專利名稱：NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超導(dǎo)材料加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法。
背景技術(shù)：
MRI (核磁共振成像,Magnetic Resonance Imaging),是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的診斷工具，它具有非侵入、無輻射、診斷時間短、精確度高的特點(diǎn)。MRI系統(tǒng)采用超導(dǎo)磁體能保證最有效地產(chǎn)生核磁成像所要求的高度均勻、穩(wěn)定和強(qiáng)大的磁場，從而獲得清晰的圖像。超導(dǎo)磁體作為MRI中的關(guān)鍵部件主要由NbTi/Cu超導(dǎo)線繞制而成。近年來，隨著MRI在臨床診斷中的迅猛發(fā)展，對NbTi/Cu超導(dǎo)線的需求日益旺盛。目前全世界每年約有3000臺超導(dǎo)MRI投放市場，需求的NbTi超導(dǎo)線約為2500t。二次組裝法(two stage stacking process)是NbTi超導(dǎo)多芯復(fù)合材料制備的ー種主要方法，其主要過程是將NbTi/Cu單芯棒、無氧銅棒按照設(shè)計的排列方式進(jìn)行復(fù)合，置于無氧銅管內(nèi)，形成NbTi/Cu復(fù)合坯料。NbTi超導(dǎo)芯絲
數(shù)量從數(shù)十芯到上萬芯不等，用途有別，設(shè)計相異。在復(fù)合坯料的組裝過程中，NbTi/Cu單芯棒與銅棒的排列組合方式?jīng)Q定了組裝的效率，不同芯絲數(shù)量的NbTi/Cu超導(dǎo)體所采用的組裝方法也不盡相同。MRI系統(tǒng)采用的NbTi/Cu超導(dǎo)體具有銅比高、芯絲數(shù)量少(〈100芯)的特點(diǎn)，針對MRI用NbTi/Cu超導(dǎo)線材エ業(yè)化生產(chǎn)，有必要開發(fā)ー種通用化的組裝方法，實現(xiàn)不同銅比、不同芯絲數(shù)量NbTi/Cu超導(dǎo)坯料的組裝通用化。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出ー種NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，適用于芯絲數(shù)量不大于55芯的NbTi/Cu超導(dǎo)體的批量化組裝，通用性強(qiáng)，效率高，成本低，有利于NbTi/Cu超導(dǎo)體的エ業(yè)化生產(chǎn)。技術(shù)方案ー種NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，其特征在于步驟如下步驟I :按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面，將對邊尺寸一致的六方NbTi/Cu單芯棒或?qū)叧叽缫恢碌牧綗o氧銅棒，組合成模塊I、模塊2，并將組合后的模塊進(jìn)行捆扎；所述模塊I :中間ー個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，四周邊對邊排列5個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒；所述模塊2 3個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒與2個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，邊對邊排列為2行；步驟2 :將無氧銅管水平放置，將模塊I放入無氧銅管內(nèi)，放入深度為2/3 3/4的單芯棒長度，并將外露部分進(jìn)行集束； 步驟3 :將2個模塊2相對置入模塊I的兩側(cè)放入無氧銅管內(nèi)，放入深度為2/3 3/4的單芯棒長度，并將外露部分進(jìn)行集束；
步驟4 :將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計圖紙的排列方式堆垛完畢；步驟5 :將模塊I及模塊2的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的部分敲入無氧銅管中；步驟6 :將復(fù)合坯料的空隙采用圓形無氧銅棒填充緊密，所述圓形無氧銅棒直徑為 I 丄.Smnin步驟3中置入模塊2的方向為與置入模塊I時無氧銅管的相反的一端。所述NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料內(nèi)的NbTi/Cu單芯棒數(shù)量不大于55芯。有益效果
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本發(fā)明提出的ー種NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，采用模塊化的組裝方法可以實現(xiàn)NbTi/Cu超導(dǎo)多芯復(fù)合包套的高效組裝，組裝效率高，適用于エ業(yè)化生產(chǎn)。適用于芯絲數(shù)量不大于55芯的NbTi/Cu超導(dǎo)體的批量化組裝，通用性強(qiáng)，效率高，成本低，有利于NbTi/Cu超導(dǎo)體的エ業(yè)化生產(chǎn)。


圖I :NbTi/Cu復(fù)合坯料的截面結(jié)構(gòu)2:模塊I的結(jié)構(gòu)3:模塊2的結(jié)構(gòu)4 :實施例I圖5 :實施例2圖6 :實施例3圖7:實施例具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述步驟ー選取對邊尺寸為10 25mm之間的六方NbTi/Cu單芯棒、六方無氧銅棒用于NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料組裝。