CN101733978A - 铂铌铜三层金属复合丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铂铌铜三层金属复合丝及其制备方法，其铂铌铜三层金属复合丝由铜芯线、均匀包覆在铜芯线外侧的铌包覆管和均匀包覆在铌包覆管外侧的铂包覆管构成，所述铜芯线和铌包覆管经冶金结合形成铌铜复合基体且二者的复合比为5～20∶1～5；铂包覆管和所述铌铜复合基体经冶金结合形成一种三层金属复合丝，且铂包覆管和铌铜复合基体的复合比为1～25∶800～1000。其制备方法包括步骤：一、材料准备，二、表面处理，三、退火处理，四、爆炸复合，五、旋锻处理，六、穿套铂包覆管，七、拉拔。本发明方法步骤简单、实施方便且所制备出的铂铌铜三层金属复合丝结构合理、成本低、性能优良，有导电率高、抗腐蚀能力强等阴极保护材料功能。

Description

铂铌铜三层金属复合丝及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种三层金属复合丝及其制备方法，尤其是涉及一种铂铌铜三层金属复合丝及其制备方法。

背景技术

近些年来，随着科学技术的进步，特别是高精尖技术的发展，对复合材料的品种和性能提出了更高的要求。要求复合材料性能好、寿命长、安全可靠，具有更高的强度、韧性和更小的比重有时还需要复合材料具有优良的的耐热性和耐腐蚀性，而且价格低，能够节约稀贵金属。要在单一的金属材料上实现以上的性能要求有时十分困难，甚至不能实现。铂复合电极材料是一种新型的阴极保护材料，早期的铂复合阳极大多是采用电镀的方法制造的，这些方法很难制造大尺寸的阳极，并且造价较高。由于镀铂层和基体结合强度较小，有的镀层孔隙率高，因此在流动介质中很容易产生磨耗，使涂层剥落，影响镀铂阳极工作的可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构设计合理、成本低且性能优良的铂铌铜三层金属复合丝。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铂铌铜三层金属复合丝，其特征在于：由铜芯线、均匀包覆在铜芯线外侧的铌包覆管和均匀包覆在铌包覆管外侧的铂包覆管构成，所述铜芯线和铌包覆管经冶金结合形成铌铜复合基体；所述铂包覆管和铌铜复合基体经冶金结合形成一种三层金属复合丝，且铂包覆管和所述铌铜复合基体的复合比为1～25∶800～1000，铌包覆管和铜芯线的复合比为1～5∶5～20。

同时，本发明还公开了一种铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、材料准备：按照复合比相应确定需准备铜芯线、铌包覆管和铂包覆管的外径、壁厚和长度；

步骤二、表面处理：分别对步骤一中准备好的铜芯线外表面和铌包覆管的内表面进行打磨处理，且使得各被处理表面的粗糙度均达到0.3～0.8μm；

步骤三、退火处理：采用高温退火炉且按照常规退火工艺对铜芯线和铌包覆管分别进行退火处理；

步骤四、爆炸复合：采用爆炸复合方法将铜芯线和铌包覆管复合在一起，形成铌铜复合棒坯；

步骤五、旋锻处理：采用旋锻设备对所述铌铜复合棒坯进行旋锻处理，并获得铌铜复合棒；且进行旋锻处理时，旋锻道次加工率为30～40％；

步骤六、穿套铂包覆管：在步骤五中所述铌铜复合棒上同轴套上铂包覆管，获得铂铌铜三层金属复合丝坯；

步骤七、拉拔：采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理，并获得结构和尺寸均符合设计要求的铂铌铜三层金属复合丝成品；且拉拔处理过程中，需进行多次中间退火处理工序。

上述步骤二所述的打磨处理之前，需对铜芯线和铌包覆管的表面分别进行去油清洗；步骤三中退火处理之后，需彻底清洗铜芯线的外表面和铌包覆管的内表面。

上述步骤六中所述的穿套铂包覆管之前，需先对所述铌铜复合棒的外表面进行打磨抛光处理且使其表面粗糙度达到0.3～0.8μm，之后再采用真空镀膜机在所述铌铜复合棒上镀一层镀铂层，且所述镀铂层的厚度为3～6μm。

