[发明专利]可缩短NbTi/Cu单芯棒挤压缩尾长度的包套结构及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料加工技术领域，涉及一种可缩短NbTi/Cu单芯棒挤压缩尾长度的包套结构及其制备方法。该包套结构，包括包套筒体、NbTi棒、铜上盖及铜下盖；包套筒体套设于NbTi棒的外部，NbTi棒的一端与包套筒体的一端平齐，NbTi棒的另一端设有凸出部，铜下盖设有与所述凸出部相适配的凹陷部；包套筒体、NbTi棒的一端配合铜上盖焊接密封，包套筒体、NbTi棒的另一端配合铜下盖焊接密封。本发明通过优化包套及NbTi棒尾部的设计，可以使单芯包套挤压后的尾部缩尾及铜芯长度减小110mm～350mm，提高NbTi/Cu单芯棒成品率约6％～10％。

技术领域

本发明属于复合材料加工技术领域，涉及一种可缩短NbTi/Cu单芯棒挤压缩尾长度的包套结构及其制备方法。

背景技术

NbTi低温超导材料因其良好的加工性能成为目前应用最为广泛的超导材料，该种超导材料的制备分三个步骤：NbTi/Cu单芯棒制备、多芯超导线复合体制备和多芯超导线集束拉拔热处理。NbTi/Cu单芯棒的制备是NbTi超导线制备的第一步，目前NbTi/Cu单芯棒制备多是通过组装方式将加工并清洁的NbTi棒置于铜包套中，与铜上下盖焊接封装后进行挤压得到NbTi/Cu单芯棒。由于挤压过程中靠近挤压筒壁的外层金属相比于内层金属流速更快，因此极易在挤压后单芯棒尾部产生缩尾和铜芯现象，从而降低了复合包套的成品率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可缩短NbTi/Cu单芯棒挤压缩尾长度的包套结构及其制备方法，以提高NbTi/Cu单芯棒的成品率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种可缩短NbTi/Cu单芯棒挤压缩尾长度的包套结构，包括包套筒体、NbTi棒、铜上盖及铜下盖；所述包套筒体套设于NbTi棒的外部，所述NbTi棒的一端与包套筒体的一端平齐，所述NbTi棒的另一端设有凸出部，所述铜下盖设有与所述凸出部相适配的凹陷部；所述包套筒体、NbTi棒的一端配合铜上盖焊接密封，所述包套筒体、NbTi棒的另一端配合铜下盖焊接密封。

进一步，所述NbTi棒的直径Q为60～250mm，长度P为500～1000mm。

进一步，所述凸出部呈锥台型，所述锥台的锥角M为100～150°，上底面直径N为0～50mm。

进一步，所述焊接为真空电子束封焊，所述电子束封焊电流为50～130mA，真空度小于6×10^-3Pa。

进一步，所述包套筒体的两端分别设置有台阶式连接部，所述台阶式连接部关于包套筒体的水平轴线对称。

进一步，所述铜上盖呈圆锥台结构，所述圆锥台结构的圆心角D为100～150°，所述圆锥台结构的上底面距离下底面的距离C为30～50mm；所述圆锥台结构的下底面直径A为120～300mm，所述圆锥台结构的下底面设有用以与包套筒体左端的台阶式连接部相连接的圆形槽，所述圆形槽的直径B为100～280mm。

进一步，所述铜下盖包括位于其上底面的凹陷部及第二连接部，所述凹陷部用以与凸出部相适配，所述第二连接部用以与包套筒体右端的台阶式连接部连接。

进一步，所述凹陷部呈锥台型，上底面直径F为0～70mm，所述锥台的锥角G为100～150°；所述铜下盖的下底面直径E为120～300mm，所述铜下盖的上底面距离下底面的距离H为30～50mm。

另一方面，本发明还提供了一种可缩短NbTi/Cu单芯棒挤压缩尾长度的包套结构的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1：按照规格分别制备NbTi棒、铜包套、铜上盖及铜下盖；

步骤2：对所述NbTi棒、铜包套、铜上盖及铜下盖清洁后进行组装并通过真空电子束焊接密封，得到NbTi/Cu单芯包套；