CN110491597A - 一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，采用CuMn合金管作为基体，首先，制备NbTi/CuMn单芯复合棒坯，冷拉拔制备NbTi/CuMn单芯复合棒；然后，制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯，再次冷拉拔制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒；最后，定模成型得到NbTi/CuMn/Cu超导复合线材。本发明公开的方法通过三次组装、冷拉拔的方法获得不同芯数、不同芯丝直径、不同铜比的细芯丝、低损耗NbTi/CuMn/Cu超导复合线材，采用该制备方法，可根据线材的性能要求，灵活调整复合线材的芯数、铜比和时效热处理工艺，最终获得高临界电流密度、低损耗的铌钛复合线材。
Description
技术领域
本发明属于超导复合线材加工领域，具体涉及一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法。
背景技术
随着国内重离子加速器项目(HIAF)项目的启动，相应的一系列配套设施陆续处于设计及研发阶段，其中主要的核心器件之一超导磁体的设计对NbTi超导线提出了高的要求，由于该磁体服役在高速脉冲电流下，采用常规NbTi/Cu超导线绕制的磁体，在交变的磁场下超导线损耗较高，能量损失较大，不但影响磁体的稳定性，而且对液氦消耗较多，因此降低NbTi超导线的交流损耗并同时具备高的临界电流将是研发的重点，其中主要的交流损耗是超导线材磁滞损耗、基体涡流损耗、自场损耗以及其它附加损耗。由于CuMn合金低温下的电阻率相比无氧铜较高，基体电阻率的增大可有效降低超导复合线材的涡流损耗，同时超导复合线材细芯化可有效降磁滞损耗，但是CuMn合金相比无氧铜，硬度大、强度高，在冷加工过程中很容易产生加工硬化现象，这对细芯丝、低损耗超导线材的加工带来了极大的挑战，因此相比常规NbTi/Cu超导线材的制备，通常采用大的变形量冷拉拔加工，细芯丝、低损耗NbTi/CuMn/Cu超导线材的加工需要开发新的线材结构、冷拉拔技术、热挤压技术等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，解决了现有方法加工的NbTi超导复合线材芯丝粗大、交流损耗较高的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，具体操作过程包括如下步骤：
步骤1，制备NbTi/CuMn单芯复合棒坯：
将清洗干净的CuMn合金管、上盖、下盖、铌筒和NbTi合金棒进行组装，通过真空电子束焊接包套，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯；
步骤2，冷拉拔制备NbTi/CuMn单芯复合棒：
将步骤1中获得的NbTi/CuMn单芯复合棒坯进行20～30道次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在10％～30％，冷拉拔过程中通过扒皮将其表面黑皮去除，然后通过定模拉伸成型为六角棒形状，将其切断、矫直，获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒；
步骤3，制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯：
将步骤2中获得的NbTi/CuMn单芯复合棒整齐的密排在铜管内，铜管和单NbTi/CuMn单芯复合棒之间的间隙采用铜插棒进行填充，将组装好的NbTi/CuMn/Cu二次复合包套进行热等静压减小单芯复合棒之间的间隙，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯；
步骤4，再次冷拉拔制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒：
将步骤3中获得的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯进行30～40道次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在10％～20％，采用扒皮的方式去除表面黑皮，最后通过切断、矫直获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒；
步骤5，定模成型得到NbTi/CuMn/Cu超导复合线材：
将步骤4中的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在铜管内，将组装好的三次复合线进行冷拉拔，道次加工率控制在5％～10％，同时在不同规格对其进行多次时效热处理，最后通过定模成型获得复合要求的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。
