SU803725A1

SU803725A1 - Заготовка дл изготовлени сверхпровод щего кабельного издели

Info

Publication number: SU803725A1
Application number: SU792801132A
Authority: SU
Inventors: В.Я. Остренко; М.И. Чепурко; А.М. Буйновский; Г.В. Ларин; Е.А. Резников; Г.А. Клименко; В.М. Пан; А.В. Горовой; П.Б. Шенднрович
Original assignee: Ostrenko V Ya; Chepurko M I; Bujnovskij A M; Larin G V; Reznikov E A; Klimenko G A; Pan V M; Gorovoj A V; Shendnrovich P B
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1982-10-07

Description

Однако сварной шов тугоплавкого металла имеет литую структуру и худаиие показатели пластичности и прочности по сравнению с основным металлом трубы. Например, предел прочности металла шва ниоби электронно-лучевой плавки в 2-2,5 раза ниже предела прочности основного металла, аналогичны различи и в пластических свойствах.

Из-за различий в показател х пластичности и прочности сопротивлени деформации тугоплавкого металла ( GVa. металла ива ( Та. будут различны, причем всегда будет больше , В общем случае удельное давление прессующего инструмента определ ют как произ.ведение величины сопротивлени деформации металла, отнесенное к единице площади поперечного сечени , на величину деформации, выраженную в интегральной форме. Контактные услови прессовани учитываютс коэффициентом . При прессовании слои деформируютс практически на одинаковую величину, а поскольку заготовка собрана из труб, кажда из которых имеет равномерную толщину стенки по периметру, и величина сопротивлени деформации металла шва ниже основного металла, то при прессовании возникают такие эиергосиловые параметры процесса дeфop иpoвaни , которые привод т к разрывам тугоплавкого металла в сварном шве. Эти разрывы при дальнейшей операции термообработки .- полученных труб в жидкой ванне расапава легкоплавкого компонента вл ютс каналами, по которым расплав легкоплавкого компонента сверхпровод щего и нтерметалличесКого соединени вступает в контакт со стабилизирующим медным слоем, что приводит к повышению электросопротивлени стабилизирующего сло и, следовательно , ухудшает рабочие параметры токонесущей жилы сверхпровод щего кабел ,

В св зи с этим трубы проход т тщательный контроль и значительную часть дефектных труб удаетс отбраковать до заключительной стадии получени сверхпровод щего покрыти ,

Целью изобретени вл етс повышение качества и снижение себестоимости издели .

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемой заготовке одна труба из стабилизйрующего матери .ала выполнена с неравномерной по периметру толщиной стенки, причем участок с утолщением расположен в зоне сварного шва.

Целесообразно также при размещении трубы из тугоплавкого компонента , в качестве которого используют ниобий,, между двум трубами из стабилизирующего материала, в качестве которого используют медь, чтобы максимальное утолщение отвечало соотношению

(1 - 2,5).в.(1Х- 1),

макс

ПДе Д, Moico В .

S - максимальна толщина стенки трубы из стабилизирующего материала; Б - номинальна толщина стенки трубы из тугоплавкого компонента интерметаллического соединени ;

5 - сопротивление деформации ниоби в металле трубы и (цварном шве соответственно (причем сопротивление деформации св зано с 0пределом текучести ()

через скорость- прессовани ) „

На чертеже показана заготовка, собранна под сварку взрывом. 5 .Заготовка содержит трубу 1 из тугоплавкого компонента интерметаллического сое,цинени с продольным сварным швом 2 и трубу 3 из стабилизирующего материала. Кроме того, Q заготовка снабжена относительно тонкостенной трубой 4 из герметизирую . щего материала, упрощающей последующий процесс гор чего прессовани . В качестве герметизируемого материала преимущественно используют стабилизирующий материал. Одна трубэ из стабилизирующего материала, например труба 4, выполнена с неравномерной по периметру толщиной стенки, причем участок с утолщением расположен в зоне сварного шва 2. Максимальное утолщение 5 отвечает соотношению:

а.с (1 - 2.5)в (

1)

Утолщение может быть любой формы, например выполненным с помогдью расположённых с эксцентриситетом внутреннего и наружного диаметров трубы 4 Заготовка помещена вместе с оправкой 6 в контейнер 7 дл сварки взрывом.