上述步骤七中所述的采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为15～25％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为30～40％。

上述步骤七中所述的进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为800～900℃且保温时间为30～90min，冷却速度为10～20℃/s。

上述步骤四中所述的进行爆炸复合时，铌包覆管的长度小于铜芯线的长度，且其爆炸复合过程包括以下步骤：

401、爆炸复合准备：先对铜芯线和铌包覆管进行装配且将二者均置于爆炸平台上，同时在铌包覆管外侧同轴套装一隔振套；其次，在所述隔振套外侧装药且所装炸药为粉状乳化炸药，装药时自上向下垂直且松散装药，所装成的爆炸炸药框为管状炸药，所述管状炸药的高度与铌包覆管(2)的高度相同；

402、起爆复合：所述在管状炸药上方进行引爆且起爆之后逐步向下复合，并获得铌铜复合棒坯；实际装药时，根据铌包覆管的内径、壁厚、铜芯线的外径以及二者间需复合的程度，确定所装装药的炸药量；

403、爆炸复合后进行退火处理：爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理；且进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为10^-2～10^-3Pa，加热温度为800℃～1200℃且保温时间为30～90min。

所述隔振套为铜管。

上述步骤七中所述的采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理后，还需对铂铌铜三层金属复合丝成品依次进行去油清洗、酸洗、矫直和刷洗。

上述步骤七中所述的采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理时，在所述铂铌铜三层金属复合丝坯外侧套装一个保护管。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所生产的铂铌铜三层金属复合丝是由铜芯线和均匀包覆在铜芯线上的铌包覆管和最外层的铂包覆层三层构成，三者界面采用固相复合技术以形成牢固的冶金结合，铂铌铜三层金属复合丝成品直径在1～3mm之间，具有导电率高、抗腐蚀能力强等阴极保护材料功能，可代替贵金属阴极保护材料制品，节省大量铂、铌等贵重金属，成本大为降低。

2、制备工艺步骤简单、实施方便、可操作性强且所生产的铂铌铜三层金属复合丝性能优良。

综上所述，本发明方法步骤简单、实施方便且所制备出的铂铌铜三层金属复合丝结构合理、成本低、性能优良，有导电率高、抗腐蚀能力强等阴极保护材料功能。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明所制备铂铌铜三层金属复合丝的结构示意图。

图2为本发明制备铂铌铜三层金属复合丝的方法流程图。

附图标记说明：

1-铜芯线；2-铌包覆管；3-铂包覆管。

具体实施方式

如图1所示的一种铂铌铜三层金属复合丝，由铜芯线1、均匀包覆在铜芯线1外侧的铌包覆管2和均匀包覆在铌包覆管2外侧的铂包覆管3构成，所述铜芯线1和铌包覆管2经冶金结合形成铌铜复合基体；所述铂包覆管3和铌铜复合基体经冶金结合形成一种三层金属复合丝，且铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为1～25∶800～1000，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为1～5∶5～20。

