CN215279233U

CN215279233U - 高直度钛合金丝材制备装置

Info

Publication number: CN215279233U
Application number: CN202120868109.2U
Authority: CN
Inventors: 陈妍; 黄淑阳; 李萍; 彭丽芳
Original assignee: Hst Metals Co ltd
Current assignee: China Titanium Guochuang Qingdao Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-25
Filing date: 2021-04-25
Publication date: 2021-12-24
Anticipated expiration: 2031-04-25

Abstract

本实用新型提供一种高直度钛合金丝材制备装置，包括：矫直组件；加热炉，构造出沿直线设置的加热室，所述加热炉适于使所述加热室处于预设高温状态；拉伸组件，适于提升所述加热室内丝材的张力；所述矫直组件、所述加热室以及所述拉伸组件沿丝材的运动路径顺次设置。矫直组件将丝材进行初步拉伸，使丝材具有一定的直度。将初步拉伸后的丝材通过加热炉，拉伸组件对丝材施加牵引力，使加热炉内的丝材处于一定的张力状态，加热炉在高温状态下消除丝材上的应力，丝材在加热炉内被抻直，可以进一步提高丝材的直线度。

Description

高直度钛合金丝材制备装置

技术领域

本实用新型涉及钛合金制备领域，特别是涉及一种高直度钛合金丝材制备装置。

背景技术

钛及钛合金材料具有密度低、比强度高、抗蚀性能优异以及在低温和高温下的性能良好等诸多优点。钛合金丝材作为优异的材料，广泛应用于军工、医疗、体育、眼镜、首饰、电镀挂具以及焊丝等行业，具有很大的市场潜力。

现有技术中，钛及钛合金丝材的生产主要采用拉拔工艺，拉拔工艺具有出产规模大、出产效率高、能量耗费低和产品成本低等优点。在生产过程中，为提高生产的连续性以及生产效率，通过拉拔工艺生产的细丝通常为盘圆状，因此拉拔工艺生产的钛及钛合金丝材直度较低，难以满足产品的使用需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高直度钛合金丝材制备装置，矫直组件可以将丝材进行冷矫直，冷矫直之后的丝材进入加热室内。拉伸组件牵引丝材，使加热室内的丝材处于一定的张力状态，加热室在高温状态下消除了丝材上的应力，丝材在加热炉内被抻直，可以进一步提高丝材的直线度。

为此，本实用新型实施例提供了一种高直度钛合金丝材制备装置，包括：

矫直组件；

加热炉，构造出沿直线设置的加热室，所述加热炉适于使所述加热室处于预设高温状态；

拉伸组件，适于提升所述加热室内丝材的张力；

所述矫直组件、所述加热室以及所述拉伸组件沿丝材的运动路径顺次设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述矫直组件包括沿丝材运动路径顺次设置的平式矫直辊组和立式矫直辊组。

根据本实用新型的一个实施例，所述拉伸组件包括滚筒牵引装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述滚筒牵引装置连接于驱动装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热室通过管道连通于惰性气体存储装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热炉的侧壁延伸至所述加热室的端部形成挡板，所述挡板上设置有穿设丝材的通孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述惰性气体存储装置为氩气瓶。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热炉与所述拉伸组件之间设置有冷却装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述冷却装置为水冷装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热炉与所述冷却装置之间通过导管密封连接。

本实用新型中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

高直度钛合金丝材制备装置包括沿丝材的运动路径顺次设置的矫直组件、加热炉和拉伸组件。矫直组件将丝材进行初步拉伸，使丝材具有一定的直度。将初步拉伸后的丝材通过加热炉，拉伸组件对丝材施加牵引力，使加热炉内的丝材处于一定的张力状态，加热炉在高温状态下消除丝材上的应力，丝材在加热炉内被抻直，可以进一步提高丝材的直线度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的高直度钛合金丝材制备装置的示意性结构图。

附图标记：

1、矫直组件；11、平式矫直辊组；12、立式矫直辊组；2、加热炉；21、加热室；22、挡板；3、拉伸组件；4、惰性气体存储装置；5、冷却装置；6、导管。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本实用新型实施例提供了一种高直度钛合金丝材制备装置，请参阅图1，包括沿丝材的运动路径顺次设置的矫直组件1、加热炉2和拉伸组件3。

矫直组件1采用机械挤压的方式将盘圆状的钛或钛合金丝材初步矫直，使丝材具有一定的直度，矫直组件1对丝材的矫直过程简称为冷矫直。

加热炉2构造出加热室21，为了使丝材经过加热室21时均匀受热，加热室21沿直线设置。加热炉2使加热室21处于预设高温状态，丝材进入加热室21内后，温度升至预设的温度，消除了丝材上的应力。

根据本实用新型的一项实施例，加热室21内的温度根据丝材的材质以及丝材的运动速度确定，确保加热室21内的高温可以消除丝材上的应力。

拉伸组件3连接于丝材，使冷矫直后的丝材沿着加热室21匀速通过。以此同时，拉伸组件3还对加热室21内的丝材施加张力，使丝材处于抻直状态。加热室21内的高温可以消除丝材上的应力，使丝材保持在抻直状态下的直度，丝材的直度可以达到千分之0.5。

丝材在加热炉2和拉伸组件3的作用下进一步拉直，该过程简称为张力矫直。

由上述可知，本实用新型实施例提供的高直度钛合金丝材制备装置，将丝材依次经过冷矫直以及张力矫直两个过程，丝材的直度可以达到千分之0.5，直线度更高，可以满足更多产品的使用需求。

