專利名稱：NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超導材料加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法
背景技術(shù)：
二次組裝法是NbTi/Cu超導線材的制備的一種主要方法，其主要過程是將六方的NbTi/Cu單芯棒與六方的無氧銅棒按照設(shè)計的方式進行排列復合，并置于一個無氧銅管內(nèi)，形成NbTi/Cu復合坯料。由于復合的組元橫截面均是六方形，而坯錠的截面為圓形，所以在復合組元與無氧銅管之間不可避免的會存在空隙。為了保證擠壓過程的順利進行，避免NbTi芯絲在擠壓過程中出現(xiàn)偏移。一般需要將空隙采用無氧銅棒進行填充。傳統(tǒng)的方法是直接采用與空隙相對應(yīng)的異形無氧銅棒進行填充，可以使得復合坯料的填充率可以達到96%以上。但是，由于NbTi/Cu超導線材的芯絲數(shù)量、銅超比等技術(shù)參數(shù)的不同，其設(shè)計存在一定的差別。而不同的設(shè)計需要配置不同的異形無氧銅棒，所以無法批量生產(chǎn)通用無氧銅棒，造成原材料的利用率不高。造成由于不同的產(chǎn)品只能采用不同形狀的無氧銅棒，使得NbTi/Cu超導線的制備成本增加。此外，該方法對異形無氧銅棒、六方NbTi/Cu單芯棒、六方無氧銅棒的尺寸精度和不直度提出了很高的要求，增加了異形無氧銅棒材料加工的難度。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法，通用性強，原材料利用率高，提高了 NbTi/Cu超導線材的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。技術(shù)方案一種NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法，其特征在于步驟如下步驟I :將NbTi/Cu單芯棒添加完成后的無氧銅管截面垂直于地面水平放置，將直徑為2 3mm的圓形無氧銅棒，插入到梯形或三角形空隙中，插入深度控制在1/2 l/3NbTi/Cu單芯棒的長度，然后將插入空隙的無氧銅棒進行集束，然后向無氧銅管內(nèi)夯實；步驟2 :將直徑為I I. 5mm的圓形無氧銅棒插入步驟I完成后無氧銅棒與無氧銅管的縫隙中，插入深度與步驟I插入的圓形無氧銅棒的深度一致；步驟3 :將插入的圓形無氧銅棒端面整理平齊，并將步驟I和步驟2插入的圓形無氧銅棒的未插入部分扎緊，形成集束；步驟4 :將無氧銅棒集束敲入無氧銅管的復合坯料中，直至與其中的NbTi/Cu單芯棒平齊； 步驟I和步驟2中的插入步驟為步驟a :將圓形無氧銅棒圓周截面上垂直與地面,將圓形無氧銅棒插入由于重力而出現(xiàn)的空隙中；然后將無氧銅管轉(zhuǎn)180度，將圓形無氧銅棒插入空隙中；步驟b :不斷旋轉(zhuǎn)角度α重復步驟a，直至不再出現(xiàn)由于重力而產(chǎn)生的空隙；所述旋轉(zhuǎn)角度α等于旋轉(zhuǎn)前已經(jīng)完成的兩個點形成夾角的1/2 ；所述2mm 3mm的圓形無氧銅棒和I I. 5mm的圓形無氧銅棒的長度與NbTi/Cu單芯棒長度一致。有益效果本發(fā)明提出的一種NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法，采用兩種規(guī)格無氧銅棒配合填充NbTi/Cu超導復合坯料組裝過程中的空隙，通用性提高了 NbTi/Cu超導
復合包套組裝的效率和坯料空隙填充材料的利用率，降低了 NbTi/Cu超導材料的制造成本。


