CN109433848B - 一种利用钛带生产钛丝的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用钛带生产钛丝的方法，解决传统加工工艺存在的生产工序繁琐，加工周期长，成品率低，能源消耗大、不利于节能环保的问题。该方法包括：首先，利用分条机将钛卷沿宽度方向等间距分割成若干条钛带；然后，把分割好的钛带放置在钛带压沟装置上，将钛带的上下表面分别压出若干条等间距布置的沟痕；之后，再利用钛带剪切装置，沿着钛带上的沟痕，将钛带分割成若干条横截面近似为六边形的丝条；最后，丝条坯料经过若干道次的退火、拉伸，产出成品钛丝。本方法能够避免锻造、车光、轧制、削皮等工序造成的损耗，修磨量少，成品率高；钛丝表面没有起皮、裂纹、夹杂等缺陷，丝材成品性能强，并可有效减少轧机等设备的投入、降低人工成本。

Description

一种利用钛带生产钛丝的方法

技术领域

本发明属于钛合金丝加工制造技术领域，具体涉及一种能够避免锻造、车光、轧制、削皮等工序造成的损耗，修磨量少，成品率高；钛丝表面没有起皮、裂纹、夹杂等缺陷，丝材成品性能强，可有效减少轧机等设备投入和人工成本的利用钛带生产钛丝的方法。

背景技术

目前，钛及钛合金丝在军工行业，化工行业，3D打印行业，以及标准件、医疗器械、金属结构件制造等领域，应用越来越广泛；并且，市场对钛及钛合金丝的质量和产量要求也越来越高。传统钛及钛合金丝的加工工艺为：将钛材铸锭锻造成棒材，然后，中断下料、车光和修磨，再把棒材轧制成直径为φ10 mm左右的线坯；之后，削皮去掉线坯表面的氧化皮，并经过20多道次的退火、拉伸和修磨，进而形成直径φ2.0～φ3.2mm的钛丝；最后，再经过碱酸洗（抛光或扒皮）得到成品钛丝。然而，这种传统的加工工艺不但生产工序繁琐、加工周期长，生产成本高，而且，成品率低（成品率最高仅能达到70%左右），能源消耗大，不利于节能环保。故有必要对现有技术的钛丝制备工艺予以改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种能够避免锻造、车光、轧制、削皮等工序造成的损耗，修磨量少，成品率高；钛丝表面没有起皮、裂纹、夹杂等缺陷，丝材成品性能强，可有效减少轧机等设备投入和人工成本的利用钛带生产钛丝的方法。

本发明所采用的技术方案是：该利用钛带生产钛丝的方法包括如下步骤：

步骤一、利用分条机将钛卷沿宽度方向等间距分割成若干条钛带；

步骤二、把分割好的钛带放置在钛带压沟装置上，将钛带的上下表面，分别压出若干条沿钛带宽度方向等间距布置的沟痕；

步骤三、上下表面分别压完沟痕的钛带，再利用钛带剪切装置，沿着钛带上的沟痕，将钛带分割、切断成若干条横截面近似为六边形的丝条；

步骤四、钛带剪切装置分割出来的横截面接近圆形的丝条坯料，经过若干道次的退火、拉伸，即可产出成品钛丝。

所述步骤二，用于在钛带上下表面辊压出沟痕的钛带压沟装置包括固定底座，固定底座的上方转动设置有压沟轧辊，压沟轧辊的两端分别通过轧辊连接架与固定底座相连，且压沟轧辊的轧辊驱动轴通过齿轮箱与轧辊驱动装置相连。

所述压沟轧辊由上压沟辊和下压沟辊构成，上压沟辊和下压沟辊上分别设置有若干组位置相互对应的压沟尖角。以利用上压沟辊和下压沟辊上对应位置设置的压沟尖角，对钛带的上下表面进行辊压，进而形成沟痕、便于后续钛带剪切装置的加工。

所述上压沟辊和下压沟辊上设置的压沟尖角的角度为40度～80度。

所述步骤三，用于将钛带分割、切断成丝条坯料的钛带剪切装置包括固定底座，固定底座的上方转动设置有剪切轧辊，剪切轧辊的两端分别通过轧辊连接架与固定底座相连，且剪切轧辊的轧辊驱动轴通过齿轮箱与轧辊驱动装置相连。