本发明的其他特点还在于，
步骤1中CuMn合金管的Mn元素质量百分比为0.5％～5.0％，CuMn合金管厚度为20mm～50mm，铌筒厚度为0.5mm～1mm，NbTi合金棒的直径为150mm～250mm。
优选的，步骤1中NbTi/CuMn一次单芯包套上盖为CuMn合金，下盖为紫铜，上盖和下盖均采用嵌入式进行装配。
优选的，步骤1中真空电子束焊接时真空度控制在10-3mbar～10-6mbar，焊接电流为50mA～150mA，聚焦电流为4000mA～7000mA，焊接速度为90°/min～160°/min。
优选的，步骤1中热挤压的预热温度为650℃～850℃，保温时间为3h～6h，挤压比为10～15。
优选的，步骤2中定模拉伸成型为六角棒形状的加工率控制在5％～10％。
优选的，步骤3中NbTi/CuMn/Cu二次复合包套热等静压温度为550℃～750℃，包套外径下压量为5mm～10mm。
优选的，步骤3中NbTi/CuMn/Cu二次复合包套热挤压预热温度为600℃～800℃，保温时间为3h～5h，挤压比为15～20。
优选的，步骤5中NbTi/CuMn/Cu三次复合线冷拉拔采用低角度模具、小变形量进行加工，时效热处理温度为300℃～400℃，次数为3～5次，每次热处理时间为15h～50h。
本发明的有益效果是，一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，采用CuMn合金管作为基体，通过三次组装、冷拉拔的方法获得不同芯数、不同芯丝直径、不同铜比的细芯丝、低损耗NbTi/CuMn/Cu超导复合线材，采用该制备方法，可根据线材的性能要求，灵活调整复合线材的芯数、铜比和时效热处理工艺，最终获得高临界电流密度、低损耗的铌钛复合线材。
附图说明
图1是本发明的实施例1制备得到的NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的横截面金相照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：
步骤1，制备NbTi/CuMn单芯复合棒坯：
将清洗干净的CuMn合金管、上盖、下盖、铌筒和NbTi合金棒进行组装，通过真空电子束焊接包套，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯；
步骤1中CuMn合金管的Mn元素质量百分比为0.5％～5.0％，CuMn合金管厚度为20mm～50mm，铌筒厚度为0.5mm～1mm，NbTi合金棒的直径为150mm～250mm；
步骤1中NbTi/CuMn一次单芯包套上盖为CuMn合金，下盖为紫铜，上盖和下盖均采用嵌入式进行装配；
步骤1中真空电子束焊接时真空度控制在10-3mbar～10-6mbar，焊接电流为50mA～150mA，聚焦电流为4000mA～7000mA，焊接速度为90°/min～160°/min；
步骤1中热挤压的预热温度为650℃～850℃，保温时间为3h～6h，挤压比为10～15；
步骤2，冷拉拔制备NbTi/CuMn单芯复合棒：
将步骤1中获得的NbTi/CuMn单芯复合棒坯进行20～30道次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在10％～30％，冷拉拔过程中通过扒皮将其表面黑皮去除，然后通过定模拉伸成型为六角棒形状，将其切断、矫直，获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒；
步骤2中定模拉伸成型为六角棒形状的加工率控制在5％～10％，加工率超过这个范围不利于芯丝变形；
步骤3，制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯：
将步骤2中获得的NbTi/CuMn单芯复合棒整齐的密排在铜管内，铜管和NbTi/CuMn单芯复合棒之间的间隙采用铜插棒进行填充，将组装好的NbTi/CuMn/Cu二次复合包套进行热等静压减小单芯复合棒之间的间隙，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯；
步骤3中NbTi/CuMn/Cu二次复合包套热等静压温度为550℃～750℃，包套外径下压量为5mm～10mm；
步骤3中NbTi/CuMn/Cu二次复合包套热挤压预热温度为600℃～800℃，保温时间为3h～5h，挤压比为15～20；
步骤4，再次冷拉拔制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒：
将步骤3中获得的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯进行30～40道次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在10％～20％，采用扒皮的方式去除表面黑皮，最后通过切断、矫直获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒；
