一種NbTi-CuNi-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了NbTi-CuNi-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，包括以下步驟：將NbTi合金棒材裝入Cu管中，通過熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯；拉伸至六角棒，得到NbTi/Cu單芯復(fù)合棒，將NbTi/Cu單芯復(fù)合棒裝入銅管中，制備NbTi/Cu多芯復(fù)合棒；將NbTi/Cu單芯或多芯復(fù)合棒裝入銅管中，CuNi管套在銅管外，再將另一銅管套在CuNi管外，密封銅管兩端；采用熱等靜壓方法減小銅管內(nèi)部間隙，然后熱擠壓成NbTi-CuNi-Cu復(fù)合棒；經(jīng)多次冷拉伸和時效熱處理加工為需要尺寸和形狀的超導(dǎo)復(fù)合線材。本發(fā)明降低了NbTi超導(dǎo)復(fù)合線材的交流損耗，同時簡化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超導(dǎo)線材制備工藝【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]NbTi超導(dǎo)線材是目前應(yīng)用最廣泛的低溫超導(dǎo)材料，大量應(yīng)用于制造超導(dǎo)磁體、核磁共振儀器、大型粒子加速器、磁約束可控核聚變裝置等領(lǐng)域。為了減小NbTi超導(dǎo)復(fù)合線材在交變磁場中的交流損耗、降低線材芯絲的電磁耦合效應(yīng)，需要增加線材之間的接觸電阻，常采用CuNi合金直接代替純Cu作為基體材料或在純Cu基體的超導(dǎo)復(fù)合線外通過連續(xù)電鍍的方法加工一層純Ni鍍層，制備NbT1-CuNi或NbT1-Cu-Ni超導(dǎo)復(fù)合線。雖然CuNi合金具有相對較高的電阻率，但其冷加工性能較差，加工硬化相對嚴(yán)重，不適用于大變形量的冷拉伸加工，需要降低道次加工量，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)過程需要退火以消除加工硬化，增加了生產(chǎn)周期；而鍍Ni成本高，且良好的鍍層一般只能達(dá)到幾個微米，后續(xù)導(dǎo)體制備和磁體繞制過程鍍層容易損傷，并且超導(dǎo)線材制作接頭時需要將Ni鍍層采用化學(xué)法去除，但不能破壞Cu基體材料，流程操作繁瑣，電鍍生產(chǎn)過程也存在環(huán)境污染問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，降低了NbTi超導(dǎo)復(fù)合線材的交流損耗，同時簡化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，具體包括以下步驟:
[0005]步驟1:
[0006]取清洗干凈的NbTi合金棒材以及Cu管,然后將NbTi合金棒材裝入Cu管中，通過熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯；
[0007]步驟2:
[0008]將步驟I獲得的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯通過冷拔拉伸為六角棒，道次加工率10% -25%，矯直后定尺切斷，得到NbTi/Cu單芯復(fù)合棒；將得到的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒再裝入Cu管中，通過步驟I中熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu多芯復(fù)合棒坯，將NbTi/Cu多芯復(fù)合棒坯通過冷拔拉伸為六角棒，道次加工率10% -25%，矯直后定尺切斷，得到NbTi/Cu多芯復(fù)合棒；
[0009]步驟3:
[0010]取Φ 100-300mm的A、B兩種銅管，以及CuNi管，將步驟2得到的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒或NbTi/Cu多芯復(fù)合棒采取六方密排方式，裝入A銅管中，A銅管與NbTi/Cu單芯復(fù)合棒或NbTi/Cu多芯復(fù)合棒之間的間隙采用Cu棒填充；然后將CuNi管套在A銅管外，B銅管套在CuNi管外；使用銅蓋密封B銅管兩端，并采用真空電子束焊接的方式，將其封焊在B銅管上，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；[0011]步驟4:
[0012]采用熱等靜壓方法減小B銅管內(nèi)部間隙，然后采用熱擠壓方式將步驟3得到的NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒；
[0013]步驟5:
[0014]采用多次冷拉伸和時效熱處理交叉進(jìn)行的方式對步驟4得到的NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒進(jìn)行加工，道次加工率8% -30%，最終加工為需要的尺寸和形狀，得到NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。
[0015]本發(fā)明的特點還在于，
[0016]步驟I中NbTi合金棒材中Ti的質(zhì)量百分比含量為45% -50%,NbTi合金棒材的直徑為Φ20-250πιπι，Cu管壁厚為NbTi合金棒材直徑的1/20-1/5。
[0017]步驟I中在NbTi合金棒材與Cu管之間添加清洗干凈的Nb筒，Nb筒厚度為NbTi合金棒材直徑的1/350-1/70。
[0018]步驟I采用熱擠壓時，加工前Cu管兩端需要采用銅蓋真空封焊。
[0019]步驟3中A銅管的外徑小于B銅管的內(nèi)徑，CuNi管的內(nèi)徑大于A銅管的外徑且小于B銅管的內(nèi)徑。
