Ti6Al4V合金扁絲的制備裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】一種Ti6Al4V合金扁絲的制備裝置，包括加熱爐，加熱爐兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)和拉絲機(jī)，加熱爐與拉絲機(jī)之間設(shè)有輥模軋機(jī)，輥模軋機(jī)包括一對(duì)垂直輥模和一對(duì)水平輥模。垂直輥模表面為平滑面，水平輥模表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模的刻槽組合形成橢圓形孔。本發(fā)明在加熱狀態(tài)下使Ti6Al4V合金圓絲經(jīng)過(guò)輥模軋機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱爐溫度、垂直輥模和水平輥模的間隙控制扁絲加工變形量，可將扁絲厚度尺寸控制在0.05mm以?xún)?nèi)，同時(shí)由于輥模與材料間是滾動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)減少的同時(shí)可避免絲材拉傷及劃傷，有利于提高扁絲的加工質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】T i 6A14V合金扁絲的制備裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鈦合金絲材加工裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，本發(fā)明還涉及這種Ti6A14V合金扁絲的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Ti6A14V合金屬于一種典型且應(yīng)用較成熟的鈦合金，但由于其室溫下難于進(jìn)行冷加工變形，故常采用加熱的方式實(shí)現(xiàn)塑性變形及規(guī)格的定型。鈦合金扁絲便是采用熱加工的方式生產(chǎn)制備的。目前，采用定形孔模熱拉拔的變形方式，加工至成品過(guò)程中通常需要多道次的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)模具的選擇、潤(rùn)滑劑的配比要求較高；同時(shí)絲材在經(jīng)過(guò)各道次間變形時(shí)均需精準(zhǔn)的定位，否則容易出現(xiàn)側(cè)彎及直線(xiàn)度不合格的現(xiàn)象；由于絲材經(jīng)過(guò)多道次孔模拉拔，扁絲表面極易出現(xiàn)劃傷及拉傷的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，解決現(xiàn)有制備技術(shù)中存在絲材經(jīng)過(guò)多道次孔模拉拔造成表面劃傷及拉傷的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種利用上述裝置制備Ti6A14V合金扁絲的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案，一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，包括加熱爐，加熱爐兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)和拉絲機(jī)，加熱爐與拉絲機(jī)之間設(shè)有輥模軋機(jī)，輥模軋機(jī)包括一對(duì)垂直輥模和一對(duì)水平棍模。
[0006]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
[0007]垂直輥模表面為平滑面，水平輥模表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模的刻槽組合形成橢圓形孔。
[0008]本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)方案是，利用上述裝置制備Ti6A14V合金扁絲的方法，包括如下步驟:
[0009]步驟1，將拉拔后的Ti6A14V合金圓絲放置在放線(xiàn)盤(pán)中，整理好盤(pán)卷絲材頭尾；
[0010]步驟2，調(diào)整加熱爐加熱溫度，使Ti6A14V合金圓絲頭部依次穿過(guò)加熱爐、輥模軋機(jī)的垂直輥模和水平輥模，最后夾持在拉絲機(jī)上。
[0011]步驟3，調(diào)整水平輥模所組成的橢圓形孔寬度與要求的Ti6A14V合金扁絲的寬度相同，開(kāi)啟拉絲機(jī)，在Ti6A14V合金圓絲行進(jìn)中，調(diào)節(jié)垂直輥模的間隙控制扁絲厚度。
[0012]步驟I中，合金圓絲直徑為Φ8.0-Φ1.5_，公差在±0.02mm內(nèi)。
[0013]步驟2中，加熱爐的加熱溫度在700°C _850°C之間。
[0014]垂直輥模表面為平滑面，水平輥模表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模的刻槽組合形成橢圓形孔。
[0015]橢圓形孔長(zhǎng)軸距離等于軋制后Ti6A14V合金扁絲的寬度。
[0016]垂直輥模和水平輥模均采用表面硬度為HRC70-75的材料。