Изготовление многослойной трубы диаметром 51 мм по слою ниоби состоит из трех последовательных процессов:

-сборка заготовки и соединение слоев взрывом;

-гор чее прессование с выт жкой

холодна прокатка с выт жкой ;2.

Вначале на внааней поверхности трубы 3 из меди наружным диаметром 102 мм и толщиной стенки 28 мм сваркой взрывом располагают трубу 1 из

ниоби внутренним диаметром 108 мм

С толщиной ст.енки 4 мм. Ниобиевую трубу 1 получают из листа путем его свертки и дуговой сварки в инертной среде. Затем поверх полученной биметаллической заготовки сваркой взрывом располагают трубу 4 из меди с неравномерной толщиной стенки по периметру. Номинальна толщина стенки составл ет 4 мм,а наружный диаметр 131 мм. Сварку взрывом осуществл ют зар дом дис1метром 30 мм. Этот зар д обеспечивает достаточное сцепление слоев по всему периметру без микротрещин в ниобиевом шве 2.

Максимальное утолщение 5 составило 8,35 мм, поскольку коэффициент в соотношении , в частности , учитывающий характер межслойного трени , обусловленного выбранным диаметром зар да, был вз т равным 1,6. Очевидно, что в зависимости от толщины стенки трубы 3 из меди (стабилизирующий слой будущего сверхпроводника ) при посто нной толщине стенки сварной трубы 1 из ниоби будет измен тьс диаметр зар да, обеспечивающий сцепление слоев без микротрещин в ниобиевом шве 2. С увеличением толщины стенки трубы 3 оцепление слоев будет уменьшатьс , ;а коэффициент в упом нутом соотношении - расти.

Использование иного металла в качестве тугоплавкого компонента интерметаллического соединени повлечет за собой изменение предельных значений коэффициента в соотношении

дл МС4КС J..

В дальнейшем проводитс прессование заготовки при температуре не выше 950°С, холодна прокатка и термообработка в контакте с легкоплавким компонентом интерметаллического соединени , в качестве которого используют олово. В результате получают трубчатую секцию токопровод щей жилы сверхпровод щего кабел из стабилизированного мелью станида ниоби

Использование изобретени позвол ет предотвратить образование трещин и разЕЯЛвов в слое тугоплавкого компонента интерметаллического соединени и устранить расслоение слоев в процессе гор чего прессовани путем выравнивани энергосиловых параметров деформировани основного

металла и металла шва труби из тугоплавкого компонента за счет выполнени одной трубы из стабилизирующего материала с неравномерной по периметру толщиной стенки, что приводит, в свою очередь, к повышению качества и сникению себестоимости издели .

Claims

Формула изобретени

1,Заготовка дл изготовлени сверхпровод щего кабельного издели , содержаща трубу из тугоплавкого компонента интерметаллического соединени с продольным сварным швом и по меньшей мере одну трубу из стабилизирующего материала, о т л и ч а ю . щ а с тем, что, с целью повышени качества и снижени себестоимости издели , одна труба из стабилизирующего материала выполнена с неравномерной по периметру толщиной стенки, причем участок с утолщением расположен в зоне сварного шва.
2.Заготовка по п. 1, при размещении трубы из тугоплавкого компонента , в качестве которого используют ниобий, между двум -трубами из ста-, билизирующего материала, в качестве которого используют медь, при этом

максимальное утолщение отвечает соотношению

(1 - 2,5) в (- 1),

макс

гдеЛлад с Ьмакс-Ь ;

М ксимальна толщина

стенки трубы из стабилизирующего материала; b - номинальна толщина стен трубы из тугоплавкого

компонента интерметаллического соединени ; f м бт- - сопроти вле ни е деформации ниоби в металле трубы и сварном шве соответственно .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Чепурко М.И. Биометаллические трубы. М., Металлурги , 1974,

с. 19-20.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2428650/24-07, 13.12.76, кл. Н 01 В 13/00.