鈦鋼複合絲材的生產方法
2023-05-03 16:00:21 2
鈦鋼複合絲材的生產方法
【專利摘要】一種鈦鋼複合絲材的生產方法，採用本發明方法所生產的鈦鋼複合絲繩，既有合金鋼絲材的高強度，又有鈦金屬的優異的耐蝕性、高靜摩擦係數的特點。鈦鋼複合絲在金屬絲繩製作設備完成鈦鋼複合絲繩的製作。每股12根鈦鋼複合絲，12股擰成鈦鋼複合絲繩。複合絲材高強度產生的原因：主要是軋制過程中材料的晶粒度細化，用以提高絲材強度。拉拔過程可以產生冷作硬化，進一步提高絲材強度。可滿足海洋運輸、海洋工程、石油開採、電梯傳動幹摩擦副等特殊需要，如用作航空母艦飛機攔截索，或者用於高速電梯轎廂升降系統的牽引繩，與鈦曳引輪配合，至少可提高五倍靜摩擦力，大大提高了電梯的安全係數，延長了設備維修周期。
【專利說明】鈦鋼複合絲材的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬絲加工【技術領域】，具體地說是一種鈦鋼複合絲材的生產方法。
【背景技術】
[0002]鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能主要由鋼絲決定。合金金屬絲的製備方法如專利CN 101148694 B公開了一種銅/鐵合金複合絲材及其製造方法，該方法包括將銅帶包覆在鐵合金線材芯體上製成複合坯料，然後將複合坯料裝入真空罐內進行罐式真空退火處理；之後複合坯料進行多次拉拔，最後一次拉拔的同時、使複合絲材處於拉拔狀態下通過電加熱箱進行燒燉式連續退火處理；燒燉式連續退火處理後，再經過多次拉拔，最後將獲得的多股成型絲材同時通入多個細管內進行管式在線退火處理，再將線頭對應纏繞在收線盤上獲得最終產品。由於金屬的複合技術條件不同，具體而言，鈦金屬的塑性遠不如純銅，所以鈦鋼複合不能採用銅鋼複合的技術條件，因此採用CN 101148694 B的方法不能直接應用到高強度鈦鋼複合絲材的生產。
[0003]鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形(或異形)絲材，具有很高的強度和韌性，並根據使用環境條件不同對鋼絲進行表面處理。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種鈦鋼複合絲材的生產方法，從根本上解決了上述問題。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:該鈦鋼複合絲材的生產方法，包括以下步驟: 1)選取合金鋼鑄錠經過鍛造、機械加工製成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經過鍛造、機械加工、穿軋管坯、矯直、機械加工製成鈦管備用；選取電工純鐵薄板卷制純鐵筒備用；配製幹潤滑劑備用；
2)用胎具將純鐵薄板捲筒套在碳鋼棒材上，將其置於真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄筒的直縫點焊牢，自熔焊接使純鐵薄壁管箍在合金鋼芯棒表面；
3)對純鐵複合合金鋼芯棒的純鐵層外表面和鈦合金管坯內壁進行表面磨光處理，然後將複合芯棒組裝在鈦管中，製成鈦鋼複合棒；
4)封焊鈦鋼複合棒結合面環形焊縫，真空法排除各結合面間隙內的氣體，然後封堵排氣孔；
5)熱軋鈦鋼複合棒，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70%，起軋溫度850°C，終軋溫度750°C ;加熱至780°C保溫Ih後退火，製成直徑3~5mm的鈦鋼複合盤條；
6 )在50(T80(TC條件下，採用熱態輥模，多模連續拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼複合盤條至鈦鋼複合盤條的直徑< 3mm ；
7)先酸洗鈦鋼複合盤條進行活化處理後，在鈦鋼複合盤條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min後真空退火；將幹潤滑劑均勻敷塗在鍍銅金屬層表面，加熱至12(Tl80°C，乾燥Ih後連續冷拉鈦鋼複合盤條，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70% ;重複前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼複合絲材。
[0006]所述幹潤滑劑由重量份數比為1:10的二硫化鑰和石墨乳組成。
[0007]本發明具有的優點及積極的技術效果是:採用本發明方法所生產的鈦鋼複合絲繩，既有合金鋼絲材的高強度，又有鈦金屬的優異的耐蝕性、高靜摩擦係數的特點。用低成本的合金鋼替代價格高昂的鈦(價格相差10倍)，採用本發明的方法後得到的鈦鋼複合絲材強度更高。軋制過程中材料的晶粒度細化，提高了絲材強度。拉拔過程可產生冷作硬化，進一步提聞絲材強度。
[0008]鈦鋼複合絲在金屬絲繩製作設備完成鈦鋼複合絲繩的製作。每股12根鈦鋼複合絲，12股擰成鈦鋼複合絲繩。可滿足海洋運輸、海洋工程、石油開採、電梯傳動幹摩擦副等特殊需要，如用作航空母艦飛機攔截索，或者用於高速電梯轎廂升降系統的牽引繩，與鈦曳引輪配合，至少可提高五倍靜摩擦力，大大提高了電梯的安全係數，延長了設備維修周期。
【具體實施方式】
[0009]以下詳細闡述本發明的內容。該鈦鋼複合絲材的生產方法包括以下步驟:
I)選取合金鋼鑄錠經過鍛造、軋制、機械加工製成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經過鍛造、機械加工、穿軋管坯、機械加工製成鈦管備用；選取電工純鐵製成純鐵薄板經過下料、捲筒備用；配製幹潤滑劑備用。其中，幹潤滑劑優選由重量份數比為1:10的二硫化鑰和石墨乳組成。
`[0010]2)用胎具將純鐵薄板捲筒套在碳鋼棒材上，將其置於真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄板層的直縫自熔焊牢，儘可能多的密集點焊，使純鐵薄壁管箍在碳鋼芯棒表面。
[0011]3)對帶有純鐵薄層的碳鋼棒材的純鐵層外表面和