CN104060204A - 一种钛丝材退火处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛丝材退火处理的方法，钛丝材的退火在退火装置中进行，该装置包括：壳体（1）；冷却部（2）；石英管（3），在该石英管（3）上的进气口（31）、出气口（32）；输送通道（4）；感应线圈（5）；其中，通过所述石英管（3）上设置的进气口（31）和出气口（32）向石英管3中导入惰性气体的条件下，使钛丝材通过输送通道（4），在钛丝材通过所述石英管（3）过程中，通过感应线圈（5）对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在500-900℃，且所述钛丝材通过输送通道（4）的速度为0.2m/min～1.5m/min。通过使用本发明的钛丝材退火处理的方法，能够减少工序、提高效率。

Description

一种钛丝材退火处理的方法

技术领域

本发明涉及一种钛丝材退火处理的方法。

背景技术

由于钛及钛合金化学性质活泼，在加热状态下易吸氧、氢、氮等，因此在后面的工序中往往需要去除表面层，一般的此工艺为脱脂、碱洗、酸洗，因此工序多，工艺复杂，并且会对环境造成污染。

目前国内生产钛丝的生产工艺为热轧后的钛线材，通过拉丝、脱脂、中间退火、碱洗、酸洗，再经拉丝、脱脂、退火、碱酸洗，直至成品。因此生产工艺繁琐，效率低，并且在表面处理时造成金属损失，以及操作不当，造成碱酸洗效果不良，退火时又再次造成氧化。

为了提高钛丝生产效率，用于钛丝材的退火处理的方法就成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中钛丝材生产过程中，工序繁杂、生产效率低、金属损失较大的问题，提供一种钛丝材退火处理的方法，通过使用该方法，能够减少生产工序、提高生产效率和减少金属损失。

为了实现上述目的，本发明提供一种钛丝材退火处理的方法，其中，所述钛丝材的退火在退火装置中进行，其特征在于，该退火处理装置包括：具有空腔的壳体；冷却部，该冷却部安装在所述壳体的第一内壁上；石英管，该石英管的一端安装在所述冷却部上，另一端安装在所述壳体的与所述第一内壁相对的第二内壁上，且在该石英管上的靠近冷却部的位置设置有进气口，在该石英管上的靠近第二内壁的位置设置有出气口；输送通道，该输送通道从所述壳体的第二内壁延伸至所述壳体的第一内壁，并且从内部贯穿所述冷却部和所述石英管；感应线圈，该感应线圈缠绕在所述石英管的外周；其中，通过所述石英管上设置的进气口和出气口向石英管中导入惰性气体的条件下，使钛丝材通过输送通道，其中，在钛丝材通过所述石英管过程中，通过感应线圈对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在500-900℃，且所述钛丝材通过输送通道的速度为0.2m/min～1.5m/min。

优选地，所述壳体为夹层的壳体，在壳体的表面具有冷却介质入口和冷却介质出口。

优选地，所述冷却部内部具有冷却介质通路，所述冷却介质通路与所述输送通道不连通。

优选地，所述石英管的另一端安装有前端口部，所述前端口部与所述输送通道连通。

优选地，所述退火处理装置还包括温度测定单元，所述设置有温度测定单元以插入到石英管内的方式进行设置。

优选地，所述冷却部为石墨块或铜块。

更优选地，所述冷却部为石墨块。

优选地，通过感应线圈对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在650-800℃。

优选地，石英管中惰性气体的压力为1.1-1.3大气压。

优选地，所述冷却部使得通过所述冷却部后的钛丝材的温度为10-200℃。

通过使用本发明的钛丝材退火处理的方法，只需将线材（拉丝坯料）进行碱酸洗，其后的拉丝生产过程中无需碱洗、酸洗工序，从而能够减少工序、提高效率。并且由于减少了碱酸洗造成的金属损失，减少了碱酸液的使用，从而成本低，并且能够减少环境污染。

另外，本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的退火处理装置的示意图。

附图标记说明

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明的退火处理装置包括：具有空腔的壳体1；冷却部2，该冷却部2安装在所述壳体1的第一内壁上；石英管3，该石英管3的一端安装在所述冷却部2上，另一端安装在所述壳体1的与所述第一内壁相对的第二内壁上，且在该石英管3上的靠近冷却部2的位置设置有进气口31，在该石英管3上的靠近第二内壁的位置设置有出气口32；输送通道4，该输送通道4从所述壳体1的第二内壁延伸至所述壳体1的第一内壁，并且从内部贯穿所述冷却部2和所述石英管3；感应线圈5，该感应线圈5缠绕在所述石英管3的外周。

