JPS60254519A - 多心超電導線の製造方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は超電導線の製造方法、特に静水圧押出加工の際
の押出ビレット全長にわたる安定した押出し全可能にし
た多心超電導線の製造方法に関する。

［発明の技術的背景］ 従来から、多心構造の超電導−を効率よく製造する方法
として、静水圧押出加工による方法が知られている。

この方法においては、例えば第２図（ａ　）に示すＣｕ
安定化材１中にＮｂ　−Ｔｉ　、Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導
素線２を埋め込んだ複合線３、あるいは同図（ｂ　）に
示すＣｕ安定化材１中に加熱処理によって、Ｎｂ５ｓｎ
やＶ３Ｇａ等の超電導化合物を形成する元素あるいは合
金のいずれか一方をそれぞれ含む金属４．５を、００層
６を介して配置した複合線３′の多数本を、同図（Ｃ）
に示すように、安定化材よりなるＣｕ管管中中収容し、
第３図（ａ　）に示すように、その内部を真空脱気する
とともに、その両端をノーズを形成する先端部材７と後
端部材８で蓋をした後、Ｃｕ管６と先端部材７、後端部
材８をエレクトロンビーム溶接して押出ビレット９を製
造し、次いでこの押出ビレット９を静水圧押出しするこ
とにより多心構造の超電Ｓ＠が製造される。

このような押出ビレット９の先端部材７の材質には、先
端部材７の押出圧力がビレット本体の押出圧力より低く
なるように、ＣｕあるいはＣｕ　−Ｃｒ　、ＣＬＩ−Ｂ
ｅ等の合金が選定されており、一方接端部材８にはビレ
ット本体の押出圧力より高くなるようにｃｕ　−ｃｒ　
、ｃｕ−ｓｅ等の合金が選定されている。

［背景技術の問題点］ しかしながら、上記のような従来の方法においては、押
出ビレット９の平均硬度、すなわち押出ビレット９の軸
方向に垂直な断面における各素材の硬度をその面積比に
おいて配分した値の平均値（押出ビレットの断面積が同
一である部分においては押出圧力に近似される）は、第
３図（ｂ）に示すように、先端部材７と複合線３の収容
されている部分との間で大きく変化するため、押出ビレ
ットの静水圧押出時に複合線の収容されている部分がダ
イス近傍に達した時に押出圧力が急激に増大し、そのシ
ョックによって複合１１３がＣｕ管６の壁を突破り先端
部材７が離脱してしまうおそれがあった。

このような現象は、複合線の銅比（Ｃ０安定化材の超電
導材に対する比）が小さくなる程生じ易く、従って銅比
の小さい多心超電導線を静水圧押出しすることが困難で
あった。

ざらに後端部材８には、ビレット本体の平均硬度より高
い硬度を有する合金が用いられているが、後端部材近傍
まで押出すと押出圧力が、第３図（ｂ）に示すように急
激に上昇し、Ｃｕ管６が伸ばされて破損し押出材が飛び
出す危険があるため、通常後端部材がダイスに到達する
以前に押出しを停止しなければならず、その結果歩留り
が低くなるという難点があった。

［発明の目的１ 本発明は、上述の従来の欠点を解消すべくなされたもの
で、押出ビレットの構造を改良することによって、多心
構造の超電導線を安定した状態で全長にわたり、静水圧
押出加工することのできる方′法を提供することを目的
とする。

［発明の概要］ すなわち本発明の多心超電導線の製造方法は、複数本の
、金属マトリックス中に超電導材あるいは熱処理によっ
て超電導材を形成する金属を埋め込んでなる複合線を、
金属管中に収容し、その両端側を先端部材および後端部
材を用いて密封して形成した押出ビレットを静水圧押出
しする方法において、前記先端部材は押出ビレットの後
端側へ向けて前記管の中空断面積より小なる断面積の凸
状部を有するとともに、前記後端部材は押出ビレットの
先端側に向けて前記管の中空断面積より小なる中空断面
積の凹状部を有することを特徴としている。

本発明においては、先端部材が押出ビレット後端側へ向
けた凸状部を有するため、この凸状部が複合線束の中へ
入り込み、先端部材から複合線の収容されでいる部分へ
の平均硬度を段階的に上昇させることができ、従って押
出圧力の急激な増大を防止する。

