RU2122254C1 - Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе - Google Patents
Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122254C1 RU2122254C1 RU96117397A RU96117397A RU2122254C1 RU 2122254 C1 RU2122254 C1 RU 2122254C1 RU 96117397 A RU96117397 A RU 96117397A RU 96117397 A RU96117397 A RU 96117397A RU 2122254 C1 RU2122254 C1 RU 2122254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- temperature
- solder
- resistive
- current
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- HPDFFVBPXCTEDN-UHFFFAOYSA-N copper manganese Chemical compound [Mn].[Cu] HPDFFVBPXCTEDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сверхпроводникам, в частности к способу производства сверхпроводящих токонесущих элементов (СТЭ) канального типа, а также может использоваться для создания контактных соединений обмоточных проводов в крупных сверхпроводящих магнитных системах. Техническим результатом является исключение полностью энергопотерь в результате подавления "вихревых" токов в канальных элементах СТЭ. Это достигается за счет наличия в медных канальных элементах резистивных барьеров, размер которых в радиальном направлении равен толщине стенки, для чего в медной трубной заготовке протачивают пазы на глубину, равную толщине стенки, размещают в пазах пластины из разистивного сплава и высокотемпературного припоя, производят пайку заготовки в вакууме и выдавливание трубы при повышенной температуре с последующей холодной прокаткой. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области получения сверхпроводников, в частности к способу производства сверхпроводящих токонесущих элементов (СТЭ) канального типа, контактных соединений обмоточных проводов крупных сверхпроводящих магнитных систем, а также чехлов, используемых при изготовлении многожильных стабилизированных сверхпроводящих проводов.
Известен способ изготовления медных труб по технологической схеме, предусматривающей горячее выдавливание медной трубной заготовки на гидравлическом прессе, прокатку выдавленной трубы на стане ХПТ или волочение на цепном стане, свертку в бухту, бухтовое волочение на оправке, безоправочное волочение до конечного размера (Л. С. Ватрушин, В.Г.Осинцев, А.С.Козырев "Бескислородная медь", стр. 128 - 133 и 138, Москва, "Металлургия", 1982 г. ). По приведенному способу были изготовлены трубы диаметром 4 мм с толщиной стенки 0,5 мм, которые использовали в производстве СТЭ для магнитной системы "Токамак-15" (ГНЦ РФ ВНИИНМ им. академика А.А. Бочвара. Научно-технический сборник "Вопросы атомной науки и техники". Серия: Материаловедение и новые материалы, выпуск 1 (52), Москва, 1995 г., стр. 31 - 36). Изложенный способ по своему техническому решению наиболее близок к предполагаемому изобретению и может быть использован в качестве прототипа. Однако использование медных труб, получаемых по описанной выше схеме, в производстве СТЭ приводит к значительным энергетическим потерям в магнитной системе из-за возникновения "вихревых" токов, протекающих по контуру канального элемента (трубы). "Вихревые" токи возникают при работе магнитной системы в слабо или быстро меняющихся магнитных полях, а также при работе системы на постоянном токе в период ввода тока в систему и его вывода.
Целью предлагаемого способа является устранение энергетических потерь, возникающих от действия "вихревых" токов. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления медной трубы, включающем выдавливание медной трубной заготовки при повышенной температуре и дальнейшую холодную деформацию до требуемого размера, в медной трубной заготовке протачивают пазы на глубину, равную толщине стенки, размещают в пазах пластины из сплава с высоким электросопротивлением, а между контактными поверхностями медной трубной заготовки и пластиной помещают элемент высокотемпературного припоя, после чего производят пайку медной трубной заготовки в вакууме, а затем ее выдавливают при температуре, которая на 100 - 150oC ниже температуры плавления припоя. При этом температуру пайки медной трубной заготовки выбирают на 50 - 70oC выше температуры плавления припоя, а в качестве припоя используют сплав меди с марганцем.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что в предлагаемом способе имеется материал резистивного барьера, который распространяется на всю толщину стенки трубной заготовки, а контактные поверхности меди и резистивного сплава разделены элементом высокотемпературного припоя.
Пример конкретного выполнения.
Предлагаемый способ изготовления медной трубы с резистивными барьерами реализован следующим образом.
В цилиндрической заготовке диаметром 100 мм и длиной 250 мм из меди марки МВЭ с низким электросопротивлением сверлили сквозное осевое отверстие диаметром 20 мм. Затем ее обтачивали по наружной поверхности до диаметра 98 мм и разрезали вдоль осевой плоскости дисковой фрезой на две половины. Каждую из двух половин фрезеровали торцевой фрезой в плоскости разъема на толщину 2 мм.
Из полосы резистивного сплава марки МН-19 толщиной 4,2 мм вырезали два прямоугольника размером 40 x 250 мм. Аналогичного размера вырезали 4 элемента высокотемпературного припоя толщиной 0,3 мм, являющегося сплавом медь-марганец с температурой плавления 870oC. Медные полуцилиндры, полосы резистивного сплава и припоя после обезжиривания и осветления в водном растворе азотной кислоты собирали таким образом, чтобы между медью и резистивным сплавом находился высокотемпературный припой.
