CN103028675A - 一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法及其装置 - Google Patents
一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103028675A CN103028675A CN2012104846848A CN201210484684A CN103028675A CN 103028675 A CN103028675 A CN 103028675A CN 2012104846848 A CN2012104846848 A CN 2012104846848A CN 201210484684 A CN201210484684 A CN 201210484684A CN 103028675 A CN103028675 A CN 103028675A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wire
- titanium alloy
- wire rod
- stress relaxation
- alloy wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Wire Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及钛合金线材应力松弛矫直方法及其装置，该装置按照钛合金线材的移动方向，依次包括放线装置、进料夹持辊、一个以上的V形块定位装置，程序控制的线材牵引装置、切断装置、收料箱，在V形块定位装置上设置可调节的线材压紧轴承，相邻V形块定位装置之间设有高频感应加热装置。将线材依次穿过V形块定位装置、牵引装置，并用压紧轴承对线材进行压紧固定后，启动机器，高频感应加热设备按照设定的程序加热和保温，使材料快速地实现应力松弛之后，牵引装置带动线材向前移动，完成了一个工位的操作，重复上述步骤最终得到矫直后的线材。此方法适合矫直屈强比较大，回弹严重的小直径钛合金线材，且矫直效果符合要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛合金线材应力松弛矫直法及其装置，适合矫直屈强比较大，回弹严重的小直径钛合金线材。
背景技术
市面上的线材矫直设备种类繁多，但常用的是平立辊组合式矫直机和转毂式矫直机。两者的主要组成部分包括入料夹送辊、矫直辊组（或转毂）、出料夹送辊和下料装置。现在航空航天、汽车和生物移植等领域对钛合金线材需求量越来越大，由于钛合金在常温下的弹性模量小，屈服强度高，屈强比大，矫直过程如果矫直力过大时则容易产生裂纹，并且回弹严重，因此在常温下，以上两种矫直机上很难将之矫直。虽然，小直径的热轧棒材可以用热张力矫直法进行矫直，且具有较高的矫直精度，但由于材料装卸比较麻烦，不适合自动化操作，而且钛合金线材是盘元供货状态，原始曲率大，更不方便装夹。
发明内容
针对现有线材矫直技术在矫直钛合金时的不足，提出了一种基于材料应力松弛原理的矫直方法及其装置，以解决钛合金线材难以矫直的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钛合金线材的高温应力松弛矫直装置，按照钛合金线材的移动方向，依次包括放线装置、进料夹持辊、一个以上的V形块定位装置，程序控制的线材牵引装置、切断装置、收料箱，在V形块定位装置上设置可调节的线材压紧轴承，相邻V形块定位装置之间设有高频感应加热装置。
一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法，是将线材依次穿过V形块定位装置、牵引装置，并用压紧轴承对线材进行压紧固定后，启动机器，高频感应加热设备按照设定的程序加热和保温，使材料快速地实现应力松弛之后，牵引装置带动线材向前移动，完成了一个工位的操作，重复上述步骤最终得到矫直后的线材。
加热温度600℃-750℃、每次加热保温时间3-4min，每次移动长度200mm；
钛合金材料表面可能会形成一定厚度的氧化层，但后续磨削过程中可以将此层磨削掉。不会对矫直后的产品质量产生较大影响。
本发明借助材料在高温下的应力松弛原理，即在总应变不变的条件下，材料内部的塑性应变分量会随时间不断增长，使回弹应变分量随时间逐渐降低，从而导致变形恢复力（回弹应力）随时间逐渐降低。而且在应力松弛发生时，残余应力与时间的变化关系并不是线性的，而是前一段时间下降剧烈而之后随时间的增加应力并没有明显的下降。
本发明的有益效果是，基于应力松弛原理并运用化零为整的方法开创了一种钛合金线材矫直的新思路，并且设计了一套结构简单、实用可行的矫直装置。
附图说明
图1是本发明材料应力松弛与高温软化原理图；
图2矫直装置结构示意图；
图3 V形块定位装置剖纵向剖视图；
图中1.放线装置、 2.进料夹持辊、 3.可调节的线材压紧轴承、4.高频感应加热装置、5.V形块定位装置、 6.程序控制的线材牵引装置、 7.切断装置、 8.收料箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明材料应力松弛与高温软化原理图,参照图1所示，在高温下当材料的应变达到ε0时所对应的应力为σT，若此时卸载的话应变将变为εT，而所对应的回弹量为ε0-εT；若此时保持应变不变并在高温下保持一段时间，那么材料内部的应力将会按照图中第二象限的曲线降低，并逐步稳定在一个恒定值，从图中可以看出，应力松弛与时间有关，在时间δ之前，应力下降很快，在δ之后应力下降缓慢，此时卸载后应变将回到εTδ，回弹量为ε0-εTδ，从图中可以看出ε0-εT 