[0017]調(diào)節(jié)垂直輥模的間隙可將扁絲厚度控制在0.05mm以?xún)?nèi)。[0018]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0019]1、本發(fā)明Ti6A14V合金扁絲的制備裝置在加熱爐與拉絲機(jī)之間設(shè)有輥模軋機(jī)，通過(guò)一對(duì)垂直棍模和一對(duì)水平棍?？刂芓i6A14V合金扁絲的尺寸，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的絲材經(jīng)過(guò)多道次孔模拉拔，扁絲表面極易出現(xiàn)劃傷及拉傷的現(xiàn)象，提高了扁絲表面質(zhì)量及尺寸的精確度。
[0020]2、本發(fā)明Ti6A14V合金扁絲的制備裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便且一次成型，Ti6A14V合金圓絲經(jīng)本發(fā)明制備裝置和制備方法一次加工成型，加工變形量可達(dá)到70%-85% ;降低了廣品的加工成本且提聞了生廣效率。
[0021]3、本發(fā)明Ti6A14V合金扁絲的制備方法在加熱狀態(tài)下使Ti6A14V合金圓絲經(jīng)過(guò)輥模軋機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱爐溫度、垂直輥模和水平輥模的間隙控制扁絲加工變形量，工藝條件及扁絲尺寸可控性強(qiáng)，可避免絲材拉傷及劃傷，有利于提高扁絲的加工質(zhì)量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明Ti6A14V合金扁絲制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中:1.放線(xiàn)盤(pán)，2.Ti6A14V合金扁絲，3.加熱爐，4.輥模軋機(jī)，5.拉絲機(jī)，6.水平輥模，7.垂直輥模。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，參見(jiàn)圖1，包括加熱爐3，加熱，3兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)I和拉絲機(jī)5，加熱爐3與拉絲機(jī)5之間設(shè)有輥模軋機(jī)4，輥模軋機(jī)4包括一對(duì)垂直輥模7和一對(duì)水平輥模6。垂直輥模7表面為平滑面，水平輥模6表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模6的刻槽組合形成橢圓形孔，橢圓形孔長(zhǎng)軸距離等于軋制后Ti6A14V合金扁絲2的寬度。
[0026]利用上述裝置制備Ti6A14V合金扁絲的方法，具體步驟為:
[0027]步驟1:檢查經(jīng)過(guò)拉拔后的Ti6A14V合金圓絲，合金圓絲直徑為Φ8.0-Φ 1.5mm，公差控制在±0.02mm內(nèi)，表面光滑無(wú)缺陷，放置在放線(xiàn)盤(pán)I中，整理好盤(pán)卷絲材頭尾；
[0028]步驟2:調(diào)整加熱爐3加熱溫度范圍為700°C _850°C。待溫度到達(dá)后，將Ti6A14V合金圓絲頭部穿過(guò)加熱爐3，再依次穿過(guò)輥模軋機(jī)4的垂直輥模7和水平輥模6，最后夾持在臥式拉絲機(jī)5上。
[0029]步驟3:調(diào)節(jié)調(diào)整水平輥模6所組成的橢圓形孔刻槽寬度與要求達(dá)到的Ti6A14V合金扁絲的寬度相同。開(kāi)啟臥式拉絲機(jī)5，在Ti6A14V合金圓絲2行進(jìn)中，通過(guò)調(diào)節(jié)垂直輥模7的間隙控制扁絲厚度，如此即完成扁絲的加工過(guò)程。
[0030]垂直輥模表面為平滑面，水平輥模表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模的刻槽組合形成橢圓形孔。
[0031]橢圓形孔長(zhǎng)軸距離等于軋制后Ti6A14V合金扁絲的寬度。
[0032]垂直輥模和水平輥模均采用表面硬度為HRC70-75的材料。
[0033]調(diào)節(jié)垂直輥模的間隙可將扁絲厚度控制在0.05mm以?xún)?nèi)。
[0034]實(shí)施例1，一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，包括加熱爐3，加熱，3兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)I和拉絲機(jī)5，加熱爐3與拉絲機(jī)5之間設(shè)有輥模軋機(jī)4，輥模軋機(jī)4包括一對(duì)垂直輥模7和一對(duì)水平輥模6。垂直輥模7表面為平滑面，水平輥模6表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模6的刻槽組合形成橢圓形孔，橢圓形孔長(zhǎng)軸距離等于軋制后Ti6A14V合金扁絲2的寬度。拉絲機(jī)5為臥式拉絲機(jī)。
[0035]利用上述制備裝置制備Ti6A14V合金扁絲的方法:
[0036]調(diào)整加熱爐3溫度為700±KI°C，將表面光滑無(wú)缺陷、直徑為2.l±(l_°2mm的Ti6A14V合金圓絲頭依次按順序穿過(guò)加熱爐3，輥模軋機(jī)4的垂直輥模7和水平輥模6，最后夾持在拉絲機(jī)5上。輥模軋機(jī)4的垂直軋輥7采用熱處理后表面硬度可達(dá)到HRC72的9CrSi材料。開(kāi)啟拉絲機(jī)5，調(diào)整垂直輥模7間隙為1.1mm，加工變形量為73%，經(jīng)過(guò)一次軋制后獲得表面光潔、厚度穩(wěn)定在δ?.1°_°5Χ2.9+°_°5的扁絲。軋制后得到的扁絲通過(guò)拉絲機(jī)5的帶動(dòng)進(jìn)行收卷。
