一种Nb₃Sn线材用CuNb复合管的制备方法

摘要

本发明公开了Nb3Sn线材用CuNb复合管的制备方法，选取无氧Cu管与Nb棒，拉伸成型为六角单芯CuNb复合棒；将多根六角单芯CuNb复合棒、六角Cu芯棒、圆形无氧Cu插缝棒按密排六方结构组装装入Nb套筒内，再一起装入Cu管中，盖好Cu管的上下盖后进行除气处理，得到复合坯锭，进行真空电子束焊接；再将焊接好的CuNb坯锭进行热等静压；最后进行热挤压，即得。本发明的制备方法，制备的CuNb复合棒具有Nb阻隔层包围、Nb芯丝对称分布、Nb芯丝大小均匀、各组元间达到良好的冶金结合等特点，复合棒内部Cu、Nb面积比例可按需求调整，且复合棒可满足不同要求的高场股线的生产需要。

主权项

一种Nb3Sn线材用CuNb复合管的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：步骤1制取六角单芯CuNb复合棒：选取无氧Cu管与Nb棒，所述Nb棒直径为11.8mm‑13mm，长度为2000mm，所述Cu管直径为20mm‑22mm，管壁厚度为3.3mm‑3.9mm，长度为2000mm，清洗去除Nb棒表面的油污以及氧化层后，将Nb棒放入无氧Cu管内进行镟锻加工，使Cu与Nb之间的界面充分压紧、结合，再进行拉伸加工，拉伸成型为六角单芯CuNb复合棒，其中六角单芯CuNb复合棒横截面上Nb与Cu的面积比为70％‑90％：30％‑10％；制取六角Cu芯棒：拉伸加工获得六角Cu芯棒，六角Cu芯棒的长度和外部直径与六角单芯CuNb复合棒相同；制取无氧Cu插缝棒：拉伸加工圆形无氧Cu插缝棒，该插缝棒的直径小于六角单芯CuNb复合棒的外部直径；将清洗过的Nb薄板卷制成大小直径不等的Nb筒，并按照Nb筒直径由大到小的顺序套装在一起，得到Nb套筒，所述Nb套筒是由1.5mm壁厚的4片Nb薄板分别卷制成4个直径不同的筒，然后再将4个筒按照直径由大到小的顺序套装在一起，Nb套筒整体外径为131mm‑132mm，内径为118mm‑119mm；步骤2将步骤1制得的多根六角单芯CuNb复合棒、六角Cu芯棒、圆形无氧Cu插缝棒按密排六方结构组装装入步骤1制得的Nb套筒内，再一起装入清洗过的Cu管中，盖好Cu管的上下盖后放入炉中进行除气处理，除气温度为300℃‑350℃，时间为1‑2小时，得到CuNb复合坯锭；待复合坯锭冷却后出炉进行真空电子束焊接；再将焊接好的CuNb复合坯锭进行热等静压，热等静压温度为500℃‑650℃，压力80MPa‑100MPa，保压时间1‑2小时；最后进行热挤压，挤压预热温度为500℃‑650℃，挤压速度控制为10mm/min‑20mm/min，挤压比控制在10‑15之间，即得到Nb3Sn线材用CuNb复合管。