ε0-εTδ，因此可以将此种方法利用到钛合金线材的矫直过程中。
图2是矫直装置结构示意图，参照图2所示，一种钛合金线材的高温应力松弛矫直装置，按照钛合金线材的移动方向，依次包括放线装置1、进料夹持辊2、 一个以上的V形块定位装置5，程序控制的线材牵引装置6、切断装置7、收料箱；在V形块定位装置5上设置可调节的线材压紧轴承3，既可以对线材进行压紧定位，保证线材直线度，又不影响线材受到牵引力时向前滑动，相邻V形块定位装置5之间设有高频感应加热装置4，因为V形块定位装置5的数量是一个以上，因此高频感应加热装置4数量也是一个以上，在图2中设置4个V形块定位装置5，3个高频感应加热装置4，仅作实例说明，不做限制所用。牵引装置6每隔一段时间将拖动线材往前移动一定的距离，在停顿的时间里，高频感应加热装置4对线材进行加热保温使材料发生应力松弛，当此过程完成后牵引装置将牵引线材往前移动，不断重复上述过程，最终使线材达到矫直的目的。
图3 V形块定位装置剖纵向剖视图，参照图3所示，V形块定位装置顶部的V形槽是根据线材直径设计的，与线材压紧轴承一起保证了线材运动过程中的直线度。
实施例
对直径为Φ4mm的TC4钛合金线材进行矫直，首先将线材依次穿过V形块定位装置5和牵引装置6，并通过线材压紧轴承3对线材进行压紧固定，然后检查设备各环节是否正常，启动机器后高频感应加热设备4按照设定的程序进行加热和保温3-4分钟，使材料快速的进行应力松弛，在应力松弛完成后，牵引装置带动线材向前移动200mm，这样就完成了一个工位的操作，重复上述步骤最终得到矫直后的线材，经检测矫直后线材的直线度约为3‰，符合矫直要求。
上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种钛合金线材的高温应力松弛矫直装置，其特征在于按照钛合金线材的移动方向，依次包括放线装置、进料夹持辊、一个以上的V形块定位装置，程序控制的线材牵引装置、切断装置、收料箱，在V形块定位装置上设置可调节的线材压紧轴承，相邻V形块定位装置之间设有高频感应加热装置。
2.根据权利要求1所述装置的钛合金线材的高温应力松弛矫直法，是将线材依次穿过V形块定位装置、牵引装置，并用压紧轴承对线材进行压紧固定后，启动机器，高频感应加热设备按照设定的程序加热和保温，使材料快速地实现应力松弛之后，牵引装置带动线材向前移动，完成了一个工位的操作，重复上述步骤最终得到矫直后的线材。
3.根据权利要求3所述的钛合金线材的高温应力松弛矫直法，其特征在于高频感应加热每次加热温度600℃-750℃、每次加热保温时间3~4min，一个工位的线材移动长度200mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012104846848A CN103028675A (zh) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012104846848A CN103028675A (zh) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法及其装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103028675A true CN103028675A (zh) | 2013-04-10 |
Family
ID=48016358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012104846848A Withdrawn CN103028675A (zh) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103028675A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107858631A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-03-30 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种Φ3mm‑Φ10mm钛合金线材连续氧化系统及方法 |
| CN108031772A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-15 | 西安诺博尔稀贵金属材料有限公司 | 一种气体保护热张力矫直设备及钴丝材矫直方法 |
| CN108213269A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 北京康普锡威科技有限公司 | 雾化制粉用钛及钛合金丝材连续矫直装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095971A (zh) * | 1993-05-31 | 1994-12-07 | 秦锡沧 | 牵伸式盘圆线材自动校直切断机 |
| JPH08300044A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-19 | Nippon Steel Corp | 棒線材連続矯正装置 |
| CN1209462A (zh) * | 1998-09-01 | 1999-03-03 | 西北有色金属研究院 | 一种超弹性钛镍丝材处理方法及装置 |
| US6077369A (en) * | 1994-09-20 | 2000-06-20 | Nippon Steel Corporation | Method of straightening wire rods of titanium and titanium alloy |
