[发明专利]一种双Sn来源式Nb3Sn超导线材的制备方法

权利要求书

1.一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，包括如下步

骤：

S1、在浇铸筒中插入多根Nb棒（1），并注入含Sn的青铜液，后形成青铜

锭（2），将浇铸筒两端加青铜盖并通过电子束封焊，获得青铜-铌复合包套；

S2、将步骤S1中获得的青铜-铌复合包套加热、保温，采用反挤压法对青铜-铌复合包套进行挤压，得到青铜-铌复合棒；

S3、将步骤S2中获得的青铜-铌复合棒中心位置钻孔，并将Sn-Ta-Hf合金棒插入完成钻孔的青铜-铌复合棒中，获得Nb₃Sn超导线材亚组元（5），对获得的Nb₃Sn超导线材亚组元（5）进行拉拔，将拉拔后的Nb₃Sn超导线材亚组元（5）矫切成等长的多根并均匀排布；

S4、将步骤S3所获得的多根Nb₃Sn超导线材亚组元（5）装入Nb管（4），再装入无氧铜管（3）内，获得最终坯料，将所得最终坯料经过拉拔、扭绞，最终获得Nb₃Sn超导线材。

2.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的青铜液中Sn的含量为5wt%~10wt%。

3.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的青铜液中硼元素的含量为0.3wt%~1wt%，铼元素的含量0.5wt%~2wt%。

4.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中Nb棒（1）的数量为120~240支，所述Nb棒（1）的规格为φ9mm~φ12mm，将所述青铜锭（2）机加至规格为φ280mm~320mm。

5.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中挤压温度为500℃~650℃，保温时间为30min~60min。

6.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中得到的青铜-铌复合棒外径为φ45mm~φ75mm，所述步骤S3中钻孔孔径为φ18mm~φ23mm，所述钻孔孔径比Sn-Ta-Hf合金棒大1.2-1.8mm。

7.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中对Nb₃Sn超导线材亚组元（5）进行拉拔的方式包括辊模拉拔和常规拉拔，当Nb₃Sn超导线材亚组元（5）的对边尺寸≥20mm时采用滚模拉拔方式对其进行拉伸，当Nb₃Sn超导线材亚组元的对边尺寸＜20mm后改用常规拉拔方式对其进行拉伸，拉拔后得到的Nb₃Sn超导线材亚组元的六边形对边尺寸为5mm~15mm。

8.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中Nb管的内壁电镀有厚度为500μm~1000μm的Ta，所述无氧铜管的外径为φ60mm~φ75mm、所述无氧铜管的内径为φ45mm~φ60mm，所述Nb管的尺寸为φ44mm~φ59mm。

9.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中对最终坯料进行拉拔的方式包括辊模拉拔和常规拉拔，当最终坯料的直径≥20mm时采用滚模拉拔方式对其进行拉伸，当最终坯料的直径＜20mm时采用常规拉拔方式对其进行拉伸，后经过扭绞和最终拉伸获得Nb₃Sn超导线材，其中，扭绞节距为15mm~40mm。

10.根据权利要求1所述的一种双Sn来源式Nb₃Sn超导线材的制备方法，其特征在于，所述双Sn来源式Nb₃Sn超导线的材制备方法还包括：从步骤S4所获得的Nb₃Sn超导线材上取样，并热处理，出炉后测试其临界电流值；线材样品热处理采用650℃保温，保温时间为250h，样品热处理耗时共计12.5天，其中，包含升温耗时1天、降温耗时1天。