[go: up one dir, main page]

DE3911851C1 - Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance - Google Patents

Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance

Info

Publication number
DE3911851C1
DE3911851C1 DE19893911851 DE3911851A DE3911851C1 DE 3911851 C1 DE3911851 C1 DE 3911851C1 DE 19893911851 DE19893911851 DE 19893911851 DE 3911851 A DE3911851 A DE 3911851A DE 3911851 C1 DE3911851 C1 DE 3911851C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intermediate piece
cable
connection
heating conductor
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19893911851
Other languages
German (de)
Inventor
Georg 5060 Bergisch Gladbach De Jaskulski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH filed Critical Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority to DE19893911851 priority Critical patent/DE3911851C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3911851C1 publication Critical patent/DE3911851C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

For metallurgical connection between a heating conductor (1) and a cable which remains cold (5), partic. of Cu, an intermediate piece (3) of large cross section and therefore low resistance is used. The two joint positions (2,4) are clamped in a separable holding device of a material with good heat conduction and are welded together through a lateral orifice by the TIG process. The heating conductor is pref. of Fe-22Cr-5.5Al alloy, with intermediate material of NiCr 8020. ADVANTAGE - Joints are durable in severe environments.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur metallurgischen Verbindung eines durch hohe Temperaturen belastbaren Heizleiters mit einem kaltbleibenden Kabel, insbesondere aus Kupfer, über ein Zwischenstück aus einem dritten Material. Die Verbindungsstellen zwischen einem im Betrieb sehr heißen Heizleiter und einen kaltbleibenden Kabel stellen ein Problem dar, beispielsweise bei der Beheizung von elektromagnetischen Flüssigmetallpumpen zum Fördern oder Dosieren von Aluminium und anderen Metallen. Die als Heizleiter verwendeten hoch-aluminiumhaltigen Stahlwerkstoffe durch thermisches Fügen zu verbinden, ist sehr schwierig, da sie insbesondere in dünnwandigen Abmessungen zu starker Rißbildung und Sprödbruch neigen. Die bisherige Verbindung vom Heizleiter zum Zwischenstück mittels einer Silberlotverbindung fällt nach unterschiedlich langen Betriebszeiten durch heißkorrosive Unterbrechung des Heizleiters aus, und ist am Einbauort nur mühsam zu reparieren.The present invention relates to a method and Devices for the metallurgical connection of a high Temperatures resilient heating conductor with a cold Cable, in particular made of copper, via an intermediate piece a third material. The connection points between one very hot heating conductor during operation and a cold one Cables are a problem, for example when heating of electromagnetic liquid metal pumps for pumping or Dosing of aluminum and other metals. The as a heating conductor used high aluminum-containing steel materials Connecting thermal joining is very difficult as it especially in thin-walled dimensions to severe cracking and tend to break. The previous connection from the heating conductor falls to the intermediate piece by means of a silver solder connection operating times of different lengths due to hot corrosive Interruption of the heating conductor, and is only at the installation site tedious to repair.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und dazu geeignete Vorrichtungen zur metallurgischen Verbindung eines durch hohe Temperaturen belastbaren Heizleiters mit einem kaltbleibenden Kabel, insbesondere aus Kupfer, über ein Zwischenstück aus temperaturbeständigem Material von größerem Querschnitt und dementsprechend geringerem elektrischen Widerstand als der Heizleiter. Die nach diesem Verfahren hergestellte Verbindung soll auch nach längerer Betriebszeit unter erschwerten Bedingungen beständig bleiben. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auch eine geeignete Haltevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. The object of the present invention is a method and suitable devices for the metallurgical connection of a heating conductor with a high temperature resistance cables that remain cold, in particular made of copper, over a Intermediate piece made of temperature-resistant material of larger size Cross section and accordingly lower electrical Resistance than the heating conductor. The following this procedure Established connection should also after a long period of operation remain stable under difficult conditions. Furthermore is it is an object of the present invention to find a suitable one To create a holding device for performing the method.  

