本发明专利技术公开了一种ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材的制备工艺，该工艺是将ＮｂＴｉ合金板、Ｔａ板和Ｎｂ阻隔层酸洗清洁后，进行复合体一次组装，ＮｂＴｉ合金板和Ｔａ板在铜包套中交替叠加，然后进行真空焊封、热等静压和热挤压；将挤压后的复合体酸洗、拉拔、截短后，进行第二次复合体组装、真空焊封和热挤压，然后进行时效热处理与拉拔，制成具有一定线径、芯径、芯数、铜比的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材；或将二次挤压后的复合体酸洗、拉拔和截短后，进行第三次复合体组装、真空焊封和热挤压，对三次复合体交替进行时效热处理与拉拔，最后制成ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材。本发明专利技术可以使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％，成本降低３０％。
【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NbTi合金板 和纯Ta板制备具有良好超导性能的NbTiTa/Cu超导线材的工艺。
技术介绍
随着科学技术和社会经济的不断发展，NbTiTa、 NbTi、 Nb3Sn等低温 超导材料将在解决能源问题、人类疾病诊治、物理学研究等方面发挥重要 的作用。NbTiTa/Cu超导线材主要用于制备高场磁体，NbTiTa/Cu线材属于合 金超导体，具有良好的塑性，不但线材加工容易，而且磁体制备也十分方 便。同时，在使用过程中NbTiTa/Cu超导线材的性能不会退化。以上优点 都是其它超导线材所不具备的，所以研制NbTiTa/Cn超导线材具有十分重 要的意义。目前，国际和国内基本上都利用传统工艺制备NbTiTa/Cu超导线材， 即首先熔炼NbTiTa/Cu合金，然后进行多次复合体组装、封焊、挤压、拉 拔、时效热处理。不难得出，传统的NbTiTa/Cu制备工艺冗长而复杂。除 此之外，由于NbTiTa超导合金的熔炼工艺到目前为止尚不成熟，所以传 统工艺制备NbTiTa超导线材的成本很高，而且实现困难。所以专利技术 一种不进行NbTiTa合金熔炼的NbTiTa/Cu超导线材制备工 艺具有十分重要的意义。NbTi合金具有成熟的熔炼工艺，能够以很低的成本熔炼出高质量的 NbTi合金，因此从NbTi合金和纯Ta开始制备NbTiTa/Cu超导线材的工 艺具有很高的价值。
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，且能降低超导线材制备成本的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NbTiTa/Cn超导 线材的制备工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤(1) 将NbTi合金片与纯Ta片交替叠加，再线切割出一个圆柱体， 然后将其与铜包套和Nb阻隔层一起酸洗、脱水、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单芯复合棒；(2) 将第一次挤压后所得的NbTiTa/Cu单芯复合棒进行酸洗、拉拔 成为六方棒，将此六方棒截短、酸洗，用此六方棒和酸洗过的铜包套进行 第二次复合体组装，对组装好的复合包套进行真空焊封、第二次挤压，获 得NbTiTa/Cu多芯复合棒；(3 )将步骤(2 )中获得的NbTiTa/Cn多芯复合棒交替进行多次时效 热处理与拉拔，制成NbTiTa/Cu超导线材。根据工艺的要求，在必要的情况下进行第三次复合体挤压将步骤(2) 中第二次挤压后获得的NbTiTa/Cu多芯复合棒酸洗、拉拔成为六方棒，将 此六方棒截短、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。所述真空封焊的真空度为10_3Pa;挤压参数为500-70(TC保温1-4 小时，挤压速度尽量缓慢；热等静压参数为500-75(TC保压3-6小时，压 力超过100MPa;拉拔工艺参数为当复合体直径d>2mm时，拉拔的道 次变形量为20%，当复合体的直径lmm<d<2mm时，拉拔的道次变形量 为10%,当复合体的直径(Klmm时，拉拔的道次变形量为5%;时效热 处理参数为温度为420°C-370°C,时间10-40小时，次数4-6次，时效热 处理时真空度超过l(T2Pa。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在制备 NbTiTa/Cu超导线线材的工艺中，将熔炼NbTiTa超导合金锭这一工序简 化去掉，取而代之的是制备工艺成熟、成本很低的NbTi合金板和纯Ta板， 这样就降低了 NbTiTa/Cu超导线材的制备难度，降低了成本，线材的制备 周期能被缩短40%,成本降低30%,而且有利于NbTiTa/Cu超导线材的大规模生产和运用。 具体实施例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1.9mm的Nb47Ti板和0.11mm的Ta板交替叠加，线切割 成为(p50xl80mm的圆柱体，并将其与内径为(p51xl80mm的铜包套和 Nb阻隔层一起酸洗，经烘干后进行第一次复合体组装。