鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】一種鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法，采用本發(fā)明方法所生產(chǎn)的鈦鋼復(fù)合絲繩，既有合金鋼絲材的高強(qiáng)度，又有鈦金屬的優(yōu)異的耐蝕性、高靜摩擦系數(shù)的特點(diǎn)。鈦鋼復(fù)合絲在金屬絲繩制作設(shè)備完成鈦鋼復(fù)合絲繩的制作。每股12根鈦鋼復(fù)合絲，12股擰成鈦鋼復(fù)合絲繩。復(fù)合絲材高強(qiáng)度產(chǎn)生的原因：主要是軋制過(guò)程中材料的晶粒度細(xì)化，用以提高絲材強(qiáng)度。拉拔過(guò)程可以產(chǎn)生冷作硬化，進(jìn)一步提高絲材強(qiáng)度?？蓾M(mǎn)足海洋運(yùn)輸、海洋工程、石油開(kāi)采、電梯傳動(dòng)干摩擦副等特殊需要，如用作航空母艦飛機(jī)攔截索，或者用于高速電梯轎廂升降系統(tǒng)的牽引繩，與鈦曳引輪配合，至少可提高五倍靜摩擦力，大大提高了電梯的安全系數(shù)，延長(zhǎng)了設(shè)備維修周期。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬絲加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能主要由鋼絲決定。合金金屬絲的制備方法如專(zhuān)利CN 101148694 B公開(kāi)了一種銅/鐵合金復(fù)合絲材及其制造方法，該方法包括將銅帶包覆在鐵合金線(xiàn)材芯體上制成復(fù)合坯料，然后將復(fù)合坯料裝入真空罐內(nèi)進(jìn)行罐式真空退火處理；之后復(fù)合坯料進(jìn)行多次拉拔，最后一次拉拔的同時(shí)、使復(fù)合絲材處于拉拔狀態(tài)下通過(guò)電加熱箱進(jìn)行燒燉式連續(xù)退火處理；燒燉式連續(xù)退火處理后，再經(jīng)過(guò)多次拉拔，最后將獲得的多股成型絲材同時(shí)通入多個(gè)細(xì)管內(nèi)進(jìn)行管式在線(xiàn)退火處理，再將線(xiàn)頭對(duì)應(yīng)纏繞在收線(xiàn)盤(pán)上獲得最終產(chǎn)品。由于金屬的復(fù)合技術(shù)條件不同，具體而言，鈦金屬的塑性遠(yuǎn)不如純銅，所以鈦鋼復(fù)合不能采用銅鋼復(fù)合的技術(shù)條件，因此采用CN 101148694 B的方法不能直接應(yīng)用到高強(qiáng)度鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)。
[0003]鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過(guò)冷拉或冷軋而成的圓形(或異形)絲材，具有很高的強(qiáng)度和韌性，并根據(jù)使用環(huán)境條件不同對(duì)鋼絲進(jìn)行表面處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法，從根本上解決了上述問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法，包括以下步驟: 1)選取合金鋼鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造、機(jī)械加工制成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造、機(jī)械加工、穿軋管坯、矯直、機(jī)械加工制成鈦管備用；選取電工純鐵薄板卷制純鐵筒備用；配制干潤(rùn)滑劑備用；
2)用胎具將純鐵薄板卷筒套在碳鋼棒材上，將其置于真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄筒的直縫點(diǎn)焊牢，自熔焊接使純鐵薄壁管箍在合金鋼芯棒表面；
3)對(duì)純鐵復(fù)合合金鋼芯棒的純鐵層外表面和鈦合金管坯內(nèi)壁進(jìn)行表面磨光處理，然后將復(fù)合芯棒組裝在鈦管中，制成鈦鋼復(fù)合棒；
4)封焊鈦鋼復(fù)合棒結(jié)合面環(huán)形焊縫，真空法排除各結(jié)合面間隙內(nèi)的氣體，然后封堵排氣孔；
5)熱軋鈦鋼復(fù)合棒，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70%，起軋溫度850°C，終軋溫度750°C ;加熱至780°C保溫Ih后退火，制成直徑3~5mm的鈦鋼復(fù)合盤(pán)條；
6 )在50(T80(TC條件下，采用熱態(tài)輥模，多模連續(xù)拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼復(fù)合盤(pán)條至鈦鋼復(fù)合盤(pán)條的直徑< 3mm ；
7)先酸洗鈦鋼復(fù)合盤(pán)條進(jìn)行活化處理后，在鈦鋼復(fù)合盤(pán)條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min后真空退火；將干潤(rùn)滑劑均勻敷涂在鍍銅金屬層表面，加熱至12(Tl80°C，干燥Ih后連續(xù)冷拉鈦鋼復(fù)合盤(pán)條，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70% ;重復(fù)前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼復(fù)合絲材。
[0006]所述干潤(rùn)滑劑由重量份數(shù)比為1:10的二硫化鑰和石墨乳組成。
[0007]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是:采用本發(fā)明方法所生產(chǎn)的鈦鋼復(fù)合絲繩，既有合金鋼絲材的高強(qiáng)度，又有鈦金屬的優(yōu)異的耐蝕性、高靜摩擦系數(shù)的特點(diǎn)。用低成本的合金鋼替代價(jià)格高昂的鈦(價(jià)格相差10倍)，采用本發(fā)明的方法后得到的鈦鋼復(fù)合絲材強(qiáng)度更高。軋制過(guò)程中材料的晶粒度細(xì)化，提高了絲材強(qiáng)度。拉拔過(guò)程可產(chǎn)生冷作硬化，進(jìn)一步提聞絲材強(qiáng)度。