圖I :是NbTi/Cu復合還料截面示意圖；圖2 :是現(xiàn)有技術(shù)中NbTi/Cu復合坯料空隙填充方法示意圖；圖3 :是本發(fā)明NbTi/Cu復合坯料空隙填充方法示意圖；圖中，I.復合包套中的空隙，2.無氧銅管，3. NbTi/Cu單芯棒，4.梯形無氧銅棒，5.三角形無氧銅棒，6.圓形無氧銅棒1,7.圓形無氧銅棒2。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述本發(fā)明實施例的方法步驟如下選取圓形無氧銅棒，其中圓形無氧銅棒I為主要填充材料，其直徑范圍控制在2 3mm之間；圓形無氧銅棒2為縫隙填充材料,其直徑控制在I I. 5mm,其目的是填充圓形無氧銅棒I不能填充的小尺寸縫隙，提高NbTi/Cu復合坯料的填充率；所選取的圓形無氧銅棒長度與NbTi/Cu單芯棒長度一致，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟I :選取圓形無氧銅棒2插入最上端的梯形或三角形空隙中，圓形無氧銅棒2的插入深度控制在1/2 1/3棒材長度；當無氧銅棒2無法再插入所選取空隙時，將插入空隙的無氧銅棒2集束夯實；步驟2 :選取圓形無氧銅棒I插入無氧銅棒2與無氧銅管之間的縫隙中，圓形無氧銅棒I的插入深度與步驟二中圓形無氧銅棒2的插入深度一致，在圓形無氧銅棒I的插入的過程中需要不停夯實無氧銅棒集束，直至無法將無氧銅棒I插入選取的空隙中。步驟3 :用銅塊將插入選取空隙的無氧銅棒端面敲平整，并將無氧銅棒集束的未插入的部分用扎帶捆緊，避免無氧銅棒集束散開；步驟4 :將捆扎好的無氧銅棒集束敲入復合坯料中，直至與NbTi/Cu單芯棒平齊；按照上述步驟將剩余的空隙填充完畢，在填充過程中，保持被填充空隙在坯料截面的最上端，空隙的選擇遵循對角原則。具體實施例I選取直徑為圓形無氧銅棒I為主填充材料；直徑為Imm圓形無氧銅棒2為縫隙填充材料；所選取的圓形無氧銅棒長度與NbTi/Cu單芯棒長度一致，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟I :選取3mm圓形無氧銅棒2插入最上端的梯形或三角形空隙中，圓形無氧銅棒的插入深度控制在1/2棒材長度；當無氧銅棒2無法再插入所選取空隙時，將插入空隙的無氧銅棒2集束夯實；步驟2 :選取Imm圓形無氧銅棒I插入無氧銅棒2與無氧銅管之間的縫隙中，圓形無氧銅棒I的插入深度與步驟二中圓形無氧銅棒2的插入深度一致，在圓形無氧銅棒I的插入的過程中需要不停夯實無氧銅棒集束，直至無法將無氧銅棒I插入選取的空隙中。；步驟3 :用銅塊將插入選取空隙的無氧銅棒端面敲平整，并將無氧銅棒集束的未插入的部分用扎帶捆緊，避免無氧銅棒集束散開；步驟4 :將捆扎好的無氧銅棒集束敲入復合坯料中，直至與NbTi/Cu單芯棒平齊；
按照上述步驟將剩余的空隙填充完畢，在填充過程中，保持被填充空隙在坯料截面的最上端，空隙的選擇遵循對角原則；空隙填充耗時25分鐘，空隙填充率達到97. 5%。實施例2選取直徑為2_圓形無氧銅棒I為主填充材料；直徑為Imm圓形無氧銅棒2為縫隙填充材料；所選取的圓形無氧銅棒長度與NbTi/Cu單芯棒長度一致，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟I :選取2mm圓形無氧銅棒2插入最上端的梯形或三角形空隙中，圓形無氧銅棒2的插入深度控制在1/2棒材長度；當無氧銅棒2無法再插入所選取空隙時，將插入空隙的無氧銅棒2集束夯實；步驟2 :選取Imm圓形無氧銅棒I插入無氧銅棒2與無氧銅管之間的縫隙中，圓形無氧銅棒I的插入深度與步驟二中圓形無氧銅棒2的插入深度一致，在圓形無氧銅棒I的插入的過程中需要不停夯實無氧銅棒集束，直至無法將無氧銅棒I插入選取的空隙中。步驟3 :用銅塊將插入選取空隙的無氧銅棒端面敲平整，并將無氧銅棒集束的未插入的部分用扎帶捆緊，避免無氧銅棒集束散開；步驟4 :將捆扎好的無氧銅棒集束敲入復合坯料中，直至與NbTi/Cu單芯棒平齊；按照上述步驟將剩余的空隙填充完畢，在填充過程中，保持被填充空隙在坯料截面的最上端，空隙的選擇遵循對角原則；空隙填充耗時30分鐘，空隙填充率達到98. 2%。實施例3選取直徑為2. 