[实用新型]一种加热-拉丝-精拉整形-冷却的丝材制备装置

说明书

技术领域

本实用新型属于丝材制备技术领域，具体为一种加热-拉丝-精拉整形-冷却的丝材制备方法和装置，适用于高强难拉焊丝和金属导线等丝材的生产。

背景技术

高强焊丝在拉拔过程中，由于其强度硬度高，容易发生脆断、粗细不均、损坏挤压模等问题。同时需要多次的拉拔，才能获得一定直径的焊丝，生产效率低下。而本实用新型可提供感应加热和精拉整形功能，可在短时间内将棒材加热至所需温度，提高棒材的塑韧性，也减小了杆材对挤压模的摩擦破坏，提高了拉丝效率和表面成形质量。

金属导线，如铜杆和铝杆在拉丝机上拉拔的过程中，会发生硬化、变脆，为了恢复单丝的塑性，保持良好的电气性能，因此需要将线材在一定的温度下进行热处理即退火处理。目前常见的退火拉丝机的退火设备主要由退火罐、加热丝等组成，它通过把单丝放置在一个加热的容器内达到退火的目的，该设备的主要优点是设备简单、易维护，缺点是耗电大、单丝性能不稳定，退火周期长、效率低。而本实用新型提供的装置具有加热和冷却功能，可以实现拉拔与组织控制一体化的功能。

查阅现有的焊丝及导线等丝材制造技术，大多采用分步加热、拉丝、整形、热处理等措施，来保证获得高质量的焊丝和导线等丝材，并没有发现具有集原位加热-拉丝-精拉整形-冷却功能于一体的方法及装置。而本实用新型提供了一种集感应加热、拉丝、精拉整形、组织控制等功能于一体的高质高效的丝材制备方法与装置，可用于高强难拉焊丝和金属导线等丝材产品的生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出了一种加热-拉丝-精拉整形-冷却的丝材制备装置及其方法，适用于高强难拉焊丝和金属导线等丝材的生产。

本实用新型的技术方案为：

一种加热-拉丝-精拉整形-冷却的丝材制备装置，在拉丝方向依次设置第一密封圈、感应加热机构、拉丝模具、精拉整形处理机构、冷却机构以及第二密封圈；所述的感应加热机构包括陶瓷基体与感应线圈，感应线圈埋置在陶瓷基体上，所述的陶瓷基体内设有第一保护气槽，所述的冷却机构中设有第二保护气槽。

所述的感应加热线圈区域为加热区域，所述的拉丝模具区域为拉丝变形区域，所述的精拉整形处理机构区域为表面修复整形区域，所述的冷却机构区域为冷却控温区域。

如上所述的感应线圈与陶瓷基体的内侧之间铺置绝热绵。

如上所述的保护气槽的气体流通方向为由外向内。

如上所述的冷却机构中也设有保护气槽对打磨后的丝材冷却过程提供气体保护。

如上所述的拉丝模具中设有冷却水槽。

如上所述的精拉整形处理机构为管状结构，其内径和拉丝模具出口端直径相等；精拉整形处理机构需经淬火处理增加表面耐磨性；精拉整形处理机构工作时，与拉丝模具配合，拉丝模具将丝材在圆周方向固定，精拉整形处理机构旋转，对拉完的丝材进行整形修复处理。

一种基于加热-拉丝-精拉整形-冷却的丝材装置的制备方法，其特征在于，包括具体步骤如下：

第一步，根据待拉丝材的直径Φ₀和目标丝材的直径Φ_目标，选择孔径为Φ₁，Φ₂、Φ₃，……，Φ_n的拉丝模具和精拉整形机构，其中Φ₀>Φ₁>Φ₂>Φ₃>……>Φ_n＝Φ_目标，且Φ_i—Φ_i+1≤ξ·Ψ·Φ_i，i＝0,1,2…n-1，其中ξ为常数，为0.2～0.6，Ψ为材料断面收缩率，n为拉丝次数；

第二步，待拉丝材进入感应加热线圈区域，调节感应加热电流，将待拉丝材加热至预热温度区间；感应加热机构内的保护气槽通入保护气；

第三步，预热后的待拉丝材进入拉丝模具，拉压成Φ₁的丝材，同时拉丝模具中通有冷却水；

第四步，拉压处理后的丝材进入精拉整形处理机构，与拉丝模具配合，拉丝模具将丝材在圆周方向固定，精拉整形处理机构旋转，对拉完的丝材进行整形修复处理；

第五步，精拉整形处理后的丝材进入冷却机构。在冷却机构中的水冷槽和气保槽分别通入冷却水和保护气，将精拉整形处理后的丝材冷却至室温后拉出冷却装置；