[0008]鈦鋼復(fù)合絲在金屬絲繩制作設(shè)備完成鈦鋼復(fù)合絲繩的制作。每股12根鈦鋼復(fù)合絲，12股擰成鈦鋼復(fù)合絲繩?？蓾M(mǎn)足海洋運(yùn)輸、海洋工程、石油開(kāi)采、電梯傳動(dòng)干摩擦副等特殊需要，如用作航空母艦飛機(jī)攔截索，或者用于高速電梯轎廂升降系統(tǒng)的牽引繩，與鈦曳引輪配合，至少可提高五倍靜摩擦力，大大提高了電梯的安全系數(shù)，延長(zhǎng)了設(shè)備維修周期。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下詳細(xì)闡述本發(fā)明的內(nèi)容。該鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法包括以下步驟:
I)選取合金鋼鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造、軋制、機(jī)械加工制成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造、機(jī)械加工、穿軋管坯、機(jī)械加工制成鈦管備用；選取電工純鐵制成純鐵薄板經(jīng)過(guò)下料、卷筒備用；配制干潤(rùn)滑劑備用。其中，干潤(rùn)滑劑優(yōu)選由重量份數(shù)比為1:10的二硫化鑰和石墨乳組成。
`[0010]2)用胎具將純鐵薄板卷筒套在碳鋼棒材上，將其置于真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄板層的直縫自熔焊牢，盡可能多的密集點(diǎn)焊，使純鐵薄壁管箍在碳鋼芯棒表面。
[0011]3)對(duì)帶有純鐵薄層的碳鋼棒材的純鐵層外表面和鈦合金管坯內(nèi)壁進(jìn)行表面磨光處理，然后將帶有純鐵薄層的合金鋼芯棒組裝在鈦管中，制成鈦鋼復(fù)合棒。
[0012]4)封焊鈦鋼復(fù)合棒結(jié)合面，保證鈦合金管坯、純鐵薄層、碳鋼棒材之間成為一體，排除各結(jié)合面間隙內(nèi)的氣體，然后使用液壓鉗封堵排氣管，氬弧焊封堵管孔。
[0013]5)熱軋鈦鋼復(fù)合棒，每道次變形率為12%~15%，總變形率> 70%，起軋溫度850°C，終軋溫度750°C ;加熱至780°C保溫Ih后退火，制成直徑3~5mm的鈦鋼復(fù)合盤(pán)條。
[0014]6 )在50(T80(TC條件下，采用熱態(tài)輥模，多模連續(xù)拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼復(fù)合盤(pán)條至鈦鋼復(fù)合盤(pán)條的直徑< 3mm。采用多模連續(xù)拉伸與固定模組合拉拔，既能提高拉拔效率，又能保證所得絲材質(zhì)量。
[0015]7)先酸洗鈦鋼復(fù)合盤(pán)條進(jìn)行活化處理后，在鈦鋼復(fù)合盤(pán)條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min后真空退火；將干潤(rùn)滑劑均勻敷涂在鍍銅金屬層表面，加熱至12(T180°C，干燥Ih后連續(xù)冷拉鈦鋼復(fù)合盤(pán)條，每道次變形率為12%~15%，總變形率> 70% ;重復(fù)前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼復(fù)合絲材。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選取合金鋼鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造、機(jī)械加工制成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經(jīng)過(guò)鍛造、機(jī)械加工、穿軋管坯、矯直、機(jī)械加工制成鈦管備用；選取電工純鐵薄板卷制純鐵筒備用；配制干潤(rùn)滑劑備用； 2)用胎具將純鐵薄板卷筒套在碳鋼棒材上，將其置于真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄筒的直縫點(diǎn)焊牢，自熔焊接使純鐵薄壁管箍在合金鋼芯棒表面； 3)對(duì)純鐵復(fù)合合金鋼芯棒的純鐵層外表面和鈦合金管坯內(nèi)壁進(jìn)行表面磨光處理，然后將復(fù)合芯棒組裝在鈦管中，制成鈦鋼復(fù)合棒； 4)封焊鈦鋼復(fù)合棒結(jié)合面環(huán)形焊縫，真空法排除各結(jié)合面間隙內(nèi)的氣體，然后封堵排氣孔； 5)熱軋鈦鋼復(fù)合棒，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70%，起軋溫度850°C，終軋溫度750°C ;加熱至780°C保溫Ih后退火，制成直徑3~5mm的鈦鋼復(fù)合盤(pán)條； 6 )在50(T80(TC條件下，采用熱態(tài)輥模，多模連續(xù)拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼復(fù)合盤(pán)條至鈦鋼復(fù)合盤(pán)條的直徑< 3mm ； 7)先酸洗鈦鋼復(fù)合盤(pán)條進(jìn)行活化處理后，在鈦鋼復(fù)合盤(pán)條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min后真空退火；將干潤(rùn)滑劑均勻敷涂在鍍銅金屬層表面，加熱至12(Tl80°C，干燥Ih后連續(xù)冷拉鈦鋼復(fù)合盤(pán)條，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70% ;重復(fù)前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼復(fù)合絲材。`
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦鋼復(fù)合絲材的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述干潤(rùn)滑劑由重量份數(shù)比為1:10的二硫化鑰和石墨乳組成。
【文檔編號(hào)】B21B1/16GK103817167SQ201410091678
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】閻東輝, 宋洪海, 張金和, 劉玉濤 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)和世泰通用鈦業(yè)有限公司