矩形截面ＮｂＴｉ／Ｃｕ多芯复合超导线材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矩形截面ＮｂＴｉ／Ｃｕ多芯复合超导线材的制备方法，包括以下步骤：首先将ＮｂＴｉ棒、纯Ｎｂ内衬管和无氧铜包套依次组装成ＮｂＴｉ／Ｃｕ复合包套，将包套上下端盖真空焊封后进行第一次挤压并获得ＮｂＴｉ／Ｃｕ复合棒材；然后将棒材拉拔、扒皮后，再拉拔至六方芯棒并进行第二次组装；对第二次组装好的包套进行真空焊封、热等静压、第二次挤压、棒材拉拔和扒皮，最终制备出具有矩形截面的ＮｂＴｉ／Ｃｕ多芯复合超导线材。本发明专利技术工艺流程简单、制备成本低且制备效果好，提高了超导磁体绕制过程中绕组间的填充系数，同时线材仍然保持高临界电流密度，克服了传统四辊轧机或型辊轧机在轧制过程中受力不均匀、不易加工等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多芯复合超导线材的制备方法，尤其是涉及一种矩形截面NbTi/ Cu多芯复合超导线材的制备方法。
技术介绍
磁共振成像(MRI)技术利用原子核自旋运动的特点，在外加强磁场内，经射频脉 冲机后产生信号，用探测器检测并经过处理转换获得图像。MRI的核心是磁体系统，主要分 为永磁磁体系统(磁场强度一般小于O. 5T)和超导磁体系统两大类(磁场强度一般大于 1. 5T)。由于基于超导磁体的MRI可获得更高的图像分辨率，因此超导MRI是MRI技术的主 流发展方向，目前已广泛应用于医学诊断和生命科学研究。 目前超导MRI的磁体为螺管型磁体，全部采用多芯NbTi低温超导线材绕制。当采 用截面为圆形的多芯NbTi低温超导线材绕制螺管型磁体时，即使采用最密排的方式，圆线 之间也会存在空隙，导致之后制造的磁体总的填充因子较小(70%-80%)。 一方面导致磁 体制造需要的线材数量增加，另一方面会导致磁体在工作过程中由于线材所受洛伦兹力分 布不均匀，导致磁体均匀度发生变化，无法保证成像质量。因此，目前超导MRI的磁体基本 采用截面为矩形的多芯NbTi低温超导线材绕制，磁体总的填充系数可达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩形截面ＮｂＴｉ／Ｃｕ多芯复合超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、一次挤压组装，其挤压组装过程如下：１０１、第一次组装：将ＮｂＴｉ棒、纯Ｎｂ内衬管和无氧铜外包套一组装为ＮｂＴｉ／Ｃｕ复合包套，所述ＮｂＴｉ／Ｃｕ复合包套由ＮｂＴｉ棒、同轴套装在ＮｂＴｉ棒上的纯Ｎｂ内衬管和同轴套装在纯Ｎｂ内衬管上的无氧铜外包套；所述无氧铜外包套一包括无氧铜外包管一和设置在所述无氧铜外包管一上下端的上下端盖一；１０２、第一次真空封焊：采用真空焊将步骤１０１中所述上下端盖一５～４５０℃，保温时间为４０～６０ｈ，时效热处理气氛为流动的高纯氮气；２０７、矩形模定型拉拔：通过拉拔设备且采用矩形模对...

【技术特征摘要】
一种矩形截面NbTi/Cu多芯复合超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、一次挤压组装，其挤压组装过程如下101、第一次组装将NbTi棒、纯Nb内衬管和无氧铜外包套一组装为NbTi/Cu复合包套，所述NbTi/Cu复合包套由NbTi棒、同轴套装在NbTi棒上的纯Nb内衬管和同轴套装在纯Nb内衬管上的无氧铜外包套；所述无氧铜外包套一包括无氧铜外包管一和设置在所述无氧铜外包管一上下端的上下端盖一；102、第一次真空封焊采用真空焊将步骤101中所述上下端盖一焊封在所述无氧铜外包管一上下端部；103、第一次挤压采用挤压设备对经第一次真空封焊后的NbTi/Cu复合包套进行挤压并获得NbTi/Cu复合棒材一；且进行挤压时，挤压温度为550～750℃，保温时间为1.5～2h，挤压比为6.9～33.5；104、第一次预拉拔采用拉拔设备对步骤103中所述的NbTi/Cu复合棒材一进行拉拔并获得NbTi/Cu复合棒材二；且进行拉拔时，道次加工率为20±5％；105、第一次主拉拔采用拉拔设备将步骤104中所述的NbTi/Cu复合棒材二拉拔成设计尺寸的六方芯棒；106、后续处理对105中所述的六方芯棒进行定尺、截断和清洗后待用；步骤二、二次挤压组装及成型加工，其二次挤压组装及成型加工过程如下201、第二次组装将经步骤106中后续处理后的多根六方芯棒无间隙组装为一体，并放置于无氧铜外包套二中直至将所述无氧铜外包套二充满，获得NbTi/Cu多芯复合包套；所述无氧铜外包套二包括无氧铜外包管二和设置在所述无氧铜外包管二上下端的上下端盖二；202、第二次真空封焊采用真空焊将步骤201中所述上下端盖二焊封在所述无氧铜外包管二上下端部；203、热等静压采用热等静压设备对步骤202中经第二次真空封焊的NbTi/Cu多芯复合包套进行热等静压；且热等静压加热温度为700～800℃，所加压力为95～110Mpa，保压时间为2～2.5h；204、第二次挤压采用挤压设备对经热等静压后的NbTi/Cu多芯复合包套进行挤压并获得NbTi/Cu多芯复合棒材一；且进行挤压时，挤压温度为550～750℃，保温时间为1.5～2h，挤压比为6.9～33.5；205、第二次预拉拔采用拉拔设备对步骤204中所述的NbTi/Cu多芯复合棒材一进行拉拔并获得NbTi/Cu多芯复合棒材二；且进行拉拔时，道次加工率为20±5％；206、第二次主拉拔及时效热处理采用拉拔设备将步骤205中所述的NbTi/Cu多芯复合棒材二拉拔成设计尺寸的NbTi/Cu多芯复合细丝；进行拉拔时，当NbTi/Cu多芯复合棒材二的直径≥5mm时，拉拔道次加工率为20±5％；当NbT...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈自力，杜社军，梁明，焦高峰，闫果，李成山，刘向宏，冯勇，张平祥，
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]