矫直组件1采用机械挤压的方式将盘圆状的钛或钛合金丝材初步矫直，使丝材具有一定的直度。

根据本实用新型的一项实施例，矫直组件1包括平式矫直辊组11和立式矫直辊组12。平式矫直辊组11和立式矫直辊组12沿着丝材的运动路径顺次设置，平式矫直辊组11穿设丝材的位置与立式矫直辊组12穿设丝材的位置位于同一直线上。

使用时，先将丝材穿设于平式矫直辊组11，使丝材在上下方向上保持平直，然后将丝材穿设于立式矫直辊组12，使丝材在水平方向上保持平直。丝材经过平式矫直辊组11和立式矫直辊组12后，处于初步矫直状态。

根据本实用新型的一项实施例，平式矫直辊组11和立式矫直辊组12的辊轴数量均为多个。随着辊轴数量的增加，丝材的直度会得到提升。

拉伸组件3对加热室21内的丝材施加张力，使丝材处于抻直状态，同时使丝材匀速通过加热室21。

根据本实用新型的一项实施例，拉伸组件3包括滚筒牵引装置，滚筒牵引装置在转动过程中对丝材施加拉力。通过调整滚筒牵引装置的转动速度，可以调整丝材通过加热室21的速度。通过调整滚筒牵引装置的扭矩，可以调整丝材上的张力。

在一项实施例中，滚筒牵引装置连接有驱动装置，驱动装置包括伺服电机与电控按钮等，可以精确控制滚筒牵引装置的转动速度和扭矩。

滚筒牵引装置还可以将矫直后的丝材缠绕收储，方便丝材的运输与使用。

加热室21内的高温可以消除丝材上的应力，使丝材保持在抻直状态下的直度。丝材经过加热后，表面容易氧化而失去亮态光泽。现有技术中，为了保持丝材表面的光亮状态，需要将丝材进一步抛光，抛光程序较为复杂，增加了丝材的制备成本。

根据本实用新型的一项实施例，加热室21通过管道连通于惰性气体存储装置4，惰性气体存储装置4向加热室21内释放惰性气体。丝材经过加热室21时，丝材被惰性气体包裹，不与氧气接触，避免高温的丝材出现氧化现象。加热室21连通于惰性气体存储装置4，减少了丝材的抛光环节，降低了丝材的生产成本。

根据本实用新型的一项实施例，为了避免惰性气体沿着加热室21的端部泄露，减少惰性气体的使用量。加热炉2的侧壁延伸至加热室21的端部形成挡板22，挡板22上设置有穿设丝材的通孔。挡板22可以阻挡惰性气体泄露，减少了惰性气体的使用量，降低了丝材的生产成本。

根据本实用新型的一项实施例，惰性气体存储装置4为氩气瓶或氮气瓶等。

拉伸组件3对加热室21内的丝材施加张力，加热室21内的高温消除了丝材上的应力。拉伸组件3将丝材从加热室21内拉出时，丝材依旧处于高温状态。收储丝材时，需要使丝材处于冷却状态，避免在高温状态下弯折丝材，影响丝材的直度。

根据本实用新型的一项实施例，加热炉2与拉伸组件3之间设置有冷却装置5。冷却装置5可以使丝材快速降温，减少了冷却等待过程，可以提高丝材矫直过程的连续性。

在一项实施例中，冷却装置5为水冷装置。水冷装置降温速率较高，成本较低。同时，水冷装置可以避免丝材接触氧气，防止丝材在冷却过程中氧化。

在一项实施例中，加热炉2与冷却装置5分隔设置，避免冷却装置的低温与加热炉2的高温相互干扰。

加热炉2与冷却装置5之间通过导管6密封连接，隔绝了高温丝材与氧气接触，导管6内还可以注入惰性气体，避免丝材表面出现氧化现象。

综上所述，本实用新型实施例提供的高直度钛合金丝材制备装置，包括沿丝材的运动路径顺次设置的矫直组件、加热炉和拉伸组件。矫直组件用于将丝材进行初步冷拉伸，使丝材具有一定的直度。将初步冷拉伸后的丝材通过加热炉，拉伸组件对丝材施加牵引力，使加热炉内的丝材处于一定的张力状态，加热炉在高温状态下消除丝材上的应力，丝材在加热炉内被抻直，可以进一步提高丝材的直线度。

在拉伸组件包括滚筒牵引装置的情况下，可以通过控制滚筒牵引装置的转动速度和扭矩来控制丝材的运动速度和丝材上的张力。

在加热室连通于惰性气体存储装置的情况下，可以防止丝材在加热时氧化，减少了再次抛光的工艺，增加了丝材的加工效率，降低了生产成本。

在拉伸组件和加热炉之间设置冷却装置的情况下，可以使丝材快速降温，减少了冷却等待过程，可以提高丝材矫直过程的连续性。

在冷却装置和加热炉之间通过导管密封连接的情况下，可以避免冷却装置和加热炉之间互相干扰，还可以避免丝材氧化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，包括：

矫直组件；

拉伸组件，适于提升所述加热室内丝材的张力；

2.根据权利要求1所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述矫直组件包括沿丝材运动路径顺次设置的平式矫直辊组和立式矫直辊组。

3.根据权利要求1所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述拉伸组件包括滚筒牵引装置。

4.根据权利要求3所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述滚筒牵引装置连接于驱动装置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述加热室通过管道连通于惰性气体存储装置。

6.根据权利要求5所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述加热炉的侧壁延伸至所述加热室的端部形成挡板，所述挡板上设置有穿设丝材的通孔。

7.根据权利要求5所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述惰性气体存储装置为氩气瓶。

8.根据权利要求1所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述加热炉与所述拉伸组件之间设置有冷却装置。

9.根据权利要求8所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述冷却装置为水冷装置。

10.根据权利要求8所述的高直度钛合金丝材制备装置，其特征在于，所述加热炉与所述冷却装置之间通过导管密封连接。