[发明专利]一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法

权利要求书

1.一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将清洗干净的无氧铜管、CuNi筒、上盖、下盖、铌筒和NbTi合金棒进行组装，然后进行真空电子束焊接包套，最后通过热挤压获得NbTi/CuNi/Cu一次单芯复合棒坯；

所述无氧铜管壁厚为10mm～30mm，所述CuNi筒的Ni元素质量百分比为5%～30%，所述CuNi筒壁厚为3mm～5mm，所述铌筒厚度为1mm～2mm，所述NbTi合金棒的直径为100mm～300mm，所述上盖为无氧铜，所述下盖为紫铜；

所述将清洗干净的无氧铜管、CuNi筒、上盖、下盖、铌筒和NbTi合金棒进行组装具体过程为：将铌筒包裹在NbTi表面，接着将CuNi筒包裹在铌筒的表面，采用塑料扎带扎紧，然后将无氧铜管套在CuNi筒的外面，最后将其放倒，试装配上盖和下盖，所述上盖采用圆锥子扣式、下盖采用圆台嵌入式进行装配；

步骤2、将NbTi/CuNi/Cu一次单芯复合棒坯采用扒皮模进行扒皮去除表面黑皮，然后进行10~20次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在5%～15%，最后通过定模拉伸成型为六角棒形状，加工率为5%~15%，将其切断、矫直，获得NbTi/CuNi/Cu一次单芯复合棒；

步骤3、将NbTi/CuNi/Cu一次单芯复合棒整齐的密排在铜管内，铜管和NbTi/CuNi/Cu一次单芯复合棒之间的间隙采用无氧铜棒进行填充，将组装好的NbTi/CuNi/Cu二次复合包套真空电子束焊接后进行热等静压，最后通过热挤压获得NbTi/CuNi/Cu二次复合棒坯；

步骤4、将NbTi/CuNi/Cu二次复合棒坯进行20~30次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在5%～15%，采用扒皮模进行扒皮去除表面黑皮，最后通过定模拉伸、切断、矫直获得NbTi/CuNi/Cu二次复合棒；

步骤5、将NbTi/CuNi/Cu二次复合棒密排在铜管内构成三次复合线，铜管和NbTi/CuNi/Cu二次复合棒之间的间隙采用无氧铜棒进行填充，将三次复合线进行冷拉拔，道次加工率控制在10%～20%，同时对其进行多次时效热处理，最后通过定模成型获得满足性能要求的NbTi/CuNi/Cu超导复合线材；

所述冷拉拔采用低角度模具、小变形量加工至Φ0.8mm，道次加工率控制在10%~20%，时效热处理温度为300℃～400℃，次数为3～5次，每次热处理时间为15h～50h，时效热处理时首先采用卷曲机将复合线材盘成直径1.5m的圆环，然后将复合线材放置在真空炉中，关好炉门抽真空，当真空度小于1×10^-3Pa时开始加热，炉温到达设定温度时真空保温0.5h后开始充高纯氮气，炉室压力到达102kPa后停止充气，进行保温，保温结束后，继续充入高纯氮气进行强冷降温，当炉温小于70℃后，打开炉门，完成时效热处理。

2.根据权利要求1所述一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，步骤1所述真空电子束焊接的焊接条件为：真空度控制在10^-3mbar～10^-6mbar，焊接电流为50mA～150mA，聚焦电流为4000mA～7000mA，焊接速度为90°/min～160°/min。

3.根据权利要求1所述一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，步骤1所述热挤压条件为：预热温度为650℃～850℃，保温时间为3h～6h，挤压比为10～15。

4.根据权利要求1所述一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，步骤3所述热等静压的条件为：温度为450℃～650℃，保温时间为2h~4h，包套外径下压量为3mm～8mm。

5.根据权利要求1所述一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，步骤3所述热挤压的条件为：预热温度为500℃～700℃，保温时间为2h～4h，挤压比为10～15。

6.根据权利要求1所述一种NbTi/CuNi/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，步骤4中所述矫直过程中，每支二次复合棒总弯曲度不大于1mm/1000mm。