| CN100457310C (zh) * | 2006-12-30 | 2009-02-04 | 西北有色金属研究院 | 一种细径薄壁金属管材的矫直装置 |
| CN201706880U (zh) * | 2010-06-03 | 2011-01-12 | 宝钛集团有限公司 | 一种真空蠕变校形炉 |
-
2012
- 2012-11-26 CN CN2012104846848A patent/CN103028675A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095971A (zh) * | 1993-05-31 | 1994-12-07 | 秦锡沧 | 牵伸式盘圆线材自动校直切断机 |
| US6077369A (en) * | 1994-09-20 | 2000-06-20 | Nippon Steel Corporation | Method of straightening wire rods of titanium and titanium alloy |
| JPH08300044A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-19 | Nippon Steel Corp | 棒線材連続矯正装置 |
| CN1209462A (zh) * | 1998-09-01 | 1999-03-03 | 西北有色金属研究院 | 一种超弹性钛镍丝材处理方法及装置 |
| CN100457310C (zh) * | 2006-12-30 | 2009-02-04 | 西北有色金属研究院 | 一种细径薄壁金属管材的矫直装置 |
| CN201706880U (zh) * | 2010-06-03 | 2011-01-12 | 宝钛集团有限公司 | 一种真空蠕变校形炉 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108031772A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-15 | 西安诺博尔稀贵金属材料有限公司 | 一种气体保护热张力矫直设备及钴丝材矫直方法 |
| CN107858631A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-03-30 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种Φ3mm‑Φ10mm钛合金线材连续氧化系统及方法 |
| CN108213269A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 北京康普锡威科技有限公司 | 雾化制粉用钛及钛合金丝材连续矫直装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103480713A (zh) | 柔性拉形装置及利用柔性拉形装置进行板料拉形的方法 | |
| CN107649530B (zh) | 航天用超高精导轨型材的生产方法和生产设备 | |
| CN103028675A (zh) | 一种钛合金线材的高温应力松弛矫直法及其装置 | |
| CN104874604A (zh) | 宽幅钛合金厚板轧制方法 | |
| KR101574415B1 (ko) | 곡면유리 제조 장치 및 방법 | |
| CN107162394A (zh) | 一种3d曲面玻璃的热弯模具及3d曲面玻璃的制作方法 | |
| CN104259271A (zh) | 弯曲装置及用该装置加工u形螺栓的方法 | |
| CN203157152U (zh) | 软包装锂电池铝塑膜成型装置 | |
| CN203265319U (zh) | 连续热处理生产线用温矫装置 | |
| CN207577122U (zh) | 贯穿式银铜复合锭块的制备装置 | |
| CN104354318A (zh) | 电池冷热压机的冷热压机构 | |
| CN207517810U (zh) | 方形电芯卷绕装置 | |
| CN104400352B (zh) | 一种半硬态铜管加工方法 | |
| CN102019306A (zh) | 一种数控校平方法及校平机 | |
| CN201503732U (zh) | 高温超导线材绝缘包绕装置 | |
| CN104015343B (zh) | 热成型设备、热压模具以及热成型方法 | |
| CN102962381A (zh) | 一种胎圈钢丝表面处理前矫直装置及矫直方法 | |
| CN102228933B (zh) | 电流辅助柔性压辊拉形钛合金的方法及压辊拉形的装置 | |
| CN205723816U (zh) | 热压机构 | |
| CN204934422U (zh) | 电热自动矫直切断机 | |
| CN204093880U (zh) | 弯曲装置 | |
| CN102615100A (zh) | 镁合金板带材的轧制装置 | |
| CN203591994U (zh) | 一种导线压延机 | |
| CN202367126U (zh) | 一种弹簧调修的装置 | |
| CN106564179B (zh) | 一种管材在轨成型模具及成型方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20130410 |