[发明专利]一种钛合金异型丝材校直装置及校直方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金材料精整加工设备技术领域，涉及一种钛合金异型丝材校直装置，还涉及利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的校直方法。

背景技术

钛合金材料具有比强度高、加工性能好，能够制造更薄、更细的结构器件，它的散热性能和表面质感也更出色；同时，相比一般金属材料，钛合金的密度低、耐腐蚀性能好，能够满足在腐蚀介质中进行的涂层和镀膜工艺。基于以上特性，钛合金作为结构件材料被广泛应用于以计算机Computer、通信Communication和消费类电子产品Consumer Electronics为核心应用的3C电子产品中。

作为3C电子产品结构件用钛合金材料一般具有以下特点：断面形状为不规则异型丝材为主；表面要求呈光亮金属本色；批量化盘卷态交货；由于后续深加工的要求对材料直线度要求较高等。而传统的校直方法辊式校直和电热校直均不适用于钛合金异型材料的校直。传统的辊式矫直适用于圆截面的棒材校直，利用棒材反弯的原理来达到校直的目的，棒材在校直时需旋转加工，而钛合金异型材断面形状一般为带R角的矩形，不能实现自身的旋转加工；传统电热校直方法在校直后材料表面会被氧化形成氧化层，表面光洁度遭到破坏且尺寸均匀性也不能保证，另外，电热校直由于需要通电，装置不能实现批量化的盘卷在线校直。因此，专门用于钛合金异型丝材的校直装置的设计开发成为钛合金异型材批量化加工的关键问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛合金异型丝材校直装置，解决了现有校直装置无法满足钛合金异型材校直对表面质量、批量化生产的要求的问题。

本发明的另一目的是利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的校直方法。

本发明所采用的第一技术方案是，一种钛合金异型丝材在线热张力校直装置，包括水平放置的管式加热炉，管式加热炉的中心孔中套装有一端封闭的输线管，输线管的两端分别伸出中心孔两端的孔口，输线管的封闭端端面上开有圆孔a，输线管的开放端安装有管盖，管盖的端面上开设有圆孔b,钛合金异型丝材的一端连接在放线轮上，钛合金异型丝材的另一端依次穿过圆孔a、圆孔b后连接在由电机驱动的收线轮上，输线管上开有圆孔c，惰性气体罐通过输气软管与圆孔c接通，其中圆孔a与圆孔b同轴，圆孔a、圆孔b的孔径相同且为钛合金异型丝材横截面尺寸的1～2倍。

本发明第一技术方案的特点还在于，

其中输线管的两端分别伸出中心孔两端的孔口。

其中圆孔a与圆孔c共面。

本发明的第二技术方案为，利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的校直方法，包括以下步骤：

步骤1：使用弱酸对冷轧后的钛合金异型丝材原料进行酸洗除油污，酸洗的时间为3～5分钟，然后对酸洗过的钛合金异型丝材原料进行清洗、烘干，得到表面光滑无污染的钛合金异型丝材；

步骤2：接通管式加热炉的电源，当管式加热炉内温度升高后，打开惰性气体罐的阀门，通过惰性气体罐连接的输气软管对管式加热炉中输送惰性气体；

步骤3：将步骤1中烘干后的钛合金异型丝材均匀绕制在放线轮上，将钛合金异型丝材的一端经步骤2中通有惰性气体的管式加热炉穿出，接通电机，穿出的钛合金异型丝材的一端收于收线轮上，进行热张力校直；

步骤4：步骤3中放线轮上的钛合金异型丝材全部绕制在收线轮上之后，校直过程结束，先关闭电机，然后依次关闭管式加热炉的电源、惰性气体罐阀门，待校直后的钛合金异型丝材冷却至室温时，从收线轮上取出校直后的钛合金异型丝材。

本发明的第二技术方案的特点还在于，

其中步骤1中弱酸体积配比为：HF：HNO₃：H₂O＝1：3：20。

其中步骤2中管式加热炉中的炉温为850℃-950℃时通入惰性气体。

其中步骤2中惰性气体通入3-5min之后开始步骤3的操作。

其中步骤2中通入管式加热炉的惰性气体为氩气，惰性气体的输送量为10-15L/min。

其中步骤3中电机转速为600-1000r/min。

其中步骤3中放线轮、收线轮的直径相同且均为600～800mm。

本发明的有益效果是，本发明中的校直装置通过电机带动的主动收线轮的张力校直和惰性气体氛围加热校直，解决了现有校直装置对材料表面氧化、效率低、不能盘卷式批量化生产的问题，本发明中基于校直装置提出的校直方法，解决了辊式校直方法不能校直异型截面材料的问题，满足了钛合金异型丝材校直对表面质量、批量化生产的要求。

附图说明