Собранную трубную заготовку закрепляли струбциной, а затем нагревали в вакууме по следующему режиму:
- остаточное давление в печи - 10-4 мм рт.ст.
- остаточное давление в печи - 10-4 мм рт.ст.
- температура пайки - 920oC
- выдержка при данной температуре - 3 мин.
- выдержка при данной температуре - 3 мин.
Паяную трубную заготовку нагревали до температуры 700 + 20oC, выдерживали при этой температуре 1,0 ч и выдавливали на гидравлическом прессе трубу размером ⌀ 32 x 6 мм, а затем прокатывали на стане ХПТР до размера ⌀ 30 x 5,5 мм.
Технический результат.
Использование предлагаемого способа получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе по сравнению с существующим позволяет исключить энергетические потери, вызываемые прохождением "вихревых" токов.
Claims (2)
1. Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе, включающий выдавливание медной трубной заготовки при повышенной температуре и дальнейшую холодную деформацию до требуемого размера, отличающийся тем, что в медной трубной заготовке протачивают пазы на глубину, равную толщине стенки, размещают в пазах пластины из сплава с высоким электросопротивлением, а между контактными поверхностями медной трубной заготовки и пластиной помещают элемент высокотемпературного припоя, после чего производят пайку медной трубной заготовки в вакууме, а затем ее выдавливают при температуре, которая на 100 - 150oC ниже температуры плавления припоя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру пайки выбирают на 50 - 70oC выше температуры плавления припоя, а в качестве припоя используют сплав меди с марганцем.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117397A RU2122254C1 (ru) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117397A RU2122254C1 (ru) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96117397A RU96117397A (ru) | 1998-11-10 |
| RU2122254C1 true RU2122254C1 (ru) | 1998-11-20 |
Family
ID=20184938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96117397A RU2122254C1 (ru) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122254C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104550311A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-29 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 一种生产超导铌管材的方法 |
| RU2686909C1 (ru) * | 2016-05-13 | 2019-05-06 | Миёси Гокин Когё Ко., Лтд. | Трубы из сплава меди с превосходной высокотемпературной пайкой и способ их производства |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991003060A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconductive wire material and method of producing the same |
| US5001020A (en) * | 1989-06-26 | 1991-03-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Multifilament superconducting wire of NB3 AL |
-
1996
- 1996-08-23 RU RU96117397A patent/RU2122254C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001020A (en) * | 1989-06-26 | 1991-03-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Multifilament superconducting wire of NB3 AL |
| WO1991003060A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconductive wire material and method of producing the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вопросы атомной науки и техники: Материаловедение и новые материалы, вып. (52). - М., 1995, с.31-36. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104550311A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-29 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 一种生产超导铌管材的方法 |
| RU2686909C1 (ru) * | 2016-05-13 | 2019-05-06 | Миёси Гокин Когё Ко., Лтд. | Трубы из сплава меди с превосходной высокотемпературной пайкой и способ их производства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116741460B (zh) | 一种超低铜比NbTi/Cu超导复合线材的制备方法 | |
| GB851948A (en) | Method of hot working a metal billet | |
| CN110491597A (zh) | 一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法 | |
| DE1464132A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Thermoelementen bzw.-teilen | |
| SE8003530L (sv) | Forfarande for framstellning av ett komposit av tva metaller | |
| RU2122254C1 (ru) | Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе | |
| Story et al. | The effect of receiver pressure on the observed flow pattern in the hydrostatic extrusion of bimetal rods | |
| Olejnik et al. | Designing a tool for cold knurling of fins | |
| CN119361237B (zh) | 一种人工钉扎NbTi多芯超导复合线的制备方法 | |
| Renaud et al. | Production of high-conductivity, high-strength in-situ Cu-Nb multifilamentary composite wire and strip | |
| CN117711693A (zh) | 一种Nb3Sn超导线材及其制备方法与应用 | |
| US5111574A (en) | Method and apparatus for producing superconducting joints | |
| RU2088992C1 (ru) | Способ получения многожильного сверхпроводящего провода на основе соединения nb*003sn | |
| CN104550311B (zh) | 一种生产超导铌管材的方法 | |
| RU96117397A (ru) | Способ получения медной трубы с резистивными барьерами для изготовления сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе | |
| Seido et al. | Clad Composite Metals | |
| CN222552759U (zh) | 一种复焊料触点带材的加工装置 | |
| US4330920A (en) | Method for manufacturing magnetohydrodynamic electrodes | |
| JPS5991610A (ja) | 超電導線用安定化材の製造方法 | |
| RU2013734C1 (ru) | Способ изготовления теплообменного аппарата с продольно ориентированными каналами | |
| US3404967A (en) | Two-hole extrusion | |
| Tanaka et al. | Method of producing laminated pancake type superconductive magnets | |
| US4056963A (en) | Means of determining extrusion temperatures | |
| JPS55141312A (en) | Manufacture of laminated metallic pipe | |
| SU452881A1 (ru) | Способ изготовлени анодов рентгеновских трубок |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090824 |