[发明专利]一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法

权利要求书

1.一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：

S1、采用CuNi合金作为坯料，将坯料制备成CuNi管坯和锭坯，将CuNi管坯和锭坯机加为NbTi/CuNi超导开关线材的一次包套和二次包套，所述CuNi合金中Ni的含量为30～50wt.％；

S2、将步骤S1中的NbTi/CuNi一次包套和NbTi棒进行一次组装，制备NbTi/CuNi一次复合锭坯，然后经过真空电子束焊接和热挤压制备为NbTi/CuNi一次棒坯；

S3、采用高硬度的碳化钨扒皮模具对NbTi/CuNi一次棒坯进行扒皮，去除物料表面的缺陷，经过冷拉拔后，锯切为NbTi/CuNi一次复合棒；

S4、将步骤S1中的NbTi/CuNi二次包套和步骤S3中的NbTi/CuNi一次复合棒进行二次组装，并用CuNi棒填充缝隙，然后经真空电子束焊接和热挤压制备为55芯的NbTi/CuNi二次棒坯；

S5、采用高硬度的碳化钨扒皮模具对NbTi/CuNi二次棒坯进行扒皮，去除物料表面的缺陷，经过冷拉拔后，锯切为NbTi/CuNi二次复合棒；

S6、对NbTi/CuNi二次复合棒进行冷拉拔，在冷拉拔设备上加装感应加热炉，以达到减弱CuNi表面加工硬化的效果，整个拉拔过程与时效热处理交替进行，最终获得NbTi/CuNi超导开关线材。

2.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的CuNi管坯和锭坯由中频炉熔炼的CuNi合金作为坯料制备而成。

3.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的热挤压预热温度为600℃～900℃，保温时间为2h～6h，挤压比为3～15。

4.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中碳化钨扒皮模具刃口角度控制在10～35°，刃口长度控制在1～4mm，每次扒皮量控制在0.1～1mm，扒皮次数为1～3次，冷拉拔过程中的加工率控制在5～30％；所述步骤S5中碳化钨扒皮模具刃口角度控制在10～35°，刃口长度控制在1～4mm，每次扒皮量控制在0.1～1mm，扒皮次数为1～3次，冷拉拔过程中的加工率控制在5～30％。

5.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中用CuNi棒对NbTi/CuNi一次复合棒进行填充的填充率为90％～98％。

6.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中感应加热炉的加热温度控制在300～600℃，线材在感应加热炉中的走线速度控制在5～25m/min；时效热处理温度为300℃～500℃，时效热处理次数为2～6次，每次热处理时间为20h～60h；拉拔过程中的加工率应控制在5～30％。

7.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中最后一道拉拔工序前对线材进行扭绞处理。

8.根据权利要求7所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述扭绞处理中的扭绞节距为20～40mm，扭绞速度为300～1000r/min。

9.根据权利要求1所述的一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中最终获得NbTi/CuNi超导开关线材的直径小于1mm。