[0020]步驟3中CuNi管Ni的質(zhì)量百分比含量為5 % -35 %。
[0021]步驟4中熱等靜壓的溫度控制在500°C -700°C，爐室壓強(qiáng)100_150MPa，保溫保壓1-4小時。
[0022]步驟4熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在500°C -700°C，保溫1_2小時，擠壓比5_15。
[0023]步驟5時效熱處理的溫度為350°C _450°C，熱處理次數(shù)3_6次，熱處理總時間40-300h。
[0024]步驟5中NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒的加工形狀為圓形或扁帶形。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，基體材料中使用CuNi層代替表面鍍Ni的方法，顯著降低了生產(chǎn)成本，線材表面的純Cu層既有利于熱擠壓和冷拉伸加工，又有便于后續(xù)超導(dǎo)接頭的焊接；CuNi層的厚度以及NbTi芯絲數(shù)量和芯絲直徑可根據(jù)性能要求調(diào)整，這樣可以根據(jù)不同需要，制備不同結(jié)構(gòu)的NbTi多芯超導(dǎo)復(fù)合線材，既降低了成本，又能滿足不同應(yīng)用場合的需要，且制備的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材具有高臨界電流密度和低交流損耗的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例1制備得到的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的橫截面電鏡照片。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]本發(fā)明一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，具體包括以下步驟:
[0029]步驟1:
[0030]取清洗干凈的直徑為Φ20-250πιπι的NbTi合金棒材以及Cu管，NbTi合金棒材中Ti的質(zhì)量百分比含量為45%-50%，Cu管壁厚為NbTi合金棒材直徑的1/20-1/5，然后將NbTi合金棒材裝入Cu管中，可以根據(jù)成品線材性能要求在NbTi合金棒材與Cu管之間添加清洗干凈的Nb筒，Nb筒厚度為NbTi合金棒材直徑的1/350-1/70，通過熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯，采用熱擠壓時，加工前Cu管兩端需要采用銅蓋真空封焊；
[0031]步驟2:
[0032]將步驟I獲得的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯通過冷拔拉伸為六角棒，道次加工率10% -25%，矯直后定尺切斷，得到NbTi/Cu單芯復(fù)合棒；將得到的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒再裝入Cu管中，通過步驟I中熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu多芯復(fù)合棒坯，將NbTi/Cu多芯復(fù)合棒坯通過冷拔拉伸為六角棒，道次加工率10% -25%，矯直后定尺切斷，得到NbTi/Cu多芯復(fù)合棒；
[0033]步驟3:
[0034]取Φ 100-300mm的A、B兩種銅管，以及Ni質(zhì)量百分比含量為5 % -35 %的CuNi管，其中A銅管的外徑小于B銅管的內(nèi)徑，CuNi管的內(nèi)徑大于A銅管的外徑且小于B銅管的內(nèi)徑，將步驟2得到的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒或NbTi/Cu多芯復(fù)合棒采取六方密排方式，裝入A銅管中，A銅管與NbTi/Cu單芯復(fù)合棒或NbTi/Cu多芯復(fù)合棒之間的間隙采用Cu棒填充；然后將CuNi管套在A銅管外，B銅管套在CuNi管外；使用銅蓋密封B銅管兩端，并采用真空電子束焊接的方式，將其封焊在B銅管上，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；
[0035]步驟4:
[0036]采用熱等靜壓方法減小B銅管內(nèi)部間隙，熱等靜壓的溫度控制在500°C -700°C，爐室壓強(qiáng)100-150MPa，保溫保壓1_4小時，然后采用熱擠壓方式將步驟4得到的NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒，熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在500°C _70(TC，保溫1_2小時，擠壓比5-15 ；
[0037]步驟5:
[0038]采用多次冷拉伸和時效熱處理交叉進(jìn)行的方式對步驟5得到的NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒進(jìn)行加工，道次加工率8% -30%，時效熱處理的溫度為350°C _450°C，熱處理次數(shù)3_6次，熱處理總時間40-300h，最終加工為需要尺寸的圓形或扁帶形NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。
