CN105624594B - 一种铜基铌钛超导材料的在线热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铜基铌钛超导材料的在线热处理方法：将铜基铌钛超导材料穿过螺线管铜线圈，再通过拉伸模具以一定速度向前拉伸。在开始拉伸时，螺线管铜线圈中通入中频交流电对铜基铌钛超导材料进行在线感应加热热处理。采用本方法在线热处理的铜基超导材料的温度范围为357～415℃，可减少铜基铌钛超导材料的真空热处理工序时间22％～32％，提高生产效率。

Description

一种铜基铌钛超导材料的在线热处理方法
技术领域
本发明属于超导材料加工技术领域，涉及一种铜基铌钛超导线的在线热处理方法。
背景技术
目前，从挤压后的铜基铌钛超导棒拉伸到最终的铜基铌钛超导成品线材的加工过程中，根据技术要求需进行3～8次的真空热处理。真空热处理的技术要求为：将直径5～80mm的铜基铌钛超导材料放入真空热处理炉中，并在真空状态下，350～420℃保温40～80小时。每次真空热处理工序从装炉、抽真空、升温、保温、降温到出炉所需时间为90～140小时。按进行5次真空热处理计算，则铜基铌钛超导线材加工过程中真空热处理工序所需时间为450～700小时。真空热处理工序在整个铜基铌钛超导线材加工过程中所占时间偏长，是导致铜基铌钛超导线材生产周期偏长的重要原因之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜基铌钛超导材料的在线热处理方法，解决现有真空热处理技术存在的耗时偏长的问题。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
该在线热处理方法包括以下步骤：在对铜基铌钛超导材料的拉伸过程中，利用中频电源在设置于所述铜基铌钛超导材料外侧的螺线管线圈中通入中频交流电，从而对所述铜基铌钛超导材料进行感应加热，加热温度为357～415℃。
所述在线热处理方法具体包括以下步骤：
1)根据铜基铌钛超导材料的直径，选择配备不同线圈内径的螺线管线圈并将所述螺线管线圈放置到拉伸模具前方，然后将所述螺线管线圈连接到中频电源上；
2)将铜基铌钛超导材料的一端穿过所述螺线管线圈和拉伸模具后连接至拉伸设备；
3)启动拉伸设备开始拉伸铜基铌钛超导材料，同时启动中频电源对铜基铌钛超导材料进行感应加热。
所述铜基铌钛超导材料的直径d与所述螺线管线圈的内径D之比d/D在0.80～0.95范围内。
所述铜基铌钛超导材料的直径d为5～80mm，拉伸速度为3～30m/min。
在线热处理时所述中频电源的频率为300～1200Hz，电流为400～1200A。
所述螺线管线圈为铜制。
本发明具有如下有益效果：本发明将铜基铌钛超导材料穿过螺线管线圈，再通过拉伸模具以一定速度向前拉伸。在开始拉伸时，螺线管线圈中通入中频交流电对铜基铌钛超导材料进行在线感应加热热处理。采用本发明在线热处理铜基铌钛超导材料其温度范围在357～415℃，减少真空热处理工序时间22％～32％，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明在线热处理方法的示意图；图1中，1为铜基铌钛超导线材，2为拉伸模具，3为螺线管铜线圈；
图2是不同直径超导成品线真空热处理工序所用时间(T，单位：小时/h)对比。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参见图1，本发明所述铜基铌钛超导材料的在线热处理方法，按以下步骤进行：
实施例1
在拉伸过程中对Φ80mm的铜基铌钛超导材料进行在线热处理：
1)将内径为84.3mm螺线管铜线圈3放置到拉伸模具2前方，并将螺线管铜线圈3连接到中频电源(频率为200～1500Hz，最大电流为1500A，其他实施例也采用这一电源)上。
2)将Φ80mm铜基铌钛超导材料穿过螺线管铜线圈3和拉伸模具2，拉伸夹头夹住铜基铌钛超导材料的一端(头部300～400mm碾压到Φ75mm左右以便穿过拉伸模具)。
3)启动设备拉伸Φ80mm铜基铌钛超导材料，拉伸速度为3m/min；同时启动中频电源，将中频电源调节为频率为300Hz和电流为1200A，从而使螺线管铜线圈3对铜基铌钛超导材料进行感应加热。
在线热处理的Φ80mm铜基铌钛超导材料温度可达到357～409.4℃。
实施例2
在拉伸过程中对Φ30mm的铜基铌钛超导材料进行在线热处理：
1)将内径为35mm螺线管铜线圈3放置到拉伸模具2前方，并将螺线管铜线圈3连接到中频电源上。
2)将Φ30mm铜基铌钛超导材料穿过螺线管铜线圈3和拉伸模具2，拉伸夹头夹住铜基铌钛超导材料的一端(头部300～400mm碾压到Φ25mm左右以便穿过拉伸模具)。
3)启动设备拉伸Φ30mm铜基铌钛超导材料，拉伸速度为10m/min；同时启动中频电源，将中频电源调节为频率为700Hz和电流为800A，从而使螺线管铜线圈3对铜基铌钛超导材料进行感应加热。
在线热处理中Φ30mm铜基铌钛超导材料温度可达到361.4～395.9℃。
实施例3
在拉伸过程中对Φ5mm的铜基铌钛超导材料进行在线热处理：
1)将内径为6.25mm螺线管铜线圈3放置到拉伸模具2前方，并将螺线管铜线圈3连接到中频电源上。
2)将Φ5mm铜基铌钛超导材料穿过螺线管铜线圈3和拉伸模具2，拉伸夹头夹住铜基铌钛超导材料的一端(头部300～400mm碾压到Φ4mm左右以便穿过拉伸模具)。
3)启动设备拉伸Φ5mm铜基铌钛超导材料，拉伸速度为30m/min；同时启动中频电源，将中频电源调节为频率为1200Hz和电流为400A。
在线热处理中Φ5mm铜基铌钛超导材料温度可达到359.5～414.2℃。
本发明在拉伸过程中对铜基铌钛超导材料进行感应加热，根据铜基铌钛超导材料直径调节电源的频率和电流大小，使在线热处理铜基铌钛超导材料的温度范围在357～415℃。利用这一拉伸过程中的在线热处理，结果表明，在与未经在线热处理而制成的超导成品线具有一致性能的前提下，经本发明在线热处理后的铜基铌钛超导材料可通过减少真空热处理工序中的保温时间或真空热处理次数的方式，减少真空热处理工序时间22％～32％，参见图2。