步骤5，定模成型得到NbTi/CuMn/Cu超导复合线材：
将步骤4中的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在铜管内，将组装好的三次复合线进行冷拉拔，道次加工率控制在5％～10％，同时在不同规格对其进行多次时效热处理，最后通过定模成型获得复合要求的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。
步骤5中NbTi/CuMn/Cu三次复合线冷拉拔采用低角度模具、小变形量进行加工，时效热处理温度为300℃～400℃，次数为3～5次，每次热处理时间为15h～50h。
本发明的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，采用CuMn合金管作为基体，通过三次组装、冷拉拔的方法获得不同芯数、不同芯丝直径、不同铜比的细芯丝、低损耗NbTi/CuMn/Cu超导复合线材，采用该制备方法，可根据线材的性能要求，通过调整一次单芯复合棒、二次复合棒以及三次复合线的设计参数获得芯丝直径3～50μm、铜比2～10、芯数10000～40000芯的细芯丝、低损耗NbTi/CuMn/Cu超导复合线材。
实施例1
将外径Φ182mm、壁厚30mm的CuMn合金管，其中Mn元素质量百分比为0.5％％～5.0％、厚度为40mm的CuMn合金上盖、厚度为25mm的紫铜下盖、直径Φ170mm的NbTi合金棒以及3支直径Φ150mm、壁厚0.5mm的铌筒进行硝酸水溶液清洗，清洗干净后将其在洁净间进行组装，然后将组装好的包套进行真空电子束焊接，焊接时真空度控制在10-4mbar，焊接电流为100mA，聚焦电流为5000mA，焊接速度为120°/min，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯，热挤压预热温度为700℃，保温时间为3h，挤压比为10；将NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯经过20道次冷拉拔和扒皮去除表面黑皮，冷拉拔道次加工率控制在20％，通过切断、矫直获得对边为H12.0mm、长度为550mm的NbTi/CuMn一次单芯六方棒；将360支NbTi/CuMn一次单芯六方复合棒整齐的密排在外径为Φ280mm、壁厚为10mm的铜管中，六方棒与铜管之间的间隙采用Φ3的铜棒进行填充，将加工好的铜上盖和下盖扣在包套两端，将其进行真空电子束焊接，然后采用热等静压进一步消除包套内的间隙，热等静压温度控制在600℃，下压量控制在为8mm，最后采用热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯，热挤压预热温度为650℃，保温时间为3h，挤压比为18；接着将NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯通过30道次冷拉伸、扒皮去除表面黑皮、切断、矫直获得直径为Φ5mm的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒，道次加工率控制在15％；将36支NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在外径为Φ42mm、壁厚为6mm的铜管内，将组装好的三次复合包套采用低角度模具、小的变形量直接进行冷拉拔，道次加工率控制在10％以下，同时冷拉拔过程中在不同规格对其进行时效热处理，时效热处理总次数为5次，每次热处理温度为400℃，每次热处理时间为30h，最终通过扭绞、过定模冷拉拔获得线径为Φ0.8mm的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。制备得到NbTi/CuMn/Cu三次复合线电镜照片如图1所示，从图1可以看出，36支二次复合棒和无氧铜构成整个三次复合线，每支二次复合棒包含360支NbTi/CuMn一次单芯复合棒，其中一次单芯复合棒最外层为CuMn合金，二次复合棒和三次复合线最外层均为高纯无氧铜。采用三次组装，结合冷拉拔获得的NbTi/CuMn/Cu三次复合线材，芯丝直径约5μm，临界电流密度高达2980A/mm2(5T，4.22K)，单位体积内交流损耗为44.5mJ/cm3。
实施例2
