一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法技术

本发明专利技术公开了一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，该方法在Bi2212线材常规加工工艺的二次组装过程中，采用梯度组装的方法，按照银超比梯度降低的规律将Bi2212二次线从内圈至外圈逐圈排布。本发明专利技术通过设计不同银超比Bi2212二次线的“梯度组装”工艺，形成高银超比Bi2212二次线在内圈、低银超比Bi2212二次线在外圈的特殊梯度结构，调整了内圈至外圈Bi2212二次线的塑性变形与其轴向应力的匹配性，改善了内圈至外圈Bi2212二次线的协同变形性，从本征上优化了Bi2212线材的加工均匀性，在Bi2212线材加工过程中具有良好的应用优势和工程化前景。和工程化前景。和工程化前景。

【技术实现步骤摘要】
一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法


[0001]本专利技术属于线材加工
，具体涉及一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法。

技术介绍

[0002]Bi2212高温超导线材优异的宏观载流性能是其能够应用于大型高场磁体的前提，而其长线中整体的加工均匀性以及载流性能的稳定性则是其能否工程化应用的关键。Bi2212线材良好的加工均匀性是保证Bi2212长线线材宏观载流性能稳定与否的关键因素之一，同时良好的线材加工均匀性亦是线材在高压热处理过程中不发生渗漏尤其是点渗漏的重要保证。因此，Bi2212线材良好的加工均匀性对促进其在未来大型高场磁体中的实际工程化应用具有重要意义。
[0003]目前Bi2212传统的加工工艺为多次集束拉拔，此集束工艺使用的二次线线材相同，即线材的银超比相同。但受制于拉拔本身的加工工艺，加工过程中线材内外圈的拉拔轴向应力存在内圈高、外圈低的本征差异，导致内外圈线材协同变形性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法。该方法通过设计不同银超比Bi2212二次线的“梯度组装”工艺，形成高银超比Bi2212二次线在内圈、低银超比Bi2212二次线在外圈的特殊梯度结构，调整了内圈至外圈Bi2212二次线的塑性变形与其轴向应力的匹配性，改善了内圈至外圈Bi2212二次线的协同变形性，从本征上优化了Bi2212线材的加工均匀性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，该方法在Bi2212线材常规加工工艺的二次组装过程中，采用梯度组装的方法，按照银超比梯度降低的规律将Bi2212二次线从内圈至外圈逐圈排布。
[0006]本专利技术基于拉拔加工过程的本征应力分布特性，在Bi2212线材常规加工工艺的二次组装过程中，通过设计不同银超比Bi2212二次线的“梯度组装”工艺，按照银超比梯度降低的规律将Bi2212二次线从内圈至外圈逐圈排布，形成高银超比Bi2212二次线在内圈、低银超比Bi2212二次线在外圈的特殊梯度结构，以符合后续拉拔加工过程中拉拔轴向应力的内圈高、外圈低的本征差异，调整了内圈至外圈Bi2212二次线的塑性变形与其轴向应力的匹配性，改善了内圈至外圈Bi2212二次线的协同变形性，从本征上优化了Bi2212线材的加工均匀性。
[0007]本专利技术中的Bi2212线材常规加工工艺是基于粉末装管法，结合多次组装和技术拉拔的加工方法，具体过程为：(1)采用粉末装管法，将Bi2212前驱体粉末装入一次套管中，经多次拉拔得到Bi2212一次线；(2)将多根Bi2212一次线装入到二次套管中后集束拉拔，得到Bi2212二次线；(3)将多根Bi2212二次线装入三次套管中后集束拉拔，得到Bi2212线材。其中，Bi2212二次线为多根Bi2212一次线经一次组装后集束拉拔制备的一级多芯线，一级多
芯线的常规组装结构有(1+6+12+18)芯、(1+6+12+18+18)芯等；Bi2212线材为多根Bi2212二次线经二次组装后集束拉拔制备的二级多芯线，二级多芯线的常规结构有(1+6+12+18)
×
(1+6+12)芯、(1+6+12+18+18)
×
(1+6+12)芯等。
[0008]上述的一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0009]步骤一、按照Bi2212线材常规加工工艺制备2种以上具备不同银超比且横截面形状、尺寸相同的Bi2212二次线；