[0039]本發(fā)明一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，基體材料中使用CuNi層代替表面鍍Ni的方法，顯著降低了生產(chǎn)成本，線材表面的純Cu層既有利于熱擠壓和冷拉伸加工，又有便于后續(xù)超導(dǎo)接頭的焊接；CuNi層的厚度以及NbTi芯絲數(shù)量和芯絲直徑可根據(jù)性能要求調(diào)整，這樣可以根據(jù)不同需要，制備不同結(jié)構(gòu)的NbTi多芯超導(dǎo)復(fù)合線材，既降低了成本，又能滿足不同應(yīng)用場合的需要；在他11芯絲與最外層基體銅之間存在一層CuNi合金層，實現(xiàn)NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材高臨界電流的同時，降低交流損耗。通過調(diào)整復(fù)合錠坯設(shè)計參數(shù)，可以控制NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材中銅與非銅體積比可以在1.0-10之間改變，成品線材中NbTi芯絲尺寸可以在2-100 μ m之間改變，成品線材中的CuNi合金層可以在1-50 μ m改變。
[0040]實施例1
[0041]米用壁厚為2mm、夕卜徑為Φ 151mm的Nb筒，以及外徑Φ 185mm、內(nèi)徑Φ 156mm的Cu管和直徑Φ 146mm的NbTi合金棒(Ti的質(zhì)量百分比含量45wt% )，清洗干凈后，將NbTi合金棒裝入Nb筒,然后一起裝入Cu管中，兩端封焊后熱擠壓成NbTi/Cu單芯復(fù)合棒還；然后將NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯經(jīng)過多次冷拔拉伸加工成對邊規(guī)格為6.5mm的六角棒，道次加工率10% ;將528根六角棒清洗干凈后裝入外徑Φ 182mm、內(nèi)徑Φ 170mm的Cu管中，Cu管外再套裝上壁厚3mm、外徑Φ 189mm的CuNi合金管(Ni的質(zhì)量百分比含量5wt% )，間隙部分使用小銅棒填充，在CuNi合金管外套裝外徑Φ 216mm、內(nèi)徑Φ 190mm的Cu包套，包套兩端真空封焊，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；采用熱等靜壓工藝消除包套內(nèi)的芯棒與Cu管之間間隙，熱等靜壓的溫度控制在500°C，爐室壓強(qiáng)150MPa，保溫保壓4小時，再采用熱擠壓方式將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒，熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在500°C，保溫2小時，擠壓比8 ;經(jīng)過多次冷拉伸、時效熱處理以及定徑拉伸等工序，道次加工率15%，時效熱處理的溫度為450°C，熱處理次數(shù)3次，熱處理總時間120h，最終將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒加工為Φ0.7mm的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。制得的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材，臨界電流密度達(dá)到2850A/mm2 (5T，4.22K)，單位體積內(nèi)交流損耗為46mJ/cm3。
[0042]圖1是本發(fā)明實施例1制備得到的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的橫截面電鏡照片，由圖1可以看出，制得的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材最外層為Cu包套層，黑色顆粒為NbTi/Cu單芯復(fù)合棒，NbTi/Cu單芯復(fù)合棒與Cu包套層之間的一圈灰色線條為CuNi合金管層，中心為Cu芯棒。
[0043]實施例2
[0044]米用3張厚度為0.5mm的Nb板卷制成直徑Φ 171mm、Φ 172mm、Φ 173mm的Nb筒并從小到大套裝在一起，以及外徑Φ 182mm、內(nèi)徑Φ 173mm的Cu管和Φ 169mm的NbTi合金棒(Ti質(zhì)量百分比含量47wt% )，分別清洗干凈后將NbTi合金棒裝入卷制的Nb筒中，然后一起裝入Cu管中，兩端封焊后熱擠壓成NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯；然后NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯經(jīng)過多次冷拔拉伸加工成對邊規(guī)格為15.2mm的六角棒，道次加工率15% ;將102根六角棒清洗干凈后裝入外徑Φ 183_、內(nèi)徑Φ 175mm的Cu管中，間隙部分使用小銅棒填充，Cu管外再套裝上由厚度1.8mm的CuNi合金板(Ni質(zhì)量百分比含量20wt% )卷制的外徑Φ 179.6mm、內(nèi)徑Φ 176mm的CuNi合金管，在CuNi合金管外套裝外徑Φ 215mm,內(nèi)徑Φ 181mm的Cu包套，包套兩端真空封焊，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；采用熱等靜壓工藝消除包套內(nèi)的芯棒與Cu管之間間隙，熱等靜壓的溫度控制在600°C，爐室壓強(qiáng)130MPa，保溫保壓2小時，再采用熱擠壓方式將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒，熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在700°C，保溫1.5小時，擠壓比5 ;經(jīng)過多次冷拉伸、時效熱處理以及定徑拉伸等工序，道次加工率20%，時效熱處理的溫度為350°C，熱處理次數(shù)6次，熱處理總時間240h，最終將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒加工為Φ0.3mm的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。制得的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材，臨界電流密度達(dá)到2900A/mm2 (5T, 4.22K)，單位體積內(nèi)交流損耗為43mJ/cm3。
