本发明专利技术公开了一种短流程ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材的制备工艺，该工艺是将ＮｂＴａ合金板和Ｔｉ板酸洗清洁后，进行多次复合体组装、真空焊封、挤压、拉拔，分别得到次级－单芯棒、单芯棒、多芯棒，但不同的是，在第一、二次挤压之前进行热等静压和在第二次复合体组装前将次级－单芯棒表面的铜腐蚀掉。最后将多芯棒拉拔制成具有一定线径、芯径、芯数和铜比的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材。本发明专利技术的方法可以使ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材的制备工艺更加简单，线材的制备周期能被缩短４０％，降低成本５０％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超导线材的制备工艺，具体涉及一种用NbTa合金板 和纯Ti板作为起始材料制备出具有良好性能的NbTiTa/Cu超导线材的短 流程NbTiTa/Cu超导线材的制备工艺。
技术介绍
NbTiTa/Cu超导线材是一种在高场中运用的超导体，由于它具有良好 的塑性、所以用它制备磁体很方便。同时，在磁体运行过程中，其超导性 能不会退化，所以NbTiTa/Cu超导线材具有很高的实用价值。在NbTiTa/Cu超导体中超导相是P - NbTiTa相，而钉扎相是oc - Ti。 在传统的NbTiTa/Cu超导线材的制备过程中，线材的基体为超导的 NbTiTa合金，而钉扎相a-Ti是在对复合体的时效过程中析出的，通过 拉拔使oc -Ti变成适合钉扎磁通量子的形貌。传统工艺的缺点是需要进行多次时效处理，而且基体NbTiTa合金不 易熔炼，这些问题导致传统工艺流程长，线材制备成本高，生产效率低。由于NbTa合金的熔炼工艺成熟、简单，所以用NbTa合金板和纯Ti 板作为起始材料制备NbTiTa/Cn超导线材的工艺值得研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种工艺简单，线材 制备周期短，生产效率高且能降低超导线材制备成本的短流程NbTiTa/Cu 超导线材的制备工艺。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是 一种短流程NbTiTa/Cn 超导线材的制备工艺，其特征在于制备过程为(1)将NbTa合金片与纯Ti片交替叠加，再线切割出一个圆柱体， 然后将圆柱体与铜包套和Nb阻隔层一起酸洗、脱水及烘干，接着将此圆柱体和Nb阻隔层装入铜包套中，将铜包套的顶盖真空焊封后，进行热等 静压和第一次挤压，获得NbTiTa/Cu次级-单芯复合棒；(2) 将第一次挤压后所得的NbTiTa/Cu次级-单芯复合棒酸洗，拉 拔成为六方棒，截短，腐蚀掉复合体表面的铜，然后将其再次装入已经酸 洗过的Oi包套中，进行复合体真空焊封、第二次热等静压和挤压，获得 NbTiTa/Cu单芯复合棒；(3) 将第二次挤压后所得的NbTiTa/Cu单芯复合棒酸洗，拉拔成为 六方棒，截短，酸洗，进行第三次复合体组装，复合体真空封焊、第三次 挤压，获得NbTiTa/Cu多芯复合棒；(4) 对第三次挤压后获得的NbTiTa/Cu多芯复合棒进行拉拔，直接 加工成为NbTiTa/Cu超导线材。本专利技术与现有技术相比具有以下优点本专利技术的优点是用易熔炼、易锻造的NbTa合金和纯Ti板代替不易熔炼的NbTiTa合金，同时简化省略 了对复合体的多次时效处理，所以本专利技术简化了 NbTiTa/Cu超导线材的制 备工艺，线材的制备周期被缩短40%，降低了线材成本，有利于NbTiTa/Cn 超导线材的进一步推广使用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1将厚度为1.08mm的Nb30Ta板和厚度为1.56mm的Ti板交替叠加， 并线切割成为d)50xl80mm的圆柱体，随后将其与铜包套和Nb阻隔层 一起酸洗，经烘干后装入(j)51xl80mm的Cii包套中。将组装好的包套真 空焊封、热等静压和挤压。将挤压后得到的NbTiTa/Cii复合体酸洗，去掉 复合体表面的氧化层，然后将复合体拉拔至六方棒，再将六方棒截成577 根，随后将六方棒表面的铜腐蚀掉。用表面无铜的六方棒和Nb阻隔层进 行第二次复合体组装、真空焊封、热等静压、挤压、拉拔成六方棒、将六 方棒截成61根。用酸洗干净的61根六方棒进行第三次复合体组装。对包 套真空焊封、挤压后得到多芯复合体，对复合体酸洗、拉拔后制成 NbTiTa/Cu超导线材，其临界电流密度达到1200A/mm2 (2.0K, IOT)。真空焊封的真空度都需要达到10—3Pa;挤压参数为500-700'C保温 l~4h，挤压速度尽量缓慢；热等静压参数为500 ~ 850'C保压3 ~ 6h, 压力超过100MPa;拉拔的工艺参数为当复合体直径(d) d>2mm时拉 拔的道次变形量为20%,当复合体的直径(d) lmm<d<2mm时拉拔的道 次变形量为10%,当复合体的直径(d) d<lmm时拉拔的道次变形量为 5%。 Nb阻隔层的体积百分含量不超过NbTiTa基体的5vol.%。 