将外径Φ248mm、壁厚25mm的CuMn合金管，其中Mn元素质量百分比为0.5％％～5.0％、厚度为55mm的CuMn合金上盖、厚度为30mm的紫铜下盖、直径Φ197mm的NbTi合金棒以及4支直径Φ200mm、壁厚0.8mm的铌筒进行硝酸水溶液清洗，清洗干净后将其在洁净间进行组装，然后将组装好的包套进行真空电子束焊接，焊接时真空度控制在10-5mbar，焊接电流为120mA，聚焦电流为6000mA，焊接速度为140°/min，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯，热挤压预热温度为800℃，保温时间为5h，挤压比为12；将NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯经过25道次冷拉拔和扒皮去除表面黑皮，冷拉拔道次加工率控制在20％，通过切断、矫直获得对边为H11.4mm、长度为500mm的NbTi/CuMn一次单芯六方棒；将432支NbTi/CuMn一次单芯六方复合棒整齐的密排在外径为Φ280mm、壁厚为10mm的铜管中，六方棒与铜管之间的间隙采用Φ3的铜棒进行填充，将加工好的铜上盖和下盖扣在包套两端，将其进行真空电子束焊接，然后采用热等静压进一步消除包套内的间隙，热等静压温度控制在600℃，下压量控制在为5mm，最后采用热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯，热挤压预热温度相比一次包套温度降低至750℃，保温时间为4h，挤压比为15；接着将NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯通过35道次冷拉伸、扒皮去除表面黑皮、切断、矫直获得直径为Φ4.5mm的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒，道次加工率控制在15％；将55支NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在外径为Φ45mm、壁厚为8mm的铜管内，将组装好的三次复合包套采用低角度模具、小的变形量直接进行冷拉拔，道次加工率控制在10％以下，同时冷拉拔过程中在不同规格对其进行时效热处理，时效热处理总次数为4次，每次热处理温度为380℃，每次热处理时间为40h，最终通过扭绞、过定模冷拉拔获得线径为Φ0.8mm的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。采用三次组装，结合冷拉拔获得的NbTi/CuMn/Cu三次复合线材，芯丝直径约3μm，临界电流密度高达2840A/mm2(5T,4.22K)，单位体积内交流损耗为37.2mJ/cm3。
实施例3
将外径Φ220mm、壁厚20mm的CuMn合金管，其中Mn元素质量百分比为0.5％％～5.0％、厚度为40mm的CuMn合金上盖、厚度为38mm的紫铜下盖、直径Φ150mm的NbTi合金棒以及4支直径Φ160mm、壁厚0.5mm的铌筒进行硝酸水溶液清洗，清洗干净后将其在洁净间进行组装，然后将组装好的包套进行真空电子束焊接，焊接时真空度控制在10-3mbar，焊接电流为50mA，聚焦电流为4000mA，焊接速度为90°/min，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯，热挤压预热温度为650℃，保温时间为3h，挤压比为10；将NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯经过30道次冷拉拔和扒皮去除表面黑皮，冷拉拔道次加工率控制在10％，通过切断、矫直获得对边为H11.4mm、长度为500mm的NbTi/CuMn一次单芯六方棒；将432支NbTi/CuMn一次单芯六方复合棒整齐的密排在外径为Φ280mm、壁厚为10mm的铜管中，六方棒与铜管之间的间隙采用Φ3的铜棒进行填充，将加工好的铜上盖和下盖扣在包套两端，将其进行真空电子束焊接，然后采用热等静压进一步消除包套内的间隙，热等静压温度控制在550℃，下压量控制在为5mm，最后采用热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯，热挤压预热温度相比一次包套温度降低至600℃，保温时间为4h，挤压比为15；接着将NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯通过40道次冷拉伸、扒皮去除表面黑皮、切断、矫直获得直径为Φ4.5mm的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒，道次加工率控制在10％；将60支NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在外径为Φ45mm、壁厚为8mm的铜管内，将组装好的三次复合包套采用低角度模具、小的变形量直接进行冷拉拔，道次加工率控制在10％以下，同时冷拉拔过程中在不同规格对其进行时效热处理，时效热处理总次数为3次，每次热处理温度为300℃，每次热处理时间为40h，最终通过扭绞、过定模冷拉拔获得线径为Φ0.8mm的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。采用三次组装，结合冷拉拔获得的NbTi/CuMn/Cu三次复合线材，芯丝直径约3μm，临界电流密度高达2850A/mm2(5T,4.22K)，单位体积内交流损耗为37.0mJ/cm3。
实施例4