Claims (4)

1.一种铜基铌钛超导材料的在线热处理方法，其特征在于：该在线热处理方法包括以下步骤：
在对铜基铌钛超导材料的拉伸过程中，利用中频电源在设置于所述铜基铌钛超导材料外侧的螺线管线圈中通入中频交流电，从而对所述铜基铌钛超导材料进行感应加热，加热温度为357～415℃；
所述铜基铌钛超导材料的直径为5～80mm，拉伸速度为3～30m/min；
在线热处理时，所述中频电源的频率为300～1200Hz，所述中频电源的电流为400～1200A。
2.如权利要求1所述的铜基铌钛超导材料的在线热处理方法，其特征在于：所述在线热处理方法具体包括以下步骤：
1)根据铜基铌钛超导材料的直径，选择配备不同线圈内径的螺线管线圈并将所述螺线管线圈放置到拉伸模具前方，然后将所述螺线管线圈连接到中频电源上；
2)将铜基铌钛超导材料的一端穿过所述螺线管线圈和拉伸模具后连接至拉伸设备；
3)启动拉伸设备开始拉伸铜基铌钛超导材料，同时启动中频电源对铜基铌钛超导材料进行感应加热。
3.如权利要求1或2所述的铜基铌钛超导材料的在线热处理方法，其特征在于：所述铜基铌钛超导材料的直径d与所述螺线管线圈的内径D之比d/D在0.80～0.95范围内。
4.如权利要求1或2所述的铜基铌钛超导材料的在线热处理方法，其特征在于：所述螺线管线圈为铜制。
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