所選取的無氧銅棒與NbTi/Cu單芯棒長度為800mm，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟ニ 按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面選取六方NbTi/Cu單芯棒與六方無氧銅棒，組合成模塊I和模塊2，并用潔凈的扎帶將其捆扎；步驟三將無氧銅管橫臥水平放置，在無氧銅管內(nèi)放入模塊1，模塊I的放入深度約為2/3 3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，保證模塊I在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟四在無氧銅管內(nèi)放入模塊2，模塊2的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為2/3 3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，保證模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟五在無氧銅管內(nèi)放入模塊3，模塊3的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為2/3 3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，保證模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟六將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計的排列方式堆垛完畢，堆垛過程將六方組元置于無氧銅管內(nèi)。步驟七將模塊I、模塊2及模塊3的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的組元敲入復(fù)合坯料中，直至與所有六方組元與無氧銅管平齊；步驟八將復(fù)合坯料的空隙用尺寸為の2 の3mm無氧銅棒填充緊密；實施例I步驟ー選取對邊尺寸為20mm的六方NbTi/Cu單芯棒18支、六方無氧銅棒37支用于NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料組裝。無氧銅棒與NbTi/Cu單芯棒長度為300 800mm，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟ニ 按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面選取六方NbTi/Cu單芯棒與六方無氧銅棒，組合成模塊I、模塊2、模塊3，并用潔凈的扎帶將其捆扎；其中，模塊I由2支
NbTi/Cu單芯棒加4支六方無氧銅棒組成，模塊2和模塊3由3支NbTi/Cu單芯棒加2支六方無氧銅棒組成，如圖2 (a)所示。步驟三將無氧銅管橫臥水平放置，在無氧銅管內(nèi)放入模塊1，模塊I的放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟四在無氧銅管內(nèi)放入模塊2，模塊2的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟五在無氧銅管內(nèi)放入模塊3，模塊3的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟六將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計的排列方式堆垛完畢；堆垛過程將組元置于無氧銅管內(nèi)。步驟七將模塊I及模塊2的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的組元敲入復(fù)合坯料中，直至與所有六方組元與無氧銅管平齊；步驟八將復(fù)合坯料的空隙用の2mm無氧銅棒填充緊密；采用該實施例組裝的NbTi/Cu復(fù)合還料截面如圖4所示；實施例2步驟ー選取對邊尺寸為15mm的六方NbTi/Cu單芯棒24支、六方無氧銅棒21支用于NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料組裝。無氧銅棒與NbTi/Cu單芯棒長度為500mm，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟ニ 按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面選取六方NbTi/Cu單芯棒與六方無氧銅棒，組合成模塊I、模塊2、模塊3，并用潔凈的扎帶將其捆扎；其中，模塊I由3支NbTi/Cu單芯棒，3支六方無氧銅棒組成，模塊2和模塊3由4支NbTi/Cu單芯棒加I支六方無氧銅棒組成，如圖2 (b)所示。步驟三將無氧銅管橫臥水平放置，在無氧銅管內(nèi)放入模塊1，模塊I的放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟四在無氧銅管內(nèi)放入模塊2，模塊2的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為2/3單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。
步驟五在無氧銅管內(nèi)放入模塊3，模塊3的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟六將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計的排列方式堆垛完畢；堆垛過程將組元置于無氧銅管內(nèi)。步驟七將模塊I及模塊2的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的組元敲入復(fù)合坯料中，直至與所有六方組元與無氧銅管平齊；步驟八將復(fù)合坯料的空隙用の2mm無氧銅棒填充緊密；采用該實施例組裝的NbTi/Cu復(fù)合坯料截面如圖5所示；實施例3·
步驟ー選取對邊尺寸為IOmm的六方NbTi/Cu單芯棒54支、六方無氧銅棒I支用于NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料組裝。無氧銅棒與NbTi/Cu單芯棒長度為300mm，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟ニ 按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面選取六方NbTi/Cu單芯棒與六方無氧銅棒，組合成模塊I、模塊2、模塊3，并用潔凈的扎帶將其捆扎；其中，模塊I由6支NbTi/Cu單芯棒，模塊2和模塊3由5支NbTi/Cu單芯棒組成，如圖2(c)所示；步驟三將無氧銅管橫臥水平放置，在無氧銅管內(nèi)放入模塊1，模塊I的放入深度約為2/3單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟四在無氧銅管內(nèi)放入模塊2，模塊2的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟五在無氧銅管內(nèi)放入模塊3，模塊3的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，以保證模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟六將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計的排列方式堆垛完畢；堆垛過程將組元置于無氧銅管內(nèi)。