将外径Φ300mm、壁厚50mm的CuMn合金管，其中Mn元素质量百分比为0.5％％～5.0％、厚度为40mm的CuMn合金上盖、厚度为38mm的紫铜下盖、直径Φ250mm的NbTi合金棒以及4支直径Φ160mm、壁厚1mm的铌筒进行硝酸水溶液清洗，清洗干净后将其在洁净间进行组装，然后将组装好的包套进行真空电子束焊接，焊接时真空度控制在10-6mbar，焊接电流为150mA，聚焦电流为7000mA，焊接速度为160°/min，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯，热挤压预热温度为850℃，保温时间为6h，挤压比为15；将NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯经过28道次冷拉拔和扒皮去除表面黑皮，冷拉拔道次加工率控制在10％，通过切断、矫直获得对边为H11.4mm、长度为500mm的NbTi/CuMn一次单芯六方棒；将450支NbTi/CuMn一次单芯六方复合棒整齐的密排在外径为Φ280mm、壁厚为10mm的铜管中，六方棒与铜管之间的间隙采用Φ3的铜棒进行填充，将加工好的铜上盖和下盖扣在包套两端，将其进行真空电子束焊接，然后采用热等静压进一步消除包套内的间隙，热等静压温度控制在750℃，下压量控制在为10mm，最后采用热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯，热挤压预热温度相比一次包套温度降低至800℃，保温时间为5h，挤压比为20；接着将NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯通过40道次冷拉伸、扒皮去除表面黑皮、切断、矫直获得直径为Φ4.5mm的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒，道次加工率控制在20％；将60支NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在外径为Φ45mm、壁厚为8mm的铜管内，将组装好的三次复合包套采用低角度模具、小的变形量直接进行冷拉拔，道次加工率控制在7％以下，同时冷拉拔过程中在不同规格对其进行时效热处理，时效热处理总次数为5次，每次热处理温度为400℃，每次热处理时间为15h，最终通过扭绞、过定模冷拉拔获得线径为Φ0.8mm的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。采用三次组装，结合冷拉拔获得的NbTi/CuMn/Cu三次复合线材，芯丝直径约2.5μm，临界电流密度高达2790A/mm2(5T,4.22K)，单位体积内交流损耗为37.3mJ/cm3。
实施例5
将外径Φ300mm、壁厚50mm的CuMn合金管，其中Mn元素质量百分比为0.5％％～5.0％、厚度为40mm的CuMn合金上盖、厚度为38mm的紫铜下盖、直径Φ250mm的NbTi合金棒以及4支直径Φ160mm、壁厚1mm的铌筒进行硝酸水溶液清洗，清洗干净后将其在洁净间进行组装，然后将组装好的包套进行真空电子束焊接，焊接时真空度控制在10-5mbar，焊接电流为100mA，聚焦电流为5000mA，焊接速度为160°/min，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯，热挤压预热温度为850℃，保温时间为4h，挤压比为12；将NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯经过20道次冷拉拔和扒皮去除表面黑皮，冷拉拔道次加工率控制在10％，通过切断、矫直获得对边为H11.4mm、长度为500mm的NbTi/CuMn一次单芯六方棒；将450支NbTi/CuMn一次单芯六方复合棒整齐的密排在外径为Φ280mm、壁厚为10mm的铜管中，六方棒与铜管之间的间隙采用Φ3的铜棒进行填充，将加工好的铜上盖和下盖扣在包套两端，将其进行真空电子束焊接，然后采用热等静压进一步消除包套内的间隙，热等静压温度控制在750℃，下压量控制在为8mm，最后采用热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯，热挤压预热温度相比一次包套温度降低至800℃，保温时间为5h，挤压比为18；接着将NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯通过30道次冷拉伸、扒皮去除表面黑皮、切断、矫直获得直径为Φ4.5mm的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒，道次加工率控制在20％；将60支NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在外径为Φ45mm、壁厚为8mm的铜管内，将组装好的三次复合包套采用低角度模具、小的变形量直接进行冷拉拔，道次加工率控制在7％以下，同时冷拉拔过程中在不同规格对其进行时效热处理，时效热处理总次数为3次，每次热处理温度为350℃，每次热处理时间为30h，最终通过扭绞、过定模冷拉拔获得线径为Φ0.8mm的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。采用三次组装，结合冷拉拔获得的NbTi/CuMn/Cu三次复合线材，芯丝直径约3μm，临界电流密度高达2790A/mm2(5T,4.22K)，单位体积内交流损耗为37.3mJ/cm3。