实施例2将厚度为1.21mm的Nb21Ta板和厚度为1.56mm的Ti板交替叠加， 并线切割成为d) 50 x 180mm的圆柱体，随后将其与铜包套和Nb阻隔层 一起酸洗，经烘干后装入(|)51 x 180mm的Cu包套中。将组装好的包套真 空焊封、热等静压和挤压。将挤压后得到的NbTiTa/Cu复合体酸洗，去掉 复合体表面的氧化层，然后将复合体拉拔至六方棒，再将六方棒截成577 根，随后将六方棒表面的铜腐蚀掉。用表面无铜的六方棒和Nb阻隔层进 行第二次复合体组装、真空焊封、热等静压、挤压、拉拔成六方棒、将六 方棒截成61根。用酸洗干净的61根六方棒进行第三次复合体组装。对包 套真空焊封、挤压后得到多芯复合体，对复合体酸洗、拉拔后制成 NbTiTa/Cu超导线材，其临界电流密度达到1265A/mm2 ( 2.0K, 10T )。真空焊封的真空度都需要达到10—3Pa;挤压参数为500 700'C保温 l~4h，挤压速度尽量缓慢；热等静压参数为500 850。C保压3~6h, 压力超过100MPa;拉拔的工艺参数为当复合体直径(d ) d>2mm时拉 拔的道次变形量为20%,当复合体的直径(d) lmm<d<2mm时拉拔的道 次变形量为10%，当复合体的直径(d) d<lmm时拉拔的道次变形量为 5%。 Nb阻隔层的体积百分含量不超过NbTiTa基体的5vol.%。实施例3将厚度为1.21mm的Nb21Ta板和厚度为1.56mm的Ti板交替叠加， 线切割成为c|) 50 x 180mm的圆柱体，随后将其与铜包套和Nb阻隔层一 起酸洗，经烘干后装入d)51x 180mm的Cii包套中。将组装好的包套真空 焊封、热等静压和挤压。将挤压后得到的NbTiTa/Cu复合体酸洗，去掉复 合体表面的氧化层，然后将复合体拉拔至六方棒，再将六方棒截成313根, 随后将六方棒表面的铜腐蚀掉。用表面无铜的六方棒和Nb阻隔层进行第 二次复合体组装、真空焊封、热等静压、挤压、拉拔成六方棒、将六方棒截成1003根。用酸洗干净的1003根六方棒进行第三次复合体组装。对包 套真空焊封、挤压后得到多芯复合体，对复合体酸洗、拉拔后制成 NbTiTa/Cu超导线材，其临界电流密度达到1300A/mm2 (2.0K， IOT)。真空焊封的真空度都需要达到10—3Pa;挤压参数为500-700'C保温 l~4h,挤压速度尽量缓慢；热等静压参数为500 85(TC保压3~6h， 压力超过100MPa;拉拔的工艺参数为当复合体直径(d ) d>2mm时拉 拔的道次变形量为20%，当复合体的直径(d) lmm<d<2mm时拉拔的道 次变形量为10%,当复合体的直径(d) d<lmm时拉拔的道次变形量为 5%。 Nb阻隔层的体积百分含量不超过NbTiTa基体的5vol.%。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种短流程ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材的制备工艺，其特征在于制备过程为：（１）将ＮｂＴａ合金片与纯Ｔｉ片交替叠加，再线切割出一个圆柱体，然后将圆柱体与铜包套和Ｎｂ阻隔层一起酸洗、脱水及烘干，接着将此圆柱体和Ｎｂ阻隔层装入铜包套中，将铜 包套的顶盖真空焊封后，进行热等静压和第一次挤压，获得ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ次级－单芯复合棒；（２）将第一次挤压后所得的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ次级－单芯复合棒酸洗，拉拔成为六方棒，截短，腐蚀掉复合体表面的铜，然后将其再次装入已经酸洗过的Ｃｕ包 套中，进行复合体真空焊封、第二次热等静压和挤压，获得ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ单芯复合棒；（３）将第二次挤压后所得的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ单芯复合棒酸洗，拉拔成为六方棒，截短，酸洗，进行第三次复合体组装，复合体真空封焊、第三次挤压，获得ＮｂＴｉ Ｔａ／Ｃｕ多芯复合棒；（４）将第三次挤压后获得的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ多芯复合棒进行拉拔，将其直接加工成为ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材。
【技术特征摘要】
1、一种短流程NbTiTa/Cu超导线材的制备工艺，其特征在于制备过程为(1)将NbTa合金片与纯Ti片交替叠加，再线切割出一个圆柱体，然后将圆柱体与铜包套和Nb阻隔层一起酸洗、脱水及烘干，接着将此圆柱体和Nb阻隔层装入铜包套中，将铜包套的顶盖真空焊封后，进行热等静压和第一次挤压，获得NbTiTa/Cu次级-单芯复合棒；(2)将第一次挤压后所得的NbTiTa/Cu次级-单芯复合棒酸洗，拉拔成为六方棒，截短，腐蚀...
【专利技术属性】
技术研发人员：马权，陈自力，卢亚锋，周廉，吴晓祖，王忠俊，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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