如图2所示的一种制备铂铌铜三层金属复合丝的方法，包括以下步骤：

步骤一、材料准备：按照复合比相应确定需准备铜芯线1、铌包覆管2和铂包覆管3的外径、壁厚和长度。

步骤二、表面处理：分别对步骤一中准备好的铜芯线1外表面和铌包覆管2的内表面进行打磨处理，且使得各被处理表面的粗糙度均达到0.3～0.8μm。

本步骤中，打磨处理之前，需对铜芯线1和铌包覆管2的表面分别进行去油清洗。

步骤三、退火处理：采用高温退火炉且按照常规退火工艺对铜芯线1和铌包覆管2分别进行退火处理。

本步骤中，退火处理之后，需彻底清洗铜芯线1的外表面和铌包覆管2的内表面。

步骤四、爆炸复合：采用爆炸复合方法将铜芯线1和铌包覆管2复合在一起，形成铌铜复合棒坯。

本步骤中，进行爆炸复合时，铌包覆管2的长度小于铜芯线1的长度，且其爆炸复合过程包括以下步骤：

401、爆炸复合准备：先对铜芯线1和铌包覆管2进行装配且将二者均置于爆炸平台上，同时在铌包覆管2外侧同轴套装一隔振套；其次，在所述隔振套外侧装药且所装炸药为粉状乳化炸药，装药时自上向下垂直且松散装药，所装成的爆炸炸药框为管状炸药，所述管状炸药的高度与铌包覆管2的高度相同；

402、起爆复合：所述在管状炸药上方进行引爆且起爆之后逐步向下复合，并获得铌铜复合棒坯；实际装药时，根据铌包覆管2的内径、壁厚、铜芯线1的外径以及二者间需复合的程度，确定所装装药的炸药量；

403、爆炸复合后进行退火处理：爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理；且进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为10^-2～10^-3Pa，加热温度为800℃～1200℃且保温时间为30～90min。

步骤五、旋锻处理：采用旋锻设备对所述铌铜复合棒坯进行旋锻处理，并获得铌铜复合棒；且进行旋锻处理时，旋锻道次加工率为30～40％。

步骤六、穿套铂包覆管3：在步骤五中所述铌铜复合棒上同轴套上铂包覆管3，获得铂铌铜三层金属复合丝坯。

本步骤中，穿套铂包覆管3之前，需先对所述铌铜复合棒的外表面进行打磨抛光处理且使其表面粗糙度达到0.3～0.8μm，之后再采用真空镀膜机在所述铌铜复合棒上镀一层镀铂层，且所述镀铂层的厚度为3～6μm。

步骤七、拉拔：采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理，并获得结构和尺寸均符合设计要求的铂铌铜三层金属复合丝成品；且拉拔处理过程中，需进行多次中间退火处理工序。

本步骤中，采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为15～25％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为30～40％。并且进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为800～900℃且保温时间为30～90min，冷却速度为10～20℃/s。并且采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理时，在所述铂铌铜三层金属复合丝坯外侧套装一个保护管。本实施例中，所述保护管为铜管。

采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理后，还需对铂铌铜三层金属复合丝成品依次进行去油清洗、酸洗、矫直和刷洗。

实施例1

本实施例中，所制备的铂铌铜三层金属复合丝由铜芯线1、均匀包覆在铜芯线1外侧的铌包覆管2和均匀包覆在铌包覆管2外侧的铂包覆管3构成，所述铜芯线1的材质为无氧铜或T2铜。

本实施例中，制备铂铌铜三层金属复合丝时，包括以下步骤：

步骤一、材料准备：按照复合比相应确定需准备铜芯线1、铌包覆管2和铂包覆管3的外径、壁厚和长度。本实施例中，铜芯线1选用直径为20.5mm的铜线，铌包覆管2选用直径为28mm且厚度为2.7mm的铌管，材质为纯铌；铂包覆管3选用直径为12mm且厚度为0.1mm的铂管，材质为纯铂。

步骤二、表面处理：分别对步骤一中准备好的铜芯线1外表面和铌包覆管2的内表面进行打磨处理，且使得各被处理表面的粗糙度均达到0.3～0.8μm。

本实施例中，打磨处理之前，采用金属清洗剂对铜芯线1和铌包覆管2的表面分别进行去油清洗。且打磨处理后，使得铜芯线1外表面和铌包覆管2内表面的粗糙度均达到0.4μm。

步骤三、退火处理：采用高温退火炉且按照常规退火工艺对铜芯线1和铌包覆管2分别进行退火处理。且退火处理之后，需彻底清洗铜芯线1的外表面和铌包覆管2的内表面，使其表面清洁无污染。