この凸状部は金属管の中空断面積より小さく設けられる
が、押出ビレットの後端側へ向けて２段階以上にわたっ
て順次断面積を減少させることによって、より安定した
押出しが可能となる。

なお凸状部の断面積は、ビレット本体の断面積の同一部
分において、凸状部を含む断面での平均硬度が、先端部
材の平均硬度と、複合線の収容されている部分の平均硬
度との中間の値を有するように設定する。ことが望まし
く、さらに２段階以上にわたって突出させる場合には、
各凸状部を含む断面の平均硬度がその前後の位置の断面
での平均硬度の中間の値を有するように、それぞれの凸
状部の断面積を決定することが望ましい。

一方、後端部材は、押出ビレット先端側に向けて金属管
の中空断面積より小なる中空断面積の凹状部を有するた
め、先端側と同様にその平均硬度を段階的に上昇させる
ことができ、押出圧力の急激な上昇を防止するため、後
端部材がダイスに到達するまで押出しが可能となり、歩
留りを向上させるごとができる。

凹状部の中空断面積の形状は、先端側と同様に２段以上
にわたって増大さぜることが可能である。

さらに凸状部と凹状部の中空部の形状をほぼ同一とする
ことによって、金属管中に収容される複合線の長さをほ
ぼ同一とすることができ、この場合には押出ビレットの
組込み作業が極めて容易になる。

本発明における、複合線の金属マトリックスおよび金属
管としては、安定化材として機能する純ＣＩ　（ＯＦＨ
Ｃ）や特殊用途用にＣｕ合金、例えばＣｕ−Ｎｉ合金が
使用される。さらに複合線自体を多心構造とすることも
でき、例えばＣｕあるいはＯＬ１合金マトリックス゛′
中に複数のＮｂ　−Ｔｉ線かＮｂ管中にＣｕ被覆３ｎ線
を配置した構造とすることにより、多心化を容易に行な
うことができる。

本発明において使用される押出ビレットは、例えば多数
本の断面正六角形の複合線（シングル線あるいはマルチ
線）を集合し、これをＣｕ安定化材よりなる管中に収容
し、この管と先端部材、後端部材をエレクトロンビーム
溶接して製造することができる。なおこの溶接時に、押
出ビレットは真空系の中に保持されるため、押出ビレッ
ト内部を同時に真空にすることができ、複合線相互の押
“出時の密着を完全に行なうことができる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。

−第１図（ａ　）は、本発明に用いられる押出ビレット
の縦断面図を示したもので、第３図と同一部分には同一
符号が付しである。

Ｃｕ安定化材よりなる管６中には、Ｃｕ中にＮｂ−Ｔｉ
超電導素線を埋め込んだ複合線３の多数本が収容され、
その両端が先端部材７′および後端部材８′で蓋をされ
た後、Ｃｕ管６と先端部材７′、後端部材８′がエレク
トロンビーム溶接されて押出ビレット９′が形成されて
いる。先端部材７′はＣｕ管の内径より小なる系の断面
円形あるいは断面正六角形の凸状部７′ａを有しており
、この突出部は複合線束の中に入り込んでいる。

一方、後端部材８′は、凸状部に７Ｌａと同形状の中空
部を有する凹状部８′ａを有しており、同一長さの複合
線３が先端部材、後端部材とＣｕ管６との間に収容され
ている。この先端部材７′ａと後端部材８′ａの平均硬
度は、同図（ｂ）に示すように、先端部材、後端部材と
複合線の収容された管体部分の平均硬度のほぼ中間の平
均硬度を有するように設定されており、従ってこの押出
ビレットを押出加工する際の押出圧力の急激な上昇を防
止することができる。

具体例 外径８０ｍｍφ、内径７０ｍ１φのＣＬＩ管中に銅比０
．５のＮｂ−Ｔｉ複合線の９３１本を収容し、先端部材
を硬度Ｈｖ−１５０、後端部材をｌ−１ｖ−２３０のＣ
ｕ−Ｃｒ合金で形成した。この場合の押出ビレットの構
造は、第３図に対応しており、複合線の収容されている
部分の平均硬度は）−１ｖ＝１８０であった。