[0037]實(shí)施例2，一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，包括加熱爐3，加熱，3兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)I和拉絲機(jī)5，加熱爐3與拉絲機(jī)5之間設(shè)有輥模軋機(jī)4，輥模軋機(jī)4包括一對(duì)垂直輥模7和一對(duì)水平輥模6。垂直輥模7表面為平滑面，水平輥模6表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模6的刻槽組合形成橢圓形孔，橢圓形孔長(zhǎng)軸距離等于軋制后Ti6A14V合金扁絲2的寬度。拉絲機(jī)5為臥式拉絲機(jī)。
[0038]利用上述裝置制備Ti6A14V合金扁絲的方法:
[0039]調(diào)整加熱爐3溫度為850±1(I°C，將表面光滑無(wú)缺陷、直徑為1.S+WmmTieAWV合金圓絲頭依次按順序穿過(guò)加熱爐3，輥模軋機(jī)4的垂直輥模7和水平輥模6，最后夾持在拉絲機(jī)5上。輥模軋機(jī)4的垂直軋輥采用熱處理后表面硬度可達(dá)到HRC72的9CrSi材料。開(kāi)啟拉絲機(jī)5，調(diào)整垂直輥模7間隙為0.7mm,加工變形量為85%，經(jīng)過(guò)一次軋制后獲得表面光潔、厚度穩(wěn)定在δΟ.7+°_°5Χ3.6+°_°5的扁絲。
[0040]Ti6A14V合金圓絲經(jīng)本發(fā)明制備裝置和制備方法一次加工成型，加工變形量可達(dá)到 70%-85% ；
[0041]本發(fā)明與常規(guī)加工方式相比可提高加工效率及可操作性，同時(shí)減少因?yàn)槎嗟来卫卧斐傻谋砻尜|(zhì)量低下的現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，其特征在于，包括加熱爐(3)，所述加熱爐(3)兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)(I)和拉絲機(jī)(5)，所述加熱爐(3)與拉絲機(jī)(5)之間設(shè)有輥模軋機(jī)(4)，所述棍模軋機(jī)(4)包括一對(duì)垂直棍模(7)和一對(duì)水平棍模(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的Ti6A14V合金扁絲的制備裝置，其特征在于，所述垂直輥模(7)表面為平滑面，所述水平輥模(6)表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模(6)的刻槽組合形成橢圓形孔。
3.—種Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，包括加熱爐(3)，所述加熱爐(3)兩端分別設(shè)有放線(xiàn)盤(pán)(I)和拉絲機(jī)(5)，所述加熱爐(3)與拉絲機(jī)(5)之間設(shè)有輥模軋機(jī)(4)，所述輥模軋機(jī)(4)包括一對(duì)垂直輥模(7)和一對(duì)水平輥模(6);包括以下步驟: 步驟I，將拉拔后的Ti6A14V合金圓絲放置在放線(xiàn)盤(pán)(I)中，整理好盤(pán)卷絲材頭尾； 步驟2，調(diào)整加熱爐(3)加熱溫度，使Ti6A14V合金圓絲頭部依次穿過(guò)加熱爐(3)、輥模軋機(jī)(4)的垂直輥模(7)和水平輥模(6)，最后夾持在拉絲機(jī)(5)上； 步驟3，調(diào)整水平輥模(6)所組成的橢圓形孔寬度與要求的Ti6A14V合金扁絲的寬度相同，開(kāi)啟拉絲機(jī)(5)，在Ti6A14V合金圓絲行進(jìn)中，調(diào)節(jié)垂直輥模(7)的間隙控制扁絲厚度。
4.如權(quán)利要求3所述的Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，步驟I中，所述合金圓絲的直徑為Φ8.0-Φ 1.5mm,公差在±0.02mm內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述加熱爐(3)的加熱溫度在700°C _850°C之間。
6.如權(quán)利要求3所述的Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，所述垂直輥模(7)表面為平滑面，所述水平輥模(6)表面有刻槽，兩個(gè)水平輥模(6)的刻槽組合形成橢圓形孔。
7.如權(quán)利要求3所述的Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，所述橢圓形孔的長(zhǎng)軸距離等于軋制后Ti6A14V合金扁絲的寬度。
8.如權(quán)利要求3所述的Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，所述垂直輥模(7)和水平輥模(6)均采用表面硬度為HRC70-75的材料。
9.如權(quán)利要求3所述的Ti6A14V合金扁絲的制備方法，其特征在于，調(diào)節(jié)垂直輥模(7)的間隙可將Ti6A14V合金扁絲厚度尺寸控制在0.05mm以?xún)?nèi)。
【文檔編號(hào)】B21C37/04GK103722042SQ201310685198
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】李雷, 王海, 魏芬絨, 崔文俊, 閆侃, 樊亞軍, 陳志宏, 曹繼敏, 李雪萍 申請(qǐng)人:西安賽特思邁鈦業(yè)有限公司