步驟七將模塊I及模塊2的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的組元敲入復(fù)合坯料中，直至與所有六方組元與無氧銅管平齊；步驟八將復(fù)合坯料的空隙用の2mm無氧銅棒填充緊密；采用該實施例組裝的NbTi/Cu復(fù)合坯料截面如圖6所示實施例4步驟一選取對邊尺寸為25mm的六方NbTi/Cu單芯棒36支、六方無氧銅棒19支用于NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料組裝。無氧銅棒與NbTi/Cu單芯棒長度為800mm，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟ニ 按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面選取六方NbTi/Cu單芯棒與六方無氧銅棒，組合成模塊I、模塊2、模塊3，并用潔凈的扎帶將其捆扎；其中，模塊I由5支NbTi/Cu單芯棒加I支六方無氧銅棒組成，模塊2和模塊3由5支NbTi/Cu單芯棒組成，如圖7所示；。步驟三將無氧銅管橫臥水平放置，在無氧銅管內(nèi)放入模塊1，模塊I的放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟四在無氧銅管內(nèi)放入模塊2，模塊2的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟五在無氧銅管內(nèi)放入模塊3，模塊3的放入方向與模塊I相反，避免模塊之間的扎帶影響組裝，放入深度約為3/4單芯棒長度，并將扎帶置于無氧銅管外，以保證模塊在無氧銅管內(nèi)不松散。步驟六將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計的排列方式堆垛完畢；堆垛過程將組元置于無氧銅管內(nèi)。步驟七將模塊I及模塊2的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的組元敲入復(fù)合坯料中，直至與所有六方組元與無氧銅管平齊；步驟八將復(fù)合坯料的空隙用の3mm無氧銅棒填充緊密；采用該實施例組裝的NbTi/Cu復(fù)合坯料截面如圖7所示從上述四個實施例可以看出，采用本發(fā)明NbTi/Cu超導(dǎo)坯料組裝方法適用于55芯以內(nèi)的不同銅比，不同芯絲數(shù)量NbTi/Cu復(fù)合坯料的組裝。組裝過程無需特殊エ裝輔助，通用化程度高，組裝效率高，適用于エ業(yè)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，其特征在于步驟如下 步驟I :按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面，將對邊尺寸一致的六方NbTi/Cu單芯棒或?qū)叧叽缫恢碌牧綗o氧銅棒，組合成模塊I、模塊2，并將組合后的模塊進(jìn)行捆扎； 所述模塊I :中間一個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，四周邊對邊排列5個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒； 所述模塊2 3個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒與2個六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，邊對邊排列為2行； 步驟2 :將無氧銅管水平放置，將模塊I放入無氧銅管內(nèi)，放入深度為2/3 3/4的單芯棒長度，并將外露部分進(jìn)行集束； 步驟3 :將2個模塊2相對置入模塊I的兩側(cè)放入無氧銅管內(nèi)，放入深度為2/3 3/4的單芯棒長度，并將外露部分進(jìn)行集束； 步驟4 :將六方NbTi/Cu單芯棒或六方無氧銅棒，按照設(shè)計圖紙的排列方式堆垛完畢；步驟5 :將模塊I及模塊2的扎帶去除，并將伸出無氧銅管外的部分敲入無氧銅管中；步驟6 :將復(fù)合坯料的空隙采用圓形無氧銅棒填充緊密，所述圓形無氧銅棒直徑為I L Smnin
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，其特征在于步驟3中置入模塊2的方向為與置入模塊I時無氧銅管的相反的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，其特征在于所述NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料內(nèi)的NbTi/Cu單芯棒數(shù)量不大于55芯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種NbTi/Cu超導(dǎo)坯錠的組裝方法，其特征在于按照設(shè)計的NbTi/Cu多芯復(fù)合坯料截面，將對邊尺寸一致的六方NbTi/Cu單芯棒或?qū)叧叽缫恢碌牧綗o氧銅棒，組合成模塊1、模塊2，并將組合后的模塊進(jìn)行捆扎；將無氧銅管水平放置，將模塊1放入無氧銅管內(nèi)，并將外露部分進(jìn)行集束；將2個模塊2相對置入模塊1的兩側(cè)放入無氧銅管內(nèi)，并將外露部分進(jìn)行集束；將復(fù)合坯料的空隙采用圓形無氧銅棒填充緊密。本發(fā)明方法，采用模塊化的組裝方法可以實現(xiàn)NbTi/Cu超導(dǎo)多芯復(fù)合包套的高效組裝，組裝效率高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。適用于芯絲數(shù)量不大于55芯的NbTi/Cu超導(dǎo)體的批量化組裝，通用性強(qiáng)，效率高，成本低，有利于NbTi/Cu超導(dǎo)體的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號H01B13/00GK102789843SQ201210278889
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者萬小波, 馮勇, 劉向宏, 張華峰, 張平祥, 李建峰, 薛宇鑫 申請人:西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司