[0010]步骤二、将与步骤一中制备的Bi2212二次线横截面形状、尺寸相同的银棒作为内芯，将步骤一中制备的Bi2212二次线按照银超比梯度降低的规律从内圈至外圈逐圈排布在内芯的外周，然后整体装入到三次套管中，得到二次组装复合体；
[0011]步骤三、将步骤二中得到的二次组装复合体进行多次拉拔，得到Bi2212线材。
[0012]本专利技术在Bi2212线材常规加工工艺的二次组装过程中，将与Bi2212横截面形状、尺寸相同的银棒作为内芯，并依次将Bi2212二次线按照银超比梯度降低的规律从内圈至外圈逐圈排布在内芯的外周，得到二次组装复合体，经多次拉拔后得到Bi2212线材，根据拉拔过程中线材内圈轴向应力大，外圈轴向应力小的本征受力特性，对线材内外圈的银超比进行相应调整，从而改善了内圈至外圈Bi2212二次线的塑性变形与其轴向应力的匹配性，优化了Bi2212线材的加工均匀性。
[0013]上述的一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，步骤一中所述银超比是指Bi2212二次线中银与超导材料的横截面面积比例。
[0014]上述的一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，步骤一中制备的Bi2212二次线中不同银超比的梯度差异不小于10％。通过上述限定，增强了Bi2212二次线梯度组装改善拉拔过程中内外圈协调变形均匀及匹配性的效果，大大提高了Bi2212线材的加工均匀性。
[0015]上述的一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，步骤二中所述银棒的数量为1根，银棒的周围排布有由6根高银超比Bi2212二次线组成的内圈，且外圈的周围排布有由12根低银超比Bi2212二次线组成的外圈。
[0016]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0017]1、本专利技术通过设计不同银超比Bi2212二次线的“梯度组装”工艺，形成高银超比Bi2212二次线在内圈、低银超比Bi2212二次线在外圈的特殊梯度结构，调整了内圈至外圈Bi2212二次线的塑性变形与其轴向应力的匹配性，改善了内圈至外圈Bi2212二次线的协同变形性，从本征上优化了Bi2212线材的加工均匀性。
[0018]2、本专利技术选择与Bi2212二次线横截面形状和尺寸相同的银棒作为内芯，并将Bi2212二次线逐圈梯度组装在内芯的外圈，整体优化了Bi2212二次线之间以及Bi2212二次线与银棒之间的协同变形性，提高了从内芯至内圈再至外圈Bi2212二次线的塑性变形与其轴向应力的匹配性，进一步优化了Bi2212线材的加工均匀性。
[0019]3、本专利技术通过梯度组装优化了Bi2212线材的加工均匀性，有利于提高Bi2212线材中整体芯丝的变形均匀性，且操作简单，成本低，可实施性强，在Bi2212线材加工过程中具有良好的应用优势和工程化前景，有望进一步推动Bi2212线材在未来大型高场磁体中的应用进程。
[0020]下面通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
[0021]图1a为本专利技术实施例1制备的Bi2212线材的横截面结构图。
[0022]图1b为本专利技术对比例1制备的Bi2212线材的横截面结构图。
[0023]图2a为本专利技术实施例2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，该方法在Bi2212线材常规加工工艺的二次组装过程中，采用梯度组装的方法，按照银超比梯度降低的规律将Bi2212二次线从内圈至外圈逐圈排布。2.根据权利要求1所述的一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、按照Bi2212线材常规加工工艺制备2种以上具备不同银超比且横截面形状、尺寸相同的Bi2212二次线；步骤二、将与步骤一中制备的Bi2212二次线横截面形状、尺寸相同的银棒作为内芯，将步骤一中制备的Bi2212二次线按照银超比梯度降低的规律从内圈至外圈逐圈排布在内芯的外周，然后整体装入到三次套管中，得到二次组装复合体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珍宝，刘国庆，姚凯，焦高峰，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：