对组装好的复合 包套进行真空焊封，然后热等静压和挤压。将挤压后得到的NbTiTa/Cu复 合棒酸洗，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61截，随后酸洗。用此六方棒和酸洗过的铜包套进行第二次 复合体组装，对组装好的复合包套进行真空焊封、挤压、然后将挤压后得 到的复合棒酸洗，并拉拔至六方棒、将六方棒截成78截、酸洗；将此六 方棒和酸洗过的铜包套进行第三次复合体组装、对组装好的复合包套进行 真空焊封、挤压、对挤压后得到的复合棒进行拔皮，最后通过拉拔和时效 热处理制成NbTiTa/Cu超导线材，其临界电路密度达到1105A/mm2( 2.0K， IOT)。三次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500-750。C保压3-6h， 压力超过100MPa;拉拔工艺参数为当复合体直径d>2mm时，拉拔的 道次变形量为20%、当复合体的直径lmm<d<2mm时，拉拔的道次变形 量为10%、当复合体的直径d^mm时，拉拔的道次变形量为5%;时效 热处理参数为温度为420'C-370°C、时间10h-40h、次数4-6次，时效时 真空度超过10—2Pa。实施例2将厚度为1.9mm的Nb47Ti板和0.18mm的Ta板交替叠加，线切割成 为(p50xl80mm的圆柱体，并将其与内径为(p51xl80mm的铜包套和Nb 阻隔层一起酸洗，经烘干后进行第一次复合体组装。对组装好的复合包套 进行真空焊封，然后热等静压和挤压。将挤压后得到的NbTiTa/Cu复合棒 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1003截，随后酸洗。用此六方棒和酸洗过的铜包套进行第二次复合体组装，对组装好的复合包套进行真空焊封、挤压、对挤压后得到的复合棒进行拔皮，最后通过拉拔和时效热处理制成NbTiTa/Cu超导线材，其 临界电流密度达到1095A/mm2 ( 2.0K， IOT)。两次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500-750。C保压3-6h， 压力超过100MPa;拉拔工艺参数为当复合体直径d>2mm时，拉拔的 道次变形量为20%、当复合体的直径lmm<d<2mm时，拉拔的道次变形 量为10%、当复合体的直径(Klmm时，拉拔的道次变形量为5%;时效 热处理参数为温度为420°C-370°C、时间10h-40h、次数4-6次，时效时 真空度超过10—2Pa。实施例3将厚度为1.9mm的Nb57Ti板和0.20mm的Ta板交替叠加，线切割 成为cp50xl80mm的圆柱体，并将其与内径为(p51xl80mm的铜包套和 Nb阻隔层一起酸洗，经烘干后进行第一次复合体组装。对组装好的复合 包套进行真空焊封，然后热等静压和挤压。将挤压后得到的NbTiTa/Cu复 合棒酸洗，去掉复合体表面的氧化层，然后将复合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材的制备工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：（１）将ＮｂＴｉ合金片与纯Ｔａ片交替叠加，再线切割出一个圆柱体，然后将其与铜包套和Ｎｂ阻隔层一起酸洗、脱水、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单芯复合棒；（２）将第一次挤压后所得的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ单芯复合棒进行酸洗、拉拔成为六方棒，将此六方棒截短、酸洗，用此六方棒和酸洗过的铜包套进行第二次复合体组装，对 组装好的复合包套进行真空焊封、第二次挤压，获得ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ多芯复合棒；（３）将步骤（２）中获得的ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ多芯复合棒交替进行多次时效热处理与拉拔，制成ＮｂＴｉＴａ／Ｃｕ超导线材。
【技术特征摘要】
1、一种NbTiTa/Cu超导线材的制备工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤(1)将NbTi合金片与纯Ta片交替叠加，再线切割出一个圆柱体，然后将其与铜包套和Nb阻隔层一起酸洗、脱水、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单芯复合棒；(2)将第一次挤压后所得的NbTiTa/Cu单芯复合棒进行酸洗、拉拔成为六方棒，将此六方棒截短、酸洗，用此六方棒和酸洗过的铜包套进行第二次复合体组装，对组装好的复合包套进行真空焊封、第二次挤压，获得NbTiTa/Cu多芯复合棒；(3)将步骤(2)中获得的NbTiTa/Cu多芯复合棒交替进行多次时效热处理与拉拔，制成NbTiTa/Cu超导线材。2、 根据权利要求l所述的一种NbTiTa/Cii超导线材的制备工艺，其 特征在于将步骤(2)中第二...
【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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