Zur Lösung dieser Aufgaben wird ein Verfahren nach dem 1. Anspruch, eine Verbindung nach dem 2. und 3. Anspruch und eine Haltevorrichtung nach dem 4. Anspruch vorgeschlagen. Mit dem Zwischenstück von größerem Querschnitt und entsprechend geringerem Widerstand als der Heizleiter wird zunächst erreicht, daß dieses Zwischenstück bei etwas Abstand von der Verbindungsstelle keine hohen Temperaturen mehr aufweist. Dadurch wird sowohl die angrenzende Isolierung als auch das anschließende Kupferkabel vor Schädigung bzw. Korrosion bewahrt. Mit der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer an Draht bzw. Kabel angepreßten Haltevorrichtung aus einem gut wärmeleitenden Material unter Inertgas wird einerseits eine Korrosion während des Schweißens vermieden und andererseits die beim Schweißen unvermeidlich auftretende Gefügeveränderung auf die Schweißverbindung begrenzt. Da die Schweißverbindung gegenüber den zu verbindenden Drähten oder Kabeln erheblich verdickt ist, ist eine durch Gefügeveränderung bedingte Schwächung ihrer Festigkeit an dieser Stelle nicht mehr von Bedeutung.A method according to the 1st Claim, a connection according to the 2nd and 3rd claim and one Holding device proposed according to the 4th claim. With the Intermediate piece of larger cross section and accordingly lower resistance than the heating conductor is initially achieved that this intermediate piece at some distance from the Connection point no longer has high temperatures. This will both the adjacent insulation and that subsequent copper cables from damage or corrosion preserved. With the execution of the inventive method in a holding device pressed onto wire or cable a good heat-conducting material under inert gas on the one hand prevents corrosion during welding and on the other hand, the one that occurs inevitably during welding Structural change limited to the welded joint. Since the Welded connection to the wires to be connected or Cables is significantly thickened due to structural changes not weaken their strength at this point more important.

Im 2. Anspruch werden für Heizleiter und Zwischenstück geeignete Materialien vorgeschlagen.In the 2nd claim are for heat conductor and intermediate piece suitable materials suggested.

Nach dem 3. Anspruch ist es besonders zweckmäßig, das Zwischenstück aus mehreren insbesondere seilartig verdrillten Drähten herzustellen. Damit werden die Berührungsflächen zwischen den beiden zu verbindenden Teilen größer und die beim Schweißen und danach in einem massiven Zwischenstück auftretenden Spannungen weitgehend vermieden.According to the 3rd claim, it is particularly useful that Intermediate piece of several twisted in particular rope-like To manufacture wires. So that the contact surfaces between the two parts to be connected larger and the Welding and then in a massive intermediate piece occurring voltages largely avoided.