步骤四、爆炸复合：采用爆炸复合方法将铜芯线1和铌包覆管2复合在一起，形成铌铜复合棒坯。

本步骤中，进行爆炸复合时，铌包覆管2的长度小于铜芯线1的长度，且其爆炸复合过程包括以下步骤：

401、爆炸复合准备：先对铜芯线1和铌包覆管2进行装配且将二者均置于爆炸平台上，同时在铌包覆管2外侧同轴套装一隔振套；其次，在所述隔振套外侧装药且所装炸药为粉状乳化炸药，装药时自上向下垂直且松散装药，所装成的爆炸炸药框为管状炸药，所述管状炸药的高度与铌包覆管2的高度相同。所述管状炸药的内径与所述隔振套的外径相同。

本实施例中，所述隔振套为铜管。选用沙台作为爆炸复合焊接装置的基础，所用炸药为岩石粉状乳化炸药，使用工业电雷管起爆。

402、起爆复合：所述在管状炸药上方进行引爆且起爆之后逐步向下复合，并获得铌铜复合棒坯；实际装药时，根据铌包覆管2的内径、壁厚、铜芯线1的外径以及二者间需复合的程度，确定所装装药的炸药量。

本实施例中，实际装药时，按照所计算的药量将炸药装填在装药框中，并用纸板将炸药刮平整，炸药一端插入雷管，将雷管用导线与起爆器连接，确定安全后起爆焊接。

403、爆炸复合后进行退火处理：爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理；且进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为10^-2～10^-3Pa，加热温度为800℃～1200℃且保温时间为30～90min。

本实施例中，进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为1×10^-2Pa，加热温度为800℃且保温时间为90min。

步骤五、旋锻处理：采用旋锻设备对所述铌铜复合棒坯进行旋锻处理，并获得铌铜复合棒；且进行旋锻处理时，旋锻道次加工率为30～40％。

本实施例中，将爆炸复合后铌铜复合棒进行表面去油清洗，将去油清洗完的铌铜复合棒在15T旋锻机上进行旋锻，从外径Φ26mm旋锻到Φ11.8mm。

步骤六、穿套铂包覆管3：在步骤五中所述铌铜复合棒上同轴套上铂包覆管3，获得铂铌铜三层金属复合丝坯。

本步骤中，穿套铂包覆管3之前，需先对所述铌铜复合棒的外表面进行打磨抛光处理且使其表面粗糙度达到0.3～0.8μm，之后再采用真空镀膜机在所述铌铜复合棒上镀一层镀铂层，且所述镀铂层的厚度为3～6μm。

本实施例中，所述铂包覆管3的外径为12mm且壁厚为0.1mm的薄壁铂管。

步骤七、拉拔：采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理，并获得结构和尺寸均符合设计要求的铂铌铜三层金属复合丝成品；且拉拔处理过程中，需进行多次中间退火处理工序。

本步骤中，采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为15～25％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为30～40％。并且进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为800～900℃且保温时间为30～90min，冷却速度为10～20℃/s。

本实施例中，在所述铂铌铜三层金属复合丝坯外侧套上外径为14.2mm且壁厚为1mm的铜套管。

具体拉拔时，将所述铂铌铜三层金属复合丝坯送到拉丝机上，逐道通过拉丝模进行多道次拉拔。一方面使线径变细，获得所需直径的三层复合丝；另一方面通过90％以上的变形度使铂与铌、铌与铜的界面实现冶金结合。由于外层的铂层非常薄，直接拉拔会使铂层出现变形不均匀，容易划伤和脱落等现象。为此，在拉拔过程中采用外层套铜管进行同时拉拔的工艺，保证铂层的均匀性，最后通过酸洗处理掉外层的保护铜管层。

采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理后，还需对铂铌铜三层金属复合丝成品依次进行去油清洗、酸洗、矫直和刷洗。

本实施例中，拉拔工艺在10T拉床、单头拉丝机上进行，旋锻完后，将穿上铂包覆管3和保护铜管的铂铌铜三层金属复合丝坯在10T拉床上从Φ11.8mm拉拔到Φ8mm，在单头拉丝机上从Φ8mm拉拔到Φ3mm，道次加工量控制在10～15％之间，总加工量控制在45～55％之间。并且，旋锻至Φ11.8mm，拉拔至Φ8mm、Φ6mm、Φ4.5mm时各进行一次中间退火，退火温度为800℃、850℃或900℃。最后卷绕出成品。

