした。この1次ビレ・7トをA
r雰囲気中で温度800″C1圧力100100O/d
、保持時間60m1nの条件でHIP処理を行った後、
外削して外径200閣φとした。概算上、HIP後のC
u比は1.291、更に200++aφに外削した後は
、0.909であった。これを熱間押出し、及び適宜加
熱処理を施しつつ引抜加工、皮剥を行い、対角長14.
4+m、Cu比0739の六角棒材に加工した。しかる
のち、上記棒材を外径300aoφ、内径260mnφ
の純Cu管に369本充填してから両端を真空封止して
2次ビレットとした。次いでこの2次ビレットをAr雰
囲気中で温度450°C1圧力1500kgf/lj、
保持時間60s+inの条件でHIP処理を行った後、
熱間押出し及び途中適宜加熱処理を施しつつ冷間引抜加
工により5ma+φの多芯超電導線を製造した。
に1閣厚さのNb箔を1重巻きしたNb Ti合金ビ
レ7トを挿入して両端を真空封止した後、熱間押出、冷
間減面加工を行い、40mφでCu比0.452(Nb
−Ti部の径、約33.2閣φ)の複合素線となし、こ
の複合素線を19本整然と重ねて外径240.0閤φ、
内径200.0閣φの純Cu管内に挿入し、両端を真空
封止して1次ビレットとした。この1次ビレ・7トをA
r雰囲気中で温度800″C1圧力100100O/d
、保持時間60m1nの条件でHIP処理を行った後、
外削して外径200閣φとした。概算上、HIP後のC
u比は1.291、更に200++aφに外削した後は
、0.909であった。これを熱間押出し、及び適宜加
熱処理を施しつつ引抜加工、皮剥を行い、対角長14.
4+m、Cu比0739の六角棒材に加工した。しかる
のち、上記棒材を外径300aoφ、内径260mnφ
の純Cu管に369本充填してから両端を真空封止して
2次ビレットとした。次いでこの2次ビレットをAr雰
囲気中で温度450°C1圧力1500kgf/lj、
保持時間60s+inの条件でHIP処理を行った後、
熱間押出し及び途中適宜加熱処理を施しつつ冷間引抜加
工により5ma+φの多芯超電導線を製造した。
比較例
250■φのCuビレントに40m+φの孔を19本あ
け、各々の孔に40wφのNb−Ti合金棒材を挿入し
てから孔部を真空封止し、1次ビレットとした。この1
次ビレットを熱間押出し及び適宜加熱処理を施しつつ引
抜加工、皮剥を行い、対角長14.4mm、 Cu比1
.050の六角棒材に加工した。しかるのち、上記棒材
を外径300m+φ、内径260閣φの純Cu管に36
9本充填してから両端を真空封止して2次ビレットとし
た。次いでこの2次ビレットをAr雰囲気中で温度45
0″C1圧力1500kgr/ ci、保持時間60m
1nの条件でHIP処理を行った後、熱間押出し、及び
途中適宜加熱処理を施しつつ冷間引抜加工により5帥φ
の多芯超電導線を製造した。
け、各々の孔に40wφのNb−Ti合金棒材を挿入し
てから孔部を真空封止し、1次ビレットとした。この1
次ビレットを熱間押出し及び適宜加熱処理を施しつつ引
抜加工、皮剥を行い、対角長14.4mm、 Cu比1
.050の六角棒材に加工した。しかるのち、上記棒材
を外径300m+φ、内径260閣φの純Cu管に36
9本充填してから両端を真空封止して2次ビレットとし
た。次いでこの2次ビレットをAr雰囲気中で温度45
0″C1圧力1500kgr/ ci、保持時間60m
1nの条件でHIP処理を行った後、熱間押出し、及び
途中適宜加熱処理を施しつつ冷間引抜加工により5帥φ
の多芯超電導線を製造した。
斯くの如(して得られた各々の多芯超電導線について、
Nb −Ti フィラメントの断線頻度、及びCu比を
調べた。Cu比は比重法により測定した。又、2次ビレ
ットについては伸延加工前に充填率を測定した。結果を
第1表に示す。
Nb −Ti フィラメントの断線頻度、及びCu比を
調べた。Cu比は比重法により測定した。又、2次ビレ
ットについては伸延加工前に充填率を測定した。結果を
第1表に示す。
第1表より明らかなように、本発明方法品(実施例)の
方が、比較方法品(比較例)に比べて低Cu比が実現さ
れており、且つフィラメント断線頻度についても低Cu
比化したことの影響もなく、健全性が保たれていること
がわかる。フィラメントの健全性が保たれた原因として
、1次ビレ、ト形成段階でHIP処理を行ったことで各
複合素材間の密着性が向上したことの影響であると考え
られる。従って本発明方法により、従来よりも低Cu比
の多芯超電導線が安定して得られた。又、本発明では、
2次ビレット形成時に純Cu管の肉厚を片側201程度
としているが、これを更に小さくすることで、より低C
u比のものが得られるようになる。
方が、比較方法品(比較例)に比べて低Cu比が実現さ
れており、且つフィラメント断線頻度についても低Cu
比化したことの影響もなく、健全性が保たれていること
がわかる。フィラメントの健全性が保たれた原因として
、1次ビレ、ト形成段階でHIP処理を行ったことで各
複合素材間の密着性が向上したことの影響であると考え
られる。従って本発明方法により、従来よりも低Cu比
の多芯超電導線が安定して得られた。又、本発明では、
2次ビレット形成時に純Cu管の肉厚を片側201程度
としているが、これを更に小さくすることで、より低C
u比のものが得られるようになる。
以上述べたように、本発明方法によれば、低CIJ比の
銅安定化極細多芯超電導線を安定して効率よく製造する
ことができるので、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