Die im 4. Anspruch vorgeschlagene Haltevorrichtung fixiert während des Schweißens die beiden zu verschweißenden Enden und schützt sie vor dem Luftsauerstoff. Der für die spätere Verbindungsstelle vorgesehene Hohlraum verhindert ein Abfließen des schmelzflüssigen Materials und formt die Verbindungsstelle.The holding device proposed in claim 4 fixed during welding the two ends to be welded and protects them from atmospheric oxygen. The one for the later Connection provided cavity prevents drainage of the molten material and forms the connection point.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Figs. 1 to 3 show embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt eine metallurgische Verbindung des Heizleiters 1 über eine olivenförmige Verbindungsstelle 2 zu einem verdrillten Zwischenstück 3 und über eine weitere olivenförmige Verbindungsstelle 4 zum Kupferkabel 5. Fig. 1 shows a metallurgical bonding of the heat conductor 1 via an olive-shaped joint 2 to a twisted intermediate piece 3 and through a further olive-shaped connection point 4 to the copper cable 5.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Haltevorrichtung aus Kupfer dargestellt aus einem Oberteil 6 und einem Unterteil 7 mit etwas Abstand dazwischen um die zu verbindenden Drähte bzw. Kabel einlegen zu können. Beide Teile 6 und 7 werden nach Einlegen der zu verbindenden Drähte 1 und 3 oder Kabel 5 in geeigneter Weise zusammengepreßt und durch eine Öffnung 8 mit einem Wolfram-Inert-Gas-Brenner verschweißt. Dargestellt ist nur eine Haltevorrichtung für die Verbindungsstelle 2, die den Durchmessern von Heizleiter 1 und Zwischenstück 3 angepaßt ist. Zum Schweißen der Verbindung 4 ist eine weitere Haltevorrich­ tung notwendig, die den Durchmessern von Zwischenstück 3 und Kupferkabel 5 entspricht. Vermutlich bewirkt diese Haltevorrichtung aus einem gut wärmeleitenden Material nicht nur, daß die zu verbindenden Teile vor dem Luftsauerstoff geschützt werden, sondern auch, daß eine langsame und für die Ausbildung des Gefüges zweckmäßige Abkühlung erreicht wird. Jedenfalls haben sich die damit hergestellten Verbindungen auch nach längerer Betriebszeit als haltbar erwiesen.In FIGS. 2 and 3, a holding device is made of copper shown of an upper part 6 and to be able to insert between a lower part 7 with some clearance around the wires to be connected or cable. Both parts 6 and 7 are pressed together in a suitable manner after insertion of the wires 1 and 3 or cable 5 to be connected and welded through an opening 8 to a tungsten inert gas burner. Only a holding device for the connection point 2 is shown , which is adapted to the diameters of the heating conductor 1 and the intermediate piece 3 . For welding the connection 4 a further Haltvorrich device is necessary, which corresponds to the diameters of the intermediate piece 3 and 5 copper cable. Presumably, this holding device made of a good heat-conducting material not only protects the parts to be connected from the atmospheric oxygen, but also that slow cooling, which is expedient for the formation of the structure, is achieved. In any case, the connections made with them have proven to be durable even after a long period of operation.

Claims (4)

1. Verfahren zur metallurgischen Verbindung eines durch hohe Temperaturen belastbaren Heizleiters mit einem kaltbleibenden Kabel insbesondere aus Kupfer, über ein Zwischenstück aus einem temperaturbeständigen Material von größerem Querschnitt und dementsprechend geringerem Widerstand als der Heizleiter, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verbindungsstellen (2; 4) in einer teilbaren, an die Draht- bzw. Kabeldurchmesser angepaßten Haltevorrichtung (6; 7) aus einem gut wärmeleitenden Material, die im Bereich der Verbindungsstellen (2; 4) einen Hohlraum hat, eingespannt und durch eine seitliche Öffnung (8) nach dem Wolfram-Inert-Gas- Verfahren verschweißt werden.1. A process for the metallurgical connection of a heat conductor that can withstand high temperatures with a cable that remains cold, in particular made of copper, via an intermediate piece made of a temperature-resistant material of larger cross-section and correspondingly less resistance than the heat conductor, characterized in that both connection points ( 2 ; 4 ) in a separable holding device ( 6 ; 7 ) made of a good heat-conducting material and adapted to the wire or cable diameter, which has a cavity in the area of the connection points ( 2 ; 4 ), and is clamped through a lateral opening ( 8 ) after the tungsten Inert gas processes are welded. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (1) aus einem Material vom Typ Kanthal Al (22 Cr 5,5 Al, Rest Eisen) oder einem ähnlichen Material und das Zwischenstück (3) aus einem Werkstoff vom Typ Ni Cr 8020 oder einem ähnlichen Material besteht und die Verbindungsstelle (2) gegenüber dem anschließenden Leiter (1) oder Kabel (5) verdickt ist.2. Connection according to claim 1, characterized in that the heating conductor ( 1 ) made of a material of the Kanthal Al type (22 Cr 5.5 Al, remainder iron) or a similar material and the intermediate piece ( 3 ) made of a material of the Ni type Cr 8020 or a similar material and the connection point ( 2 ) is thickened relative to the subsequent conductor ( 1 ) or cable ( 5 ). 3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (3) aus mehreren, insbesondere miteinander verdrillten Drähten besteht.3. Connection according to claim 2, characterized in that the intermediate piece ( 3 ) consists of several, in particular twisted wires. 4. Haltevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegeneinander fixierbare Formstücke (6 und 7) aus einem gut wärmeleitenden Material vorhanden sind, die jeweils einen an die zu verbindenden Draht- bzw. Kabeldurchmesser angepaßten Halbrundkanal und im Bereich der Verbindungsstelle einen Halbhohlraum haben und daß eine zur Verbindungsstelle radiale Öffnung (8) vorhanden ist, die zur Einführung eines Schweißbrenners geeignet ist.4. Holding device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that two mutually fixable fittings ( 6 and 7 ) are made of a good heat-conducting material, each having a semi-circular channel adapted to the wire or cable diameter to be connected and in the area of Connection point have a half-cavity and that there is a radial opening ( 8 ) to the connection point, which is suitable for the introduction of a welding torch.
DE19893911851 1989-04-11 1989-04-11 Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance Expired - Fee Related DE3911851C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19893911851 DE3911851C1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19893911851 DE3911851C1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3911851C1 true DE3911851C1 (en) 1990-06-21