根据本发明，所述壳体1的内部容纳有所述冷却部2、石英管3、感应线圈5、温度测定单元7。为了防止所述壳体1在后述的感应线圈5作用下过热，优选所述壳体1为夹层的壳体，且在壳体的表面具有冷却介质入口11和冷却介质出口12。所述冷却介质没有特别的限定，可以为本领域常用的各种冷却介质，例如为水。

根据本发明，所述输送通道4从所述壳体1的第二内壁延伸至所述壳体1的第一内壁，并且从内部贯穿所述冷却部2和所述石英管3，形成钛丝材在退火处理装置中的通道。所述输送通道4的形状没有特别的限定，只要是能够使钛丝材通过的形状即可，但优选为与钛丝材的形状相适应的圆筒状。在所述输送通道4的形状为圆筒状时，为了防止钛丝材被氧化，其直径可以为钛丝材直径的2-6倍，优选为钛丝材直径的2-4倍。

根据本发明，所述冷却部2用于对通过石英管3的钛丝材进行冷却。为了提高冷却部2的冷却效果，优选情况下，所述冷却部2内部具有冷却介质通路。且为了防止冷却介质与经过冷却部2的钛丝材接触，所述冷却介质通路设置为不与所述输送通道4连通。所述冷却介质没有特别的限定，可以为本领域常用的各种冷却介质，例如为水。

根据本发明，优选地，所述冷却部2为石墨块或铜块；更优选地，所述冷却部2为石墨块。

根据本发明，所述石英管3上的靠近冷却部2的位置设置有进气口31，靠近第二内壁的位置设置有出气口32。所述进气口31和出气口32用于向所述石英管3中通入惰性气体，从而防止钛丝材在退火过程中被氧化。

根据本发明，所述石英管3的外周上缠绕有感应线圈5，所述感应线圈5连接有电源8，从而能够对通过所述石英管3中的钛丝材进行加热。

根据本发明，优选情况下，所述石英管3的另一端安装有前端口部6，所述前端口部6与所述输送通道4连通。安装有所述前端口部6时，所述前端口部6为钛丝材的入口，优选为能够拆卸地安装在所述石英管3的另一端上。通过能够拆卸地安装在所述石英管3的另一端上，可以进一步根据钛丝材的粗细，切换为与钛丝材的粗细相适合的前端口部6。并且，优选所前端口部6的通孔的直径比所述输送通道4的通孔的直径小，这样能够提高惰性气体在石英管3中的压力。

根据本发明，优选情况下，所述退火处理装置还包括温度测定单元7，所述设置有温度测定单元7以插入到石英管3内的方式进行设置，且所述温度测定单元7与所述石英管3中通过的钛丝材不接触，但尽可能地靠近所述钛丝材，从而能够对钛丝材的温度进行监测。

根据本发明，所述钛丝材是指钛或钛合金丝材。

上面对本发明的退火处理装置进行了说明，下面对使用本发明的退火处理装置，进行钛丝材退火的方法进行说明。

根据本发明，使用本发明的退火处理装置进行钛丝材退火的方法为：通过所述石英管3上设置的进气口31和出气口32向石英管3中导入惰性气体的条件下，使钛丝材通过输送通道4，在钛丝材通过所述石英管3过程中，通过感应线圈5对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在500-900℃，且所述钛丝材通过输送通道4的速度为0.2m/min～1.5m/min。

优选的情况下，通过感应线圈5对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在650-800℃。

根据本发明，从更进一步防止钛丝材被氧化方面考虑，优选石英管3中惰性气体的压力为1.1-1.3大气压；优选为1.1-1.2大气压。

根据本发明，使钛丝材通过输送通道4的方法可以为本领域常用的各种方法，例如可以通过导轮将钛丝材以一定的速率输送到输送通道4中。在本发明中，从防止钛丝材被氧化方面考虑，优选所述钛丝材通过输送通道4的速度为0.3m/min～1m/min，进一步优选为0.4m/min～0.6m/min。

根据本发明，通过所述冷却部2对通过石英管3的钛丝材进行冷却。所述冷却部2使得通过所述冷却部2（也即通过所述输送通道4）后的钛丝材的温度为10-200℃即可，优选为15-100℃，更优选为25-40℃。

根据本发明，优选情况下，所述惰性气体可以为本领域公知的各种不与钛丝材反应的惰性气体，例如为氩气。

根据本发明，通过使用本发明的退火处理方法进行退火，只需将线材（拉丝坯料）进行碱酸洗，其后的拉丝生产过程中无需碱洗、酸洗工序，从而能够减少工序、提高效率。并且由于减少了碱酸洗造成的金属损失，减少了碱酸液的使用，从而成本低，并且能够减少环境污染。

