專利名稱：側(cè)向擠壓法長帶連續(xù)均勻加壓工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及長帶材的連續(xù)均勻壓制工藝。
自從1987年日本科學(xué)家H.Maeda發(fā)現(xiàn)Bi-Sr-Ca-Cu-O系高溫超導(dǎo)材料以來，各國學(xué)者在競相研究其超導(dǎo)機理和超導(dǎo)電性的同時，也在致力于超導(dǎo)體的實用化研究。高溫超導(dǎo)材料最主要的實用化目標(biāo)是將其制備成具有高載流能力的帶材或線材，用以傳輸電能，或用帶(線)材繞制成線圈、螺線管等，以產(chǎn)生一定的電磁場，因此它可以作為超導(dǎo)電纜和液氮溫區(qū)(77K)的磁體選用材料。而且在10T，4.2K下鉍系線材的臨界電流密度J。已大于傳統(tǒng)超導(dǎo)體NbTi的J。值，在16T也超過了Nb3Sn的JO值。因此其應(yīng)用前景十分樂觀。
在制備鉍系帶(線)材的眾多工藝中，“管中裝粉”的方法已經(jīng)被證明為最佳工藝。即將超導(dǎo)細(xì)粉裝入銀管中，經(jīng)逐道拉拔成細(xì)線，再扎制成薄帶(通常0.10-0.20mm厚，2-3mm寬)，最后進(jìn)行燒結(jié)處理，成為超導(dǎo)帶(線)材。
1989年，日本學(xué)者Asano T.首先報道了單軸壓制能使Bi系超導(dǎo)體材料(φ20)的小圓片)的臨界電流密度J。有很大提高(日本應(yīng)用物理雜志，1989年27卷，第1652頁)。之后，Yamamda等人又將單軸壓制工藝應(yīng)用于Bi系帶材的加工上。他將軋制得到的帶材短樣(10-50mm長)進(jìn)行單軸壓制其壓強為100-200Kg/mm2，發(fā)現(xiàn)壓制后帶材的臨界電流密度J。提高很大，如未壓制樣品的Jc為3000A/cm2，經(jīng)第一次壓制后達(dá)到15000A/cm2，經(jīng)第二次壓制后為23600A/cm2(日本應(yīng)用物理雜志，1990年，第29卷3期，第456-458頁)。隨后各國研究人員已經(jīng)多次證實了壓制能提高Bi系帶材JO的結(jié)論。由此可見加壓工藝對帶材的性能起了重要的作用。
但是，短帶樣品的加壓雖然容易，長帶(幾百至幾千mm)的單軸壓制就很困難，即使做成了相應(yīng)的長模具，帶材在長度方向上受壓也不會均勻。分段壓制法壓制長1.5米的鉍系超導(dǎo)帶材，結(jié)果JO提高不大，主要原因是受壓制各段之間存在“接頭”，影響了長度方向的均勻性。
本發(fā)明的目的在于提供一種對長帶線材進(jìn)行連續(xù)加壓的工藝及其裝置。
本發(fā)明的主要內(nèi)容是，長帶材的壓制工藝按下述步驟進(jìn)行(a)將待壓長帶繞在一具有一定錐度的錐臺上;
(b)將錐臺插入與錐臺有相同錐角的錐孔內(nèi)，勻加壓的裝置。

圖1;
(c)在錐臺上施加正壓力F1其有效合力F1垂直于帶材表面使帶材受壓;
(d)反向加壓脫模。
實現(xiàn)上述工藝的裝置如圖1所示，主要由錐臺1和底座2兩部分組成，錐臺1的錐角α在1-60°之間，底座2上有錐孔3，錐孔3角度與錐臺2相同，大小與錐臺2相適應(yīng)，α角較好在4-10°之間，同時α角與直徑也有一定關(guān)系，直徑越大，較佳角度可以越大。本發(fā)明不僅適用于超導(dǎo)材料的長帶加壓工藝，下面通過實施例詳細(xì)敘述本發(fā)明。
附圖1為側(cè)向擠壓法長帶均勻加壓工藝的裝置原理圖實施例1 用該工藝壓制厚0.15mm，長1200mm的鉍系2223相超導(dǎo)帶材，壓制前JO為2200A/cm2，經(jīng)一次壓制后JO分別達(dá)到9400A/cm2，經(jīng)二次壓制后達(dá)14400A/cm2。
工藝條件壓力300噸，室溫操作，保持10分鐘。
實施例2用該工藝制備Al2O3薄帶(銀包帶厚0.1mm，Al2O3層厚30μm)使用膨脹法△T＝200℃，使Al2O3的密度從原來的52%理論密度上升為58%理論密度;從而使Al2O3薄帶有更高的密度，熔去Ag套后具有更好的韌性和強度。
實施例3將該工藝用于兩種不同金屬薄帶的壓力擴散焊上;將0.05-0.10mm厚，5mm寬，長2米的鋁帶(含Al＞99.3%)和相應(yīng)尺寸的無氧銅帶疊繞后加壓工藝參數(shù)室溫裝配，升溫至400℃，保持20分鐘，真空度為10-3托，使用常規(guī)壓力擴散焊焊接這兩種金屬的短帶，所測接頭的抗拉強度為10.0Kg/mm2，使用新工藝后，由于帶材很薄，所以無法測其接頭的抗拉強度，但掃描電鏡觀察其接頭至密，接頭微觀質(zhì)量達(dá)到常規(guī)壓力擴散焊的水平，更有意義的是解決了長期以來金屬薄長帶材無法進(jìn)行壓力擴散焊的問題。
本工藝可以實現(xiàn)相當(dāng)長帶的連續(xù)均勻壓制，與分段式壓制工藝相比，不僅帶材受壓均勻，而且大大提高壓制效率，可滿足無接頭連續(xù)均勻壓制帶材的需要，是工藝首創(chuàng)，其工作原理簡明，操作簡便。
權(quán)利要求
1.一種長帶線材的連續(xù)均勻加壓工藝，其特征在于壓制步驟如下a.將待壓長帶繞在一具有一定錐度的錐臺上；b.將錐臺插入與錐臺有相同錐角的錐孔內(nèi)；c.在錐臺上施加正壓力F，其有效合力F1垂直于帶材表面，使帶材受壓；d.反向加壓脫模。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所示加壓工藝的裝置，其特征在于裝置主要由錐臺和底座兩部分組成，錐臺的錐角α在1°-60°之間，底座上有錐孔，錐孔角度與錐臺相同，大小與錐臺相適應(yīng)。
3.按權(quán)利要求2所述裝置，其特征在于α較好在4-10°之間。
全文摘要
一種長帶材的連續(xù)均勻加壓工藝及其裝置，其特征是將待壓長帶繞在一具有一定錐度的錐臺上，錐臺插入錐孔，在錐臺上施加正壓力F，垂直于帶材表面，反向加壓脫模。本發(fā)明可以對長帶進(jìn)行連續(xù)壓制，壓制后的金屬薄帶性能有很大提高。
文檔編號B30B13/00GK1091358SQ93110128
公開日1994年8月31日 申請日期1993年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月27日
發(fā)明者姚奇舟, 喬桂文, 張 成, 黃建國, 王永忠, 姜明 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所