Claims (9)
1.一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：
步骤1，制备NbTi/CuMn单芯复合棒坯：
将清洗干净的CuMn合金管、上盖、下盖、铌筒和NbTi合金棒进行组装，通过真空电子束焊接包套，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒坯；
步骤2，冷拉拔制备NbTi/CuMn单芯复合棒：
将步骤1中获得的NbTi/CuMn单芯复合棒坯进行20～30次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在10％～30％，冷拉拔过程中通过扒皮将其表面黑皮去除，然后通过定模拉伸成型为六角棒形状，将其切断、矫直，获得NbTi/CuMn一次单芯复合棒；
步骤3，制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯：
将步骤2中获得的NbTi/CuMn单芯复合棒整齐的密排在铜管内，铜管和单NbTi/CuMn单芯复合棒之间的间隙采用铜插棒进行填充，将组装好的NbTi/CuMn/Cu二次复合包套进行热等静压减小单芯复合棒之间的间隙，最后通过热挤压获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯；
步骤4，再次冷拉拔制备NbTi/CuMn/Cu二次复合棒：
将步骤3中获得的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒坯进行30～40道次冷拉拔，每道次拉拔加工率控制在10％～20％，采用扒皮的方式去除表面黑皮，最后通过切断、矫直获得NbTi/CuMn/Cu二次复合棒；
步骤5，定模成型得到NbTi/CuMn/Cu超导复合线材：
将步骤4中的NbTi/CuMn/Cu二次复合棒再一次整齐的密排在铜管内，将组装好的三次复合线进行冷拉拔，道次加工率控制在5％～10％，同时在不同规格对其进行多次时效热处理，最后通过定模成型获得复合要求的NbTi/CuMn/Cu三次复合线。
2.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤1中CuMn合金管的Mn元素质量百分比为0.5％～5.0％，CuMn合金管厚度为20mm～50mm，铌筒厚度为0.5mm～1mm，NbTi合金棒的直径为150mm～250mm。
3.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤1中NbTi/CuMn一次单芯包套上盖为CuMn合金，下盖为紫铜，上盖和下盖均采用嵌入式进行装配。
4.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤1中真空电子束焊接时真空度控制在10-3mbar～10-6mbar，焊接电流为50mA～150mA，聚焦电流为4000mA～7000mA，焊接速度为90°/min～160°/min。
5.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤1中热挤压的预热温度为650℃～850℃，保温时间为3h～6h，挤压比为10～15。
6.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤2中定模拉伸成型为六角棒形状的加工率控制在5％～10％。
7.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤3中NbTi/CuMn/Cu二次复合包套热等静压温度为550℃～750℃，包套外径下压量为5mm～10mm。
8.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤3中NbTi/CuMn/Cu二次复合包套热挤压预热温度为600℃～800℃，保温时间为3h～5h，挤压比为15～20。
9.如权利要求1所述的一种NbTi/CuMn/Cu超导复合线材的制备方法，其特征在于，所述步骤5中NbTi/CuMn/Cu三次复合线冷拉拔采用低角度模具、小变形量进行加工，时效热处理温度为300℃～400℃，次数为3～5次，每次热处理时间为15h～50h。
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