实施例2

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为1∶800，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为1∶5。步骤403中爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理；且进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为1×10^-2Pa，加热温度为800℃且保温时间为90min。步骤七中采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为15％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为30％。并且进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为800℃且保温时间为90min，冷却速度为10℃/s。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例3

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为1∶1000，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为1∶20。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例4

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为25∶800，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为1∶1。步骤403中爆炸复合后，爆炸复合后进行退火处理：爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为8×10^-2，加热温度为1000℃且保温时间为60min。步骤七中采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为20％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为35％。并且进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为850℃且保温时间为60min，冷却速度为15℃/s。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例5

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为25∶1000，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为5∶20。步骤403中爆炸复合后，爆炸复合后进行退火处理：爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为8×10^-3Pa，加热温度为1200℃且保温时间为30min。步骤七中采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为25％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为40％。并且进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为900℃且保温时间为30min，冷却速度为20℃/s。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例6

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为5∶900，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为2∶9。步骤403中爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为9×10^-3Pa，加热温度为800℃且保温时间为90min。步骤七中采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为20％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为40％。并且进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为800℃且保温时间为90min，冷却速度为20℃/s。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例7

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为1∶800，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为5∶18。

实际制备时，步骤一中，铜芯线1选用直径为23.4mm的铜线，铌包覆管2选用直径为28mm且厚度为1.6mm的铌管，材质为纯铌；铂包覆管3选用直径为13mm且厚度为0.1mm的铂管，材质为纯铂。步骤402中爆炸复合时，装药量为Φ80×21.5mm。步骤五中旋锻处理时，将爆炸复合后铌铜复合棒进行去油清洗和表面加工，将清洗完的铌铜复合棒在15T旋锻机上进行旋锻，从外径Φ27mm旋锻到Φ12.8^-0.1mm。步骤六中，所述铂包覆管3的外径为13mm且壁厚为0.1mm的薄壁铂管。步骤七中进行拉拔时，在所述铂铌铜三层金属复合丝坯外侧套上外径为15.2mm且壁厚为1mm的铜套管。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例8

本实施例中，与实施例1不同的是：所制备的铂铌铜三层金属复合丝中，铂包覆管3和所述铌铜复合基体的复合比为25∶800，铌包覆管2和铜芯线1的复合比为5∶9。

实际制备时，步骤一中，铜芯线1选用直径为20.5mm的铜线，铌包覆管2选用直径为28mm且厚度为2.7mm的铌管，材质为纯铌；铂包覆管3选用直径为13.2mm且厚度为0.2mm的铂管，材质为纯铂。步骤402中爆炸复合时，装药量为Φ100×21.5mm。步骤五中旋锻处理时，将爆炸复合后铌铜复合棒进行去油清洗和表面加工，将清洗完的铌铜复合棒在15T旋锻机上进行旋锻，从外径Φ26mm旋锻到Φ13^-0.1mm。步骤六中，所述铂包覆管3的外径为13.4mm且壁厚为0.2mm的薄壁铂管。步骤七中进行拉拔时，在所述铂铌铜三层金属复合丝坯外侧套上外径为15.6mm且壁厚为1mm的铜套管。本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铂铌铜三层金属复合丝，其特征在于：由铜芯线(1)、均匀包覆在铜芯线(1)外侧的铌包覆管(2)和均匀包覆在铌包覆管(2)外侧的铂包覆管(3)构成，所述铜芯线(1)和铌包覆管(2)经冶金结合形成铌铜复合基体；所述铂包覆管(3)和铌铜复合基体经冶金结合形成一种三层金属复合丝，且铂包覆管(3)和所述铌铜复合基体的复合比为1～25∶800～1000，铌包覆管(2)和铜芯线(1)的复合比为1～5∶5～20。