Family

ID=6378424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19893911851 Expired - Fee Related DE3911851C1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3911851C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743206A2 (en) * 1995-05-16 1996-11-20 Urs Dolder Heating device for heating media surrounding the device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS ERMITTELT *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743206A2 (en) * 1995-05-16 1996-11-20 Urs Dolder Heating device for heating media surrounding the device
EP0743206A3 (en) * 1995-05-16 1998-01-21 Urs Dolder Heating device for heating media surrounding the device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3911851C1 (en) Metallurgical connection between heating conductor and cable - using intermediate piece of large cross-section and low resistance
EP3454420A1 (en) Method for connecting an electrical aluminium conduit with an aluminium pipe
DE2003858C3 (en) Brazing process
EP3932604A1 (en) Method of manufacturing a tubular moulding in the shape of a reduction moulding, a tube elbow or a junction, in particular by overlay welding
DE4444572C2 (en) Method of attaching a stop ring to the end of a pipe
EP0077513B1 (en) Method of preventing the consumption of a current-conducting electrode for metallurgical furnaces, and electrode
DE3346161C2 (en) Process and device for inert gas brazing of high-alloy Cr-Ni steel components
DE376954C (en) Electrode, welding rod, etc. for soldering and placing metals. like
DE1942572C (en) Arc joint welding of dissimilar metals under shielding gas
DE2506063A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR WELDING PIPE PARTS TO PLATE-SHAPED PARTS BY RESISTANCE WELDING, IN PARTICULAR IN THE MANUFACTURING OF HEAT EXCHANGERS
DE762675C (en) Method for holding two-part power feedthroughs in ceramic insulating bodies for electrical discharge vessels
DE2746662C2 (en) Method and device for connecting cables or cable carriers with structural elements
DE293480C (en)
DE3517024C2 (en) Process for making butt joints
DE1765001A1 (en) Method of manufacturing a resistance coil
DE656450C (en) Process for welding alloys, in particular iron-copper alloys, onto metal objects
DE580229C (en) Electron tube with a large surface anode consisting of flanged parts
AT222466B (en) Method and device for pressure welding joining of pipes
EP2842681A1 (en) Method of soldering at least two metallic workpieces using a soldering ring
DE1565146C (en) Process for electrical resistance point or seam welding of metal sheets provided with an electrically insulating coating layer on at least one side
DE1452414B1 (en) METHOD OF MANUFACTURING COMPOSITE PIPES
DE2716975B2 (en) Method for joining cast iron parts or steel parts with cast iron parts
EP0847823B1 (en) Steel workpieces fixing method
DE648476C (en) Process for the production of cable sheaths from sheet metal
DE2238008A1 (en) Seam welding large pipes - avoiding rupture as a result of differential stresses

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SIEMENS AG, 8000 MUENCHEN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee