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

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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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JP
Japan
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billet
pure
ratio
tube
copper
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JP2249655A
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English (en)
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Takeshi Endo
壮 遠藤
Kinya Ogawa
欽也 小川
Takuya Suzuki
卓哉 鈴木
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Wire Processing (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

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、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。
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。
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。
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。
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
【課題を解決するための手段〕
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。
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。
尚、ここにおいてCu比とはCu/(Nb−Ti/Nb
 or Ta )比のことである。
〔作用〕
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。
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。
〔実施例〕
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。
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。
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。
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。
〔効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (3)

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WO1996013867A1 (en) * 1994-10-31 1996-05-09 Igc Advance Superconductors, Inc. Method of extruding a superconducting rod
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