一种矩形截面Cu-Nb多芯复合线材的制备方法

摘要

本发明公开了一种矩形截面Cu-Nb多芯复合线材的制备方法，包括以下步骤：一、将单根纯Nb棒和无氧铜外包套一进行第一次挤压组装及拉拔；二、第二次挤压组装，并获得Cu-Nb多芯复合细丝一；三、按照步骤二中的挤压组装方法和相关工艺参数，重复进行第三次挤压组装；四、按照步骤二中的挤压组装方法和相关工艺参数，重复进行第四次挤压组装；五、矩形模定型拉拔。本发明工艺步骤简单、流程短、生产效率高且制备成本低、使用效果好、所生产的Cu-Nb多芯复合线材性能优越，适合批量化生产，能较好地控制矩形截面的尺寸精度，能加工出任意尺寸和长度且含有上亿数量级的的矩形截面Cu-Nb多芯复合线材。

主权项

一种矩形截面Cu‑Nb多芯复合线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、第一次挤压组装，其挤压组装过程如下：101、第一次组装：将单根纯Nb棒和无氧铜外包套一组装为Cu‑Nb复合包套，所述Cu‑Nb复合包套由单根纯Nb棒和同轴套装在纯Nb棒上的无氧铜外包套一组成；所述无氧铜外包套一包括无氧铜外包管一以及设置在所述无氧铜外包管一上、下端的上端盖一和下端盖一；102、第一次真空封焊：采用真空焊将步骤101中所述上端盖一和下端盖一分别焊封在所述无氧铜外包管一的上、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Cu‑Nb复合包套进行挤压并获得Cu‑Nb复合挤压棒材；且进行挤压时，挤压温度为550℃～750℃，保温时间为1.5h～2h，挤压比为11～33.5；104、第一次拉拔：采用拉拔设备对步骤103中所述的Cu‑Nb复合挤压棒材进行拉拔并获得横截面为圆形的Cu‑Nb复合棒材一；且进行拉拔时，道次加工率为20±5％；步骤二、第二次挤压组装，其挤压组装过程如下：201、第二次预拉拔：采用拉拔设备将步骤104中所述的Cu‑Nb复合棒材一拉拔成设计尺寸的六方芯棒；202、第二次后续处理：对201中所述的六方芯棒进行定尺、截断和清洗后待用；203、第二次组装：将经步骤202中第二次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Cu‑Nb多芯复合包套；所述无氧铜外包套二包括无氧铜外包管二以及设置在所述无氧铜外包管二上、下端的上端盖二和下端盖二；204、第二次真空封焊：采用真空焊将步骤203中所述上端盖二和下端盖二分别焊封在所述无氧铜外包管二上、下端部； 205、第二次挤压：采用挤压设备对经第二次真空封焊后的Cu‑Nb多芯复合包套进行挤压并获得横截面为圆形的Cu‑Nb多芯复合挤压棒材；且进行挤压时，挤压温度为550℃～750℃，保温时间为1.5h～2h，挤压比为11～33.5；206、第二次主拉拔：采用拉拔设备对步骤205中所述的Cu‑Nb多芯复合挤压棒材进行拉拔并获得横截面为圆形且符合设计尺寸的Cu‑Nb多芯复合细丝一；步骤三、第三次挤压组装：按照步骤二中所述第二次挤压组装的挤压组装方法和相关工艺参数，对步骤206中所述Cu‑Nb多芯复合细丝一依次进行第三次预拉拔、第三次后续处理、第三次组装、第三次真空封焊、第三次挤压和第三次主拉拔处理，并相应获得横截面为圆形且符合设计尺寸的Cu‑Nb多芯复合细丝二；步骤四、第四次挤压组装：按照步骤二中所述第二次挤压组装的挤压组装方法和相关工艺参数，对步骤三中所述Cu‑Nb多芯复合细丝二依次进行第四次预拉拔、第四次后续处理、第四次组装、第四次真空封焊、第四次挤压和第四次主拉拔处理，并相应获得横截面为圆形且符合设计尺寸的Cu‑Nb多芯复合细丝三；且第四次主拉拔期间交替进行两次用于消除所述Cu‑Nb多芯复合细丝三内部残余应力的真空热处理，两次真空热处理温度均为200℃～300℃，保温时间均为1.5h～2h，且真空度均在10‑3Pa以上；步骤203中所述多根六方芯棒的数量为n根；且步骤三中所述的第三次组装和步骤四中所述的第四次组装中，所组装六方芯棒的尺寸和数量均与步骤203中所述六方芯棒的尺寸和数量相同；所述Cu‑Nb多芯复合细丝一、Cu‑Nb多芯复合细丝二和Cu‑Nb多芯复合细丝三的尺寸均相同；步骤五、矩形模定型拉拔：通过拉拔设备且采用矩形模对经第四次挤压组装及真空热处理后所获得的Cu‑Nb多芯复合细丝三进行多道模定型拉拔，并获得设计尺寸的n3芯矩形截面Cu‑Nb多芯复合超导线材成品。