2.一种制备如权利要求1所述的铂铌铜三层金属复合丝的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、材料准备：按照复合比相应确定需准备铜芯线(1)、铌包覆管(2)和铂包覆管(3)的外径、壁厚和长度；

步骤二、表面处理：分别对步骤一中准备好的铜芯线(1)外表面和铌包覆管(2)的内表面进行打磨处理，且使得各被处理表面的粗糙度均达到0.3～0.8μm；

步骤三、退火处理：采用高温退火炉且按照常规退火工艺对铜芯线(1)和铌包覆管(2)分别进行退火处理；

步骤四、爆炸复合：采用爆炸复合方法将铜芯线(1)和铌包覆管(2)复合在一起，形成铌铜复合棒坯；

步骤五、旋锻处理：采用旋锻设备对所述铌铜复合棒坯进行旋锻处理，并获得铌铜复合棒；且进行旋锻处理时，旋锻道次加工率为30～40％；

步骤六、穿套铂包覆管(3)：在步骤五中所述铌铜复合棒上同轴套上铂包覆管(3)，获得铂铌铜三层金属复合丝坯；

步骤七、拉拔：采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理，并获得结构和尺寸均符合设计要求的铂铌铜三层金属复合丝成品；且拉拔处理过程中，需进行多次中间退火处理工序。

3.按照权利要求2所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤二所述的打磨处理之前，需对铜芯线(1)和铌包覆管(2)的表面分别进行去油清洗；步骤三中退火处理之后，需彻底清洗铜芯线(1)的外表面和铌包覆管(2)的内表面。

4.按照权利要求2或3所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤六中所述的穿套铂包覆管(3)之前，需先对所述铌铜复合棒的外表面进行打磨抛光处理且使其表面粗糙度达到0.3～0.8μm，之后再采用真空镀膜机在所述铌铜复合棒上镀一层镀铂层，且所述镀铂层的厚度为3～6μm。

5.按照权利要求2或3所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤七中所述的采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行多道次拉拔处理时，拉拔道次加工率为15～25％，两次中间退火处理间的拉拔加工率为30～40％。

6.按照权利要求5所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤七中所述的进行中间退火处理时，均在惰性气体保护下进行，加热温度为800～900℃且保温时间为30～90min，冷却速度为10～20℃/s。

7.按照权利要求2或3所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤四中所述的进行爆炸复合时，铌包覆管(2)的长度小于铜芯线(1)的长度，且其爆炸复合过程包括以下步骤：

401、爆炸复合准备：先对铜芯线(1)和铌包覆管(2)进行装配且将二者均置于爆炸平台上，同时在铌包覆管(2)外侧同轴套装一隔振套；其次，在所述隔振套外侧装药且所装炸药为粉状乳化炸药，装药时自上向下垂直且松散装药，所装成的爆炸炸药框为管状炸药，所述管状炸药的高度与铌包覆管(2)的高度相同；

402、起爆复合：所述在管状炸药上方进行引爆且起爆之后逐步向下复合，并获得铌铜复合棒坯；实际装药时，根据铌包覆管(2)的内径、壁厚、铜芯线(1)的外径以及二者间需复合的程度，确定所装装药的炸药量；

403、爆炸复合后进行退火处理：爆炸复合后，采用高温退火炉对步骤402中所述的铌铜复合棒坯进行退火处理；且进行退火处理时，高温退火炉内的真空度为10^-2～10^-3Pa，加热温度为800℃～1200℃且保温时间为30～90min。

8.按照权利要求7所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：所述隔振套为铜管。

9.按照权利要求2或3所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤七中所述的采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理后，还需对铂铌铜三层金属复合丝成品依次进行去油清洗、酸洗、矫直和刷洗。

10.按照权利要求2或3所述的铂铌铜三层金属复合丝制备方法，其特征在于：步骤七中所述的采用拉拔机对所述铂铌铜三层金属复合丝坯进行总变形率不低于90％的多道次拉拔处理时，在所述铂铌铜三层金属复合丝坯外侧套装一个保护管。

Images