所述剪切轧辊由上剪切辊和下剪切辊构成，上剪切辊和下剪切辊上分别设置有若干组位置相互对应的剪切斜角。以利用上剪切辊和下剪切辊上对位设置的剪切斜角，沿着钛带上下表面已经压出的沟痕，将钛带分割、切断成若干条横截面近似为六边形的丝条，方便后续的退火和拉伸。

所述上剪切辊和下剪切辊上设置的剪切斜角的角度为30度～60度。

所述步骤二和步骤三，利用钛带压沟装置和钛带剪切装置将钛带压沟、分割成的丝条坯料横截面的宽厚比，可以在1.0～2.5之间。

所述步骤四，钛带剪切装置所分割出来的丝条坯料的拉伸，可通过辊模的直接拉伸来产出成品钛丝；也可以进入圆形模规圆再进行后道工序的正常拉伸。

本发明的有益效果：1、带材分条成丝的坯料由钛带生产厂家提供，减轻钛丝拉伸前期锻造、轧制、修磨等大量的工作。

2、减少轧机等设备投资，并降低操作人员的人工成本。

3、成品率高；所采用的分条成丝方式，钛丝的表面没有起皮、裂纹、夹杂等缺陷；同时，也没有锻造、车光、轧制、削皮等损耗；成品率可达到90%，比传统工艺提高15%以上。

4、提升生产效率，条丝盘重量大、碾头少，节省了上下料的时间；与传统工艺相比，至少节约三分之二的时间。

5、减少修磨量，降低工作强度。

6、有效改善丝材的成品性能，由于带材经过大功率压应力的轧制，性能稳定；且丝材经过再加工，性能得到进一步的提升，能够满足军工用紧固件、眼镜丝、标准件用丝等的严格要求。

7、钛丝的表面质量好。

附图说明

图1是本发明方法利用钛带生产钛丝的一种实施方式示意图。

图2是图1中的钛带压沟装置的一种结构示意图。

图3是图2中的压沟轧辊的一种结构示意图。

图4是压沟后的钛带的一种横截面图。

图5是图1中的钛带剪切装置的一种结构示意图。

图6是图5中的剪切轧辊的一种结构示意图。

图7是剪切后的丝条坯料的一种横截面图。

图中序号说明：1钛带压沟装置、2钛带剪切装置、3分条机分割的钛带、4压沟后的钛带、5剪切后的丝条坯料、6固定底座、7轧辊连接架、8轧辊驱动轴、9压沟轧辊、10下压手轮、11轧辊下压机构、12上压沟辊、13下压沟辊、14压沟尖角、15沟痕、16剪切轧辊、17上剪切辊、18下剪切辊、19剪切斜角。

具体实施方式

根据图1～7详细说明本发明的具体步骤。该利用钛带生产钛丝的方法包括如下步骤：步骤一、利用现有的分条机将钛卷沿其宽度方向等间距分割成若干条钛带。例如：将厚度3.0mm，宽1000mm，重10吨的钛带卷在分条机上分成100mm宽的钛带10条，每条钛带重1吨。

步骤二、将分条机分割的钛带3放置在钛带压沟装置1上；钛带压沟装置1包括下部的固定底座6，固定底座6的上方转动设置有用于在钛带上下表面压出沟痕15的压沟轧辊9；压沟轧辊9的两端分别通过轧辊连接架7与固定底座6的两侧相连。压沟轧辊9由上压沟辊12和下压沟辊13构成，上压沟辊12和下压沟辊13上分别设置有若干组位置相互对应的压沟尖角14。上压沟辊12和下压沟辊13上设置的压沟尖角14的角度可以在40度～80度之间，优选为60度。并且，压沟轧辊9的轧辊驱动轴8，通过齿轮箱与轧辊驱动装置相连。进而利用压沟轧辊9的上压沟辊12和下压沟辊13上对位设置的压沟尖角14，将钛带的上下表面分别辊压出若干条沿钛带宽度方向等间距布置的沟痕15，从而形成压沟后的钛带4（还没有切断），以便于后续钛带剪切装置2的加工。

步骤三、上下表面分别压完沟痕15的钛带，再经过钛带剪切装置2；钛带剪切装置2包括固定底座6，固定底座6的上方转动设置有用于将钛带分割、切断成丝条坯料的剪切轧辊16，剪切轧辊16的两端分别通过轧辊连接架7与固定底座6相连。剪切轧辊16由上剪切辊17和下剪切辊18构成，上剪切辊17和下剪切辊18上分别设置有若干组位置相互对应的剪切斜角19；同时，各剪切斜角19与各压沟尖角14的位置也相互对应。上剪切辊17和下剪切辊18上设置的剪切斜角19的角度可以在30度～60度之间，优选为45度。且剪切轧辊16的轧辊驱动轴8通过齿轮箱与轧辊驱动装置相连。从而利用剪切轧辊16的上剪切辊17和下剪切辊18上对位设置的剪切斜角19，沿着钛带上下表面已经压出的沟痕15，将钛带分割、切断成若干条横截面近似为六边形的丝条。由于剪切后的丝条坯料5的六边形横截面更接近于圆形，所以方便后续的退火和拉伸作业。