[0045]實施例3
[0046]米用外徑Φ 215_、內(nèi)徑Φ 195mm的Cu管和Φ 194m的NbTi合金棒(Ti質(zhì)量百分比含量50wt % )，清洗干凈后，將NbTi合金棒裝入Cu管中，兩端封焊后熱擠壓成NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯；然后將NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯經(jīng)過多次冷拔拉伸加工成對邊規(guī)格為3.8mm的六角棒，道次加工率25% ;將2700根六角棒清洗干凈后裝入壁厚5mm、外徑Φ238mm的CuNi合金管(Ni質(zhì)量百分比含量35wt% )，間隙部分使用小銅棒填充，在CuNi合金管外套裝外徑Φ275mm、內(nèi)徑Φ239mm的Cu包套，包套兩端真空封焊，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；采用熱等靜壓工藝消除包套內(nèi)的芯棒與Cu管之間間隙，熱等靜壓的溫度控制在700°C，爐室壓強(qiáng)lOOMPa，保溫保壓I小時，再采用熱擠壓方式將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒，熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在600°C，保溫1.5小時，擠壓比15 ;經(jīng)過多次熱擠壓、冷拉伸、時效熱處理、軋制以及定型拉伸等工序，道次加工率25%，時效熱處理的溫度為400°C，熱處理次數(shù)5次，熱處理總時間300h，最終將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒加工為
1.2X0.8mm的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合扁帶。制得的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材，臨界電流密度達(dá)到3020A/mm2 (5T，4.22K)，單位體積內(nèi)交流損耗為39mJ/cm3。
[0047]實施例4
[0048]米用壁厚為0.06mm、夕卜徑為C>23mm的Nb筒，以及外徑Φ 27mm、內(nèi)徑C>26mm的Cu管和直徑Φ20.ι的NbTi合金棒(Ti質(zhì)量百分比含量45wt% )，清洗干凈后，將NbTi合金棒裝入Nb筒,然后一起裝入Cu管中，兩端封焊后熱擠壓成NbTi/Cu單芯復(fù)合棒還；然后將NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯經(jīng)過多次冷拔拉伸加工成對邊規(guī)格為6.5mm的六角棒，道次加工率12% ;將528根六角棒清洗干凈后裝入外徑Φ182_、內(nèi)徑Φ170_的Cu管中，Cu管外再套裝上壁厚3mm、外徑Φ 189mm的CuNi合金管(Ni質(zhì)量百分比含量15wt% )，間隙部分使用小銅棒填充，在CuNi合金管外套裝外徑Φ216mm、內(nèi)徑Φ 190mm的Cu包套，包套兩端真空封焊，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；采用熱等靜壓工藝消除包套內(nèi)的芯棒與Cu管之間間隙，熱等靜壓的溫度控制在550°C，爐室壓強(qiáng)140MPa，保溫保壓4小時，再采用熱擠壓方式將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒，熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在650°C，保溫I小時，擠壓比5 ;經(jīng)過多次冷拉伸、時效熱處理以及定徑拉伸等工序，道次加工率8%，時效熱處理的溫度為420°C，熱處理次數(shù)4次，熱處理總時間40h，最終將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒加工為Φ0.8mm的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。制得的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材，臨界電流密度達(dá)到2980A/mm2 (5T，4.22K)，單位體積內(nèi)交流損耗為41mJ/cm3。
[0049]實施例5
[0050]米用壁厚為2mm、夕卜徑為Φ253mm的Nb筒，以及外徑Φ257mm的Cu管和直徑Φ 250mm的NbTi合金棒(Ti質(zhì)量百分比含量48wt % )，清洗干凈后，將NbTi合金棒裝入Nb筒,然后一起裝入Cu管中，兩端封焊后熱擠壓成NbTi/Cu單芯復(fù)合棒還；然后將NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯經(jīng)過多次冷拔拉伸加工成對邊規(guī)格為6.5mm的六角棒，道次加工率18% ;將528根六角棒清洗干凈后裝入外徑Φ182_、內(nèi)徑Φ170_的Cu管中，Cu管外再套裝上壁厚3mm、外徑Φ 189mm的CuNi合金管(Ni質(zhì)量百分比含量8wt% )，間隙部分使用小銅棒填充，在CuNi合金管外套裝外徑Φ216mm、內(nèi)徑Φ 190mm的Cu包套，包套兩端真空封焊，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯；采用熱等靜壓工藝消除包套內(nèi)的芯棒與Cu管之間間隙，熱等靜壓的溫度控制在680°C，爐室壓強(qiáng)llOMPa，保溫保壓2小時，再采用熱擠壓方式將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒，熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在550°C，保溫2小時，擠壓比11 ;經(jīng)過多次冷拉伸、時效熱處理以及定徑拉伸等工序，道次加工率30%，時效熱處理的溫度為380°C，熱處理次數(shù)3次，熱處理總時間160h，最終將NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒加工為Φ1.0mm的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。