銅安定化極細多芯超電導線を安定して効率よく製造する
ことができるので、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
第1図イル二は本発明の一態様を示す工程説明図、第2
図イ1口は従来方法の工程説明図である。 1・・・純Cu管、 2・・・NbまたはTa、 3・
・・Nb−Ti棒、 4・・・複合素材、 5・・・
1次ビレット、 6・・・複合線材、 7・・・2
次ビレット、8・・・多芯超電導線、 9・・・純Cu
管、 10・・・単芯超電導線、 11・・・超電導棒
材、 12・・・金属製中空ビレット。
図イ1口は従来方法の工程説明図である。 1・・・純Cu管、 2・・・NbまたはTa、 3・
・・Nb−Ti棒、 4・・・複合素材、 5・・・
1次ビレット、 6・・・複合線材、 7・・・2
次ビレット、8・・・多芯超電導線、 9・・・純Cu
管、 10・・・単芯超電導線、 11・・・超電導棒
材、 12・・・金属製中空ビレット。
Claims (3)
- (1)NbまたはTaを被覆したNb−Ti棒を純Cu
管に挿入したCu比1.0以下の複合素材の複数本を束
ねて純Cu管に挿入、嵌合して1次ビレットとするA工
程、該1次ビレットに熱間静水圧加圧(HIP)処理を
施した後熱間押出、伸延加工・皮剥により所望の形状・
サイズでCu比を1.0以下とした複合線材の複数本を
束ねて純Cu管に挿入・嵌合して2次ビレットとするB
工程、該2次ビレットを熱間押出し、伸延加工により所
望サイズの複合線材とするC工程から成り、B工程を所
望回数繰り返してからC工程を行うことを特徴とする銅
安定化極細多芯超電導線の製造方法。 - (2)Cu比1.0以下の複合素材として、Nbまたは
Taを被覆したNb−Ti棒を純Cu管に挿入・嵌合し
たものを熱間押出、伸延加工により所望サイズに加工し
た複合素材を用いることを特徴とする請求項1記載の銅
安定化極細多芯超電導線の製造方法。 - (3)2次ビレットに熱間静水圧加圧(HIP)処理を
施してから熱間押出することを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の銅安定化極細多芯超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2249655A JPH04129105A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 銅安定化極細多芯超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2249655A JPH04129105A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 銅安定化極細多芯超電導線の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04129105A true JPH04129105A (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=17196252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2249655A Pending JPH04129105A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 銅安定化極細多芯超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04129105A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5475915A (en) * | 1994-10-31 | 1995-12-19 | Igc Advance Superconductors, Inc. | Method for increasing extrusion yield in forming a superconducting rod |
CN1294598C (zh) * | 2004-09-29 | 2007-01-10 | 刘贤彰 | 超导电力电缆 |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2249655A patent/JPH04129105A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5475915A (en) * | 1994-10-31 | 1995-12-19 | Igc Advance Superconductors, Inc. | Method for increasing extrusion yield in forming a superconducting rod |
WO1996013867A1 (en) * | 1994-10-31 | 1996-05-09 | Igc Advance Superconductors, Inc. | Method of extruding a superconducting rod |
CN1294598C (zh) * | 2004-09-29 | 2007-01-10 | 刘贤彰 | 超导电力电缆 |
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