5mm圓形無氧銅棒I為主填充材料；直徑為I. 5mm圓形無氧銅棒2為縫隙填充材料；所選取的圓形無氧銅棒長度與NbTi/Cu單芯棒長度一致，表面光潔，無毛刺、夾雜、油污、氧化等缺陷；步驟I :選取2. 5mm圓形無氧銅棒2插入最上端的梯形或三角形空隙中，圓形無氧銅棒2的插入深度控制在1/2棒材長度；當無氧銅棒2無法再插入所選取空隙時，將插入空隙的無氧銅棒2集束夯實；步驟2 :選取I. 5mm圓形無氧銅棒I插入無氧銅棒2與無氧銅管之間的縫隙中，圓形無氧銅棒I的插入深度與步驟二中圓形無氧銅棒2的插入深度一致，在圓形無氧銅棒I的插入的過程中需要不停夯實無氧銅棒集束，直至無法將無氧銅棒I插入選取的空隙中。
步驟3 :用銅塊將插入選取空隙的無氧銅棒端面敲平整，并將無氧銅棒集束的未插入的部分用扎帶捆緊，避免無氧銅棒集束散開；步驟4 :將捆扎好的無氧銅棒集束敲入復合坯料中，直至與NbTi/Cu單芯棒平齊；按照上述步驟將剩余的空隙填充完畢，在填充過程中，保持被填充空隙在坯料截面的最上端，空隙的選擇遵循對角原則?？障短畛浜臅r27分鐘，空隙填充率達到97. 3%。從上述三個實施例可以看出，采用本發(fā)明NbTi/Cu超 導坯料組裝過程中空隙的填充方法，復合坯料的填充率可以達到97%以上，空隙填充時間可以控制在半小時以內(nèi)，填充材料尺寸通用性強，提高了材料的利用率和復合坯料的組裝效率。
權(quán)利要求
1.一種NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法，其特征在于步驟如下 步驟I :將NbTi/Cu單芯棒添加完成后的無氧銅管截面垂直于地面水平放置，將直徑為2 3mm的圓形無氧銅棒,插入到梯形或三角形空隙中，插入深度控制在1/2 l/3NbTi/Cu單芯棒的長度，然后將插入空隙的無氧銅棒進行集束，然后向無氧銅管內(nèi)夯實； 步驟2 :將直徑為I I. 5mm的圓形無氧銅棒插入步驟I完成后無氧銅棒與無氧銅管的縫隙中，插入深度與步驟I插入的圓形無氧銅棒的深度一致； 步驟3 :將插入的圓形無氧銅棒端面整理平齊，并將步驟I和步驟2插入的圓形無氧銅棒的未插入部分扎緊，形成集束； 步驟4 :將無氧銅棒集束敲入無氧銅管的復合坯料中，直至與其中的NbTi/Cu單芯棒平齊； 步驟I和步驟2中的插入步驟為 步驟a:將圓形無氧銅棒圓周截面上垂直與地面，將圓形無氧銅棒插入由于重力而出現(xiàn)的空隙中；然后將無氧銅管轉(zhuǎn)180度，將圓形無氧銅棒插入空隙中； 步驟b:不斷旋轉(zhuǎn)角度a重復步驟a，直至不再出現(xiàn)由于重力而產(chǎn)生的空隙； 所述旋轉(zhuǎn)角度a等于旋轉(zhuǎn)前已經(jīng)完成的兩個點形成夾角的1/2 ； 所述2mm 3mm的圓形無氧銅棒和I I. 5mm的圓形無氧銅棒的長度與NbTi/Cu單芯棒長度一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種NbTi/Cu超導坯錠組裝過程中空隙的填充方法，其特征在于將NbTi/Cu單芯棒添加完成后的無氧銅管截面垂直于地面水平放置，將圓形無氧銅棒插入到梯形或三角形空隙中集束夯實；將插入的圓形無氧銅棒端面整理平齊，將無氧銅管轉(zhuǎn)方向，將圓形無氧銅棒插入空隙中；直至不再出現(xiàn)由于重力而產(chǎn)生的空隙。有益效果采用兩種規(guī)格無氧銅棒配合填充NbTi/Cu超導復合坯料組裝過程中的空隙，通用性提高了NbTi/Cu超導復合包套組裝的效率和坯料空隙填充材料的利用率，降低了NbTi/Cu超導材料的制造成本。
文檔編號H01B13/012GK102800433SQ20121027951
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者薛宇鑫, 李建峰, 萬小波, 楊波, 劉向宏, 馮勇, 張平祥 申請人:西部超導材料科技股份有限公司