制得的NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材，臨界電流密度達(dá)到2960A/mm2 (5T，4.22K)，單位體積內(nèi)交流損耗為44mJ/cm3。
【權(quán)利要求】
1.一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: 步驟1: 取清洗干凈的NbTi合金棒材以及Cu管，然后將NbTi合金棒材裝入Cu管中，通過熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯； 步驟2: 將所述步驟I獲得的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒坯通過冷拔拉伸為六角棒，道次加工率10% -25%，矯直后定尺切斷，得到NbTi/Cu單芯復(fù)合棒；將得到的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒再裝入Cu管中，通過所述步驟I中熱擠壓或套管拉伸的方法獲得NbTi/Cu多芯復(fù)合棒坯，將NbTi/Cu多芯復(fù)合棒坯通過冷拔拉伸為六角棒，道次加工率10% -25%，矯直后定尺切斷，得到NbTi/Cu多芯復(fù)合棒； 步驟3: 取Φ 100-300mm的A、B兩種銅管，以及CuNi管，將所述步驟2得到的NbTi/Cu單芯復(fù)合棒或NbTi/Cu多芯復(fù)合棒采取六方密排方式，裝入A銅管中，A銅管與NbTi/Cu單芯復(fù)合棒或NbTi/Cu多芯復(fù)合棒之間的間隙采用Cu棒填充；然后將CuNi管套在A銅管外，B銅管套在CuNi管外；使用銅蓋密封B銅管兩端，并采用真空電子束焊接的方式，將其封焊在B銅管上，得到NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯； 步驟4: 采用熱等靜壓方法減小B銅管內(nèi)部間隙，然后采用熱擠壓方式將所述步驟3得到的NbT1-CuN1-Cu復(fù)合錠坯擠壓成NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒； 步驟5: 采用多次冷拉伸和時效熱處理交叉進(jìn)行的方式對所述步驟4得到的NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒進(jìn)行加工，道次加工率8% -30%，最終加工為需要的尺寸和形狀，得到NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材。
2.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟I中NbTi合金棒材中Ti的質(zhì)量百分比含量為45% -50%,NbTi合金棒材的直徑為Φ20-250?, Cu管壁厚為NbTi合金棒材直徑的1/20-1/5。
3.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟I中在NbTi合金棒材與Cu管之間添加清洗干凈的Nb筒，Nb筒厚度為NbTi合金棒材直徑的1/350-1/70。
4.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟I采用熱擠壓時，加工前Cu管兩端需要采用銅蓋真空封焊。
5.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟3中A銅管的外徑小于B銅管的內(nèi)徑，CuNi管的內(nèi)徑大于A銅管的外徑且小于B銅管的內(nèi)徑。
6.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟3中CuNi管Ni的質(zhì)量百分比含量為5 % -35 %。
7.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟4中熱等靜壓的溫度控制在500°C -700°C，爐室壓強(qiáng)100-150MPa，保溫保壓1_4小時。
8.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟4熱擠壓的預(yù)熱溫度控制在500°C _700°C，保溫1-2小時，擠壓比5_15。
9.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟5時效熱處理的溫度 為350°C _450°C，熱處理次數(shù)3_6次，熱處理總時間40_300h。
10.如權(quán)利要求1所述的一種NbT1-CuN1-Cu超導(dǎo)復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，所述步驟5中NbT1-CuN1-Cu復(fù)合棒的加工形狀為圓形或扁帶形。
【文檔編號】H01B12/04GK103956219SQ201410162753
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】劉維濤, 李建峰, 嚴(yán)凌霄, 侯婧, 高慧賢 申請人:西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司