一方、この押出ビレットの先端部材の一部を５７　ｕφ
の断面積で突出させるとともに、後端部材に同径の凹状
部を設けて、第１図に示す構造の押出ビレットを作成し
、これらの押出ビレットを４０龍φのダイスを用いて静
水圧押出加工した結果、前者の押出ビレットにおいては
、先端部材の最大圧力フ　５００　ｋｇ　／　ｃｄから
複合線の収容されている部分に達する９　５００　ｋｇ
　／　ｃｄの押出圧ノ〕へ急激に上昇し、複合線がＣｕ
管を突破って先端部材が飛散し押出し不可能となった。

一方、後者の押出ビレットの場合には、押出圧力９５０
０　ｋｇ／　ｃｔで押出ビレットの全長にわたり均一に
押出することかでき、後端部材に達した時の９８００　
ｋｇ　／　ｃｔの圧力で押出を停止した。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、静水圧押出加工
の押出圧力の急激な上昇を防止することができるため、
多心構造の超電導線を安定した状態で全長にわたって製
造することができ、歩留りを向上させることができると
ともに、押出時の危険性を排除することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に使用される押出ごレットの縦断
面図、同図（ｂ）はその各位置における平均硬度を示す
説明図、第２図（ａ　）、（ｂ　）は従来の押出ビレッ
トの製造過程を説明するための複合線の断面図、同図（
Ｃ）は複合線をＣｕ管中に収容した状態を示す断面図、
第３図（ａ　）は従来の押出ビレットの縦断面図、同図
（ｂ）はその各位置における平均硬度を示す説明図であ
る。 ３．３′・・・複合線 ６・・・・・・・・“・・・・Ｃｕ管 ７．７′・・・先端部材 ７１ａ・・・・・・凸状部 ８．８′・・・後端部材 ８′ａ・・・・・・凹状部 ９．９′・・・押出ビレット 代理人弁理士　須　山　佐　− （ほか１名） 第１図 第３図 ←　先端からめ距鹸 第　２　脛 （ａ）　（ｉ）） （Ｃ） 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ’、’　識別記号　庁内整理番号／／　
Ｈ０１Ｂ　１２７１Ｇ　７２２７−５Ｅ［相］発　明　
者　熊　野　智　幸　川崎市川崎区小田栄社内 ２丁目１番１号　昭和電線電纜株式会

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の、金属マトリックス中に超電導材あるい
   は熱処理によって超電導材を形成する金属を埋め込んで
   なる複合線を、金属管中に収容し、その両端側を先端部
   材および後端部材を用いて密封して形成した押出ビレッ
   トを静水圧押出しする方法において、前記先端部材は押
   出ビレットの後端側へ向けて前記管の中空断面積より小
   なる断面積の凸状部を有するとともに、前記後端部材は
   押出ビレットの先端側に向けて前記管の中空断面積より
   小なる中空断面積の凹状部を有することを特徴とする多
   心超電導線の製造方法。
2. （２）凸状部の断面積は、凹状部の中空断面積にほぼ等
   しくされている特許請求の範囲第１項記載の多心超電導
   線の製造方法。
3. （３）凸部状の長さは、凹状部の深さとほぼ等しくされ
   ている特許請求の範囲第２項記載の多心超電導線の製造
   方法。
4. （４）金属マトリックスは、ＣＩＪあるいはＣｕ合金よ
   りなる特許請求の範囲第１項記載の多心超電導線の製造
   方法。
5. （５）超電導材あるいは熱処理によって超電導材を形成
   する金属は、金属マトリックス中に複数本埋め込まれて
   なる特許請求の範囲第１項記載の多心超電導線の製造方
   法。
6. （６）金属管は、ＣｕあるいはＣｕ合金よりなる特許請
   求の範囲第１項記載の多心超電導線の製造方法。
7. （７）凸状部は、押出ビレットの後端側へ向けて段階的
   にその断面積を減少させるとともに、凹状部は押出ビレ
   ットの先端側へ向けて前記凸状部とほぼ同形状にその中
   空断面積を段階的に増加させてなる特許請求の範囲第１
   項記載の多心超電導線の製造方法。