例如：将宽100mm、重1吨的钛带，经过钛带压沟装置1和钛带剪切装置2的压沟和分割，分成5mm宽的钛丝条20条，每条钛丝条重50kg，其重量要比现有的250轧机所轧制出来的钛圆盘重1倍以上，条丝盘重量大、碾头少，节省了上下料的时间，生产效率高。步骤二和步骤三中，利用钛带压沟装置1和钛带剪切装置2将钛带压沟、分割成的丝条坯料横截面的宽厚比，可以在1.0～2.5之间；优选为1.5～1.8之间。同时，根据具体的使用需要，钛带压沟装置1的上压沟辊12和钛带剪切装置2的上剪切辊17的两端，分别设置有轧辊下压机构11，轧辊下压机构11通过蜗轮蜗杆机构与下压手轮10的转轴相连；进而通过对下压手轮10的转动，来调整上压沟辊12和下压沟辊13、以及上剪切辊17和下剪切辊18之间的间隙，便于多种规格钛带的压沟和分割。

步骤四、钛带剪切装置2分割出来的横截面接近圆形的剪切后的丝条坯料5，经过3～6道次的退火、拉伸，即可产出φ2.0～φ3.2的成品钛丝。能够理解的是，钛带剪切装置2所分割出来的丝条坯料的拉伸，可以通过辊模的直接拉伸来产出成品钛丝；也可以进入圆形模规圆再进行后道工序的正常拉伸。

Claims (2)

1.一种利用钛带生产钛丝的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、利用分条机将钛卷沿宽度方向等间距分割成若干条钛带；

步骤二、把分割好的钛带放置在钛带压沟装置（1）上，将钛带的上下表面，分别压出若干条沿钛带宽度方向等间距布置的沟痕（15）；用于在钛带上下表面辊压出沟痕（15）的钛带压沟装置（1）包括固定底座（6），固定底座（6）的上方转动设置有压沟轧辊（9），压沟轧辊（9）的两端分别通过轧辊连接架（7）与固定底座（6）相连，且压沟轧辊（9）的轧辊驱动轴（8）通过齿轮箱与轧辊驱动装置相连；所述压沟轧辊（9）由上压沟辊（12）和下压沟辊（13）构成，上压沟辊（12）和下压沟辊（13）上分别设置有若干组位置相互对应的压沟尖角（14）；所述上压沟辊（12）和下压沟辊（13）上设置的压沟尖角（14）的角度为40度～80度；

步骤三、上下表面分别压完沟痕（15）的钛带，再利用钛带剪切装置（2），沿着钛带上的沟痕（15），将钛带分割、切断成若干条横截面近似为六边形的丝条；用于将钛带分割、切断成丝条坯料的钛带剪切装置（2）包括固定底座（6），固定底座（6）的上方转动设置有剪切轧辊（16），剪切轧辊（16）的两端分别通过轧辊连接架（7）与固定底座（6）相连，且剪切轧辊（16）的轧辊驱动轴（8）通过齿轮箱与轧辊驱动装置相连；所述剪切轧辊（16）由上剪切辊（17）和下剪切辊（18）构成，上剪切辊（17）和下剪切辊（18）上分别设置有若干组位置相互对应的剪切斜角（19）；所述上剪切辊（17）和下剪切辊（18）上设置的剪切斜角（19）的角度为30度～60度；

所述步骤二和步骤三，利用钛带压沟装置（1）和钛带剪切装置（2）将钛带压沟、分割成的丝条坯料横截面的宽厚比，在1.5～1.8之间；

步骤四、钛带剪切装置（2）分割出来的丝条坯料，经过若干道次的退火、拉伸，即可产出成品钛丝。

2.根据权利要求1所述的利用钛带生产钛丝的方法，其特征在于：所述步骤四，钛带剪切装置（2）所分割出来的丝条坯料的拉伸，可通过辊模的直接拉伸来产出成品钛丝；也可以进入圆形模规圆再进行后道工序的正常拉伸。

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