CN213841789U - 一种钛合金丝材热加工辅助加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，包括上夹具和下模套，上夹具用于固定待加热的钛合金丝材的一端，下模套用于与下夹具相配合夹持住钛合金丝材的侧表面；其中，钛合金丝材的被夹持部之间为加热段；上夹具通过导线与温度控制模块和电源模块串联，形成串联电路，串联电路还串联下模套和加热段；其中，电源模块用于为串联电路供电，温度控制模块用于调节串联电路的电流，以控制加热段的加热温度；本实用新型实施例中通过上夹具和下夹具固定待加热钛合金丝材的待加热段，将该加热段作为电阻，串联到加热电路中，并在电路中设置电源模块、温度控制模块，适时调节加热段的加热温度，进而实现钛合金丝材的加热。

Description

一种钛合金丝材热加工辅助加热装置

【技术领域】

本实用新型属于有色金属加工技术领域，尤其涉及一种钛合金丝材热加工辅助加热装置。

【背景技术】

随着工业化进程的加快和经济的发展，产品尺寸逐渐步入小型化，对产品加工行业提出了更高的加工要求，精密制造技术便应运而生。钛及钛合金的室温强度高、塑性较差，常选用温成型和热成型的加工方式。

传统的加热方式为电阻炉加热和氧乙炔加热，将线材加热部分置于电阻炉中，保温一段时间后取出进行热加工；或使用氧乙炔灼烧线材加热部分，一定时间后停止加热进行热加工。这些加热方式在一定程度上能够满足生产需求，但对于精密制造领域却存在诸多不足：

(1)加热效率低。电阻炉在每次装料过程中，都会造成温度下降，必须经过一段时间后才能达到设定温度。

(2)加热区域较大。电阻炉的加热区域为炉膛部分，不适合加热钛合金线材的≤20mm的局部范围。控制氧乙炔加热的区域难度大，对操作人员的要求较高。

(3)存在一定的安全隐患。操作人员在工作时，容易发生烫伤事故，需佩戴防护用品。

(4)能源消耗较大。电阻炉在换料、热加工过程中需保持工作状态，为后续加热工序做准备。氧乙炔加热时，为了保证生产效率，两次使用间隔较短时，中途保持气阀开启状态。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，将钛合金丝材本身作为电阻，并构建加热电路对其进行加热，可以根据需要选择待加热部分，简单可控，安全系数高。

本实用新型采用以下技术方案：一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，包括上夹具和下模套，上夹具用于固定待加热的钛合金丝材的一端，下模套用于与下夹具相配合夹持住钛合金丝材的侧表面；其中，待合金丝材的被夹持部之间为加热段；

上夹具通过导线与温度控制模块和电源模块串联，形成串联电路，串联电路还串联下模套和加热段；

其中，电源模块用于为串联电路供电，温度控制模块用于调节串联电路的电流，以控制加热段的加热温度。

进一步地，下模套上设有通道，通道用于钛合金丝材穿过。

进一步地，通道靠近上夹具的端部为圆台状，且通道端部直径大于通道内部直径。

进一步地，下夹具为圆台，圆台径向设有通孔，圆台的外周面用于与下模套的通道的内表面相贴合，圆台的内周面用于与钛合金丝材的侧表面相贴合。

进一步地，下夹具上还设置有温度传感器，温度传感器用于测量加热段的温度。

进一步地，上夹具上设有凹槽，凹槽与钛合金丝材的端部过紧配合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例中通过上夹具和下夹具固定待加热钛合金丝材的待加热段，将该加热段作为电阻，串联到加热电路中，并在电路中设置电源模块、温度控制模块，适时调节加热段的加热温度，进而实现钛合金丝材的加热。

【附图说明】

图1为本实用新型一种钛合金丝材热加工辅助加热装置的结构示意图。

其中：1.电源模块；2.温度控制模块；3.上夹具；4.下模套；5.绝缘板；6.固定件；7.钛合金丝材；8.下夹具。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，主要应用于Φ1mm-Φ4mm的钛合金丝材，如图1所示，包括上夹具3和下模套4，上夹具3 用于固定待加热的钛合金丝材7的一端，下模套4用于与下夹具8相配合夹持住钛合金丝材7的侧表面；其中，钛合金丝材7的被夹持部之间为加热段；上夹具 3通过导线与温度控制模块2和电源模块1串联，形成串联电路，串联电路还串联下模套4和加热段；其中，电源模块1用于为串联电路供电，温度控制模块2 用于调节串联电路的电流，以控制加热段的加热温度。

本实用新型实施例中通过上夹具和下夹具固定待加热钛合金丝材的待加热段，将该加热段作为电阻，串联到加热电路中，并在电路中设置电源模块、温度控制模块，适时调节加热段的加热温度，进而实现钛合金丝材的加热。