下面通过实施例对本发明进行进一步的说明，但本发明并不限于下述实施例。

如图1所示，以下实施例中使用的退火处理装置的结构为：具有空腔的壳体1；冷却部（石墨块）2，该冷却部2安装在所述壳体1的第一内壁上；石英管3，该石英管）的一端安装在所述冷却部（石墨块）2上，另一端安装在所述壳体1的与所述第一内壁相对的第二内壁上，且在该石英管3上的靠近冷却部2的位置设置有进气口31，靠近第二内壁的位置设置有出气口32；输送通道4，该输送通道4贯穿所述壳体1、冷却部2和石英管3；感应线圈5，该感应线圈5缠绕在所述石英管3上。

实施例1

通过所述石英管3上设置的进气口31和出气口32向石英管3中导入氩气的条件下，将纯钛钛丝（直径1.5mm，线长25m）经过导轮引入使输送通道4（直径为4mm），其中，在钛丝材通过所述石英管3过程中，通过感应线圈5对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在720℃左右，所述石英管3中氩气的压力为1.15大气压。所述钛丝材通过输送通道4的速度为0.5m/min。通过输送通道4后（通过石墨块冷却后）的纯钛钛丝的温度为30℃左右。纯钛钛丝经过退火后，丝材依旧保持银亮色，未被氧化。

实施例2

通过所述石英管3上设置的进气口31和出气口32向石英管3中导入氩气的条件下，将纯钛钛丝（直径1.0mm，线长30m）经过导轮引入使输送通道4（直径为4mm），其中，在钛丝材通过所述石英管3过程中，通过感应线圈5对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在700℃左右，所述石英管3中氩气的压力为1.1大气压。所述钛丝材通过输送通道4的速度为0.45m/min。通过输送通道4后（通过石墨块冷却后）的纯钛钛丝的温度为35℃左右。纯钛钛丝经过退火后，丝材依旧保持银亮色，未被氧化。

实施例3

通过所述石英管3上设置的进气口31和出气口32向石英管3中导入氩气的条件下，将纯钛钛丝（直径2mm，长度30m）经过导轮引入使输送通道4（直径为5mm），其中，在钛丝材通过所述石英管3过程中，通过感应线圈5对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在750℃左右，所述石英管3中氩气的压力为1.2大气压。所述钛丝材通过输送通道4的速度为0.4m/min。通过输送通道5后（通过石墨块冷却后）的纯钛钛丝的温度为40℃左右。纯钛钛丝经过退火后，丝材依旧保持银亮色，未被氧化。

通过实施例1-3可知，通过使用本发明的退火处理的方法进行退火，步骤简单，且退火过程中，钛丝材不被氧化。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种钛丝材退火处理的方法，所述钛丝材的退火在退火装置中进行，其特征在于，该退火处理装置包括：

具有空腔的壳体（1）；

冷却部（2），该冷却部（2）安装在所述壳体（1）的第一内壁上；

石英管（3），该石英管（3）的一端安装在所述冷却部（2）上，另一端安装在所述壳体（1）的与所述第一内壁相对的第二内壁上，且在该石英管（3）上的靠近冷却部（2）的位置设置有进气口（31），在该石英管（3）上的靠近第二内壁的位置设置有出气口（32）；

输送通道（4），该输送通道（4）从所述壳体（1）的第二内壁延伸至所述壳体（1）的第一内壁，并且从内部贯穿所述冷却部（2）和所述石英管（3）；

感应线圈（5），该感应线圈（5）缠绕在所述石英管（3）的外周；

其中，通过所述石英管（3）上设置的进气口（31）和出气口（32）向石英管3中导入惰性气体的条件下，使钛丝材通过输送通道（4），其中，在钛丝材通过所述石英管（3）过程中，通过感应线圈（5）对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在500-900℃，且所述钛丝材通过输送通道（4）的速度为0.2m/min～1.5m/min。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述壳体（1）为夹层的壳体，在壳体的表面具有冷却介质入口（11）和冷却介质出口（12）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述冷却部（2）内部具有冷却介质通路，所述冷却介质通路与所述输送通道（4）不连通。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述石英管（3）的另一端安装有前端口部（6），所述前端口部（6）与所述输送通道（4）连通。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述退火处理装置还包括温度测定单元（7），所述设置有温度测定单元（7）以插入到石英管（3）内部的方式进行设置。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷却部（2）为石墨块或铜块。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述冷却（2）部为石墨块。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过感应线圈（5）对所述钛丝材进行加热，使钛丝材的温度控制在650-800℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，石英管（3）中惰性气体的压力为1.1-1.3大气压。

10.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述冷却部（2）使得通过所述冷却部（2）后的钛丝材的温度为10-200℃。