[发明专利]一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于线材加工技术领域，具体涉及一种梯度组装优化Bi2212线材加工均匀性的方法。

背景技术

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。

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。

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。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：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。

本发明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。

本发明中的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。

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：