另外，为了钛合金丝材7的其余部分可以畅通，在下模套4上设有通道，通道用于钛合金丝材7穿过。

作为一种具体的实现形式，通道靠近上夹具3的端部为圆台状，且通道端部直径大于通道内部直径。并且，下夹具8为圆台，圆台径向设有通孔，圆台的外周面用于与下模套4的通道的内表面相贴合，圆台的内周面用于与钛合金丝材 7的侧表面相贴合。上夹具3上设有凹槽，凹槽与钛合金丝材7的端部过紧配合。进而，通过这种方式实现钛合金丝材7的固定，钛合金丝材7的加热段两端都是过紧配合来固定，可以方便拆卸和操作。

在本实用新型实施例中，下夹具8上还设置有温度传感器，温度传感器用于测量加热段的温度。通过对加热段温度的测量，进而可以更好的通过温度控制模块2的调节整个电路的电流，以调节加热段的加热温度。温度控制模块2可以采用变阻的形式，具体的可以根据实际情况具体设计。

另外，将上夹具3通过绝缘板5固定到固定件6上，且将下模套4通过另外一个绝缘板5固定到另外一个固定件6上，固定方式可以选择陶瓷螺栓，以防止装置漏电。这样，可以实现整个装置的定位和固定，防止加热过程中发生意外。

本实用新型设计了一种Φ1mm～Φ4mm钛合金线材电流辅助加热装置，以解决传统加热方式存在的加热效率低、区域大、能源消耗大以及安全隐患问题。在本实施例中，下夹具8可以采用拼装方式，分为几个小块，可以降低钛合金丝材 7的固定难度，便于夹持丝材。具体的，本实用新型可以应用到1.0mm、1.5mm、 2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm和4.0mm的钛合金丝材上。

该装置接通电源后，实现了上、下夹具之间部分的线材局部加热，温度控制模块实时监测温度，到达预定温度后自动切断电源，实现不同尺寸线材的不同区域快速加热。

本实用新型实现了线材短时间内局部加热至预定温度，且加热区域可控，有效解决传统加热方式的加热效率低、区域大的问题。电源即开即用，能源消耗小。电源属低电压、低电流类型，夹具与固定装置之间还有一层绝缘板，安全隐患小。

实施例1：

使用本装置对Φ4.0mm的TC4钛合金线材进行端部12mm区域加热，选择Φ4.0mm尺寸的下夹具，半模式的下夹具至于距线材端部12mm处。将下夹具和线材穿过下模套的锥形孔，利用锥形孔的压力固定线材。利用陶瓷螺栓将上夹具、绝缘板依次连接在固定装置上，调整上夹具的位置使之与线材端部接触。在温度控制系统中设置预定温度为627℃，然后接通电源，加热上、下夹具中间的12mm 线材区域。温度控制系统实时监测温度，达到627℃时，自动切断电源，完成TC4 线材的局部加热627℃的任务。

实施实例2：

使用本装置对Φ1.2mm的TB8钛合金线材进行端部6mm区域加热，选择Φ1.5mm尺寸的下夹具，半模式的下夹具至于距线材端部6mm处。将下夹具和线材穿过下模套的锥形孔，利用锥形孔的压力固定线材。利用陶瓷螺栓将上夹具、绝缘板依次连接在固定装置上，调整上夹具的位置使之与线材端部接触。在温度控制系统中设置预定温度为590℃，然后接通电源，加热上、下夹具中间的6mm 线材区域。温度控制系统实时监测温度，达到590℃时，自动切断电源，完成TB8 线材的局部加热590℃的任务。

Claims (6)

1.一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，其特征在于，包括上夹具(3)和下模套(4)，所述上夹具(3)用于固定待加热的钛合金丝材(7)的一端，所述下模套(4)用于与下夹具(8)相配合夹持住所述钛合金丝材(7)的侧表面；其中，所述钛合金丝材(7)的被夹持部之间为加热段；

所述上夹具(3)通过导线与温度控制模块(2)和电源模块(1)串联，形成串联电路，所述串联电路还串联所述下模套(4)和所述加热段；

其中，所述电源模块(1)用于为所述串联电路供电，所述温度控制模块(2)用于调节所述串联电路的电流，以控制所述加热段的加热温度。

2.如权利要求1所述的一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，其特征在于，所述下模套(4)上设有通道，所述通道用于所述钛合金丝材(7)穿过。

3.如权利要求2所述的一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，其特征在于，所述通道靠近所述上夹具(3)的端部为圆台状，且通道端部直径大于通道内部直径。

4.如权利要求3所述的一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，其特征在于，所述下夹具(8)为圆台，所述圆台径向设有通孔，所述圆台的外周面用于与所述下模套(4)的通道的内表面相贴合，所述圆台的内周面用于与所述钛合金丝材(7)的侧表面相贴合。

5.如权利要求4所述的一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，其特征在于，所述下夹具(8)上还设置有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述加热段的温度。

6.如权利要求2-5任一所述的一种钛合金丝材热加工辅助加热装置，其特征在于，所述上夹具(3)上设有凹槽，所述凹槽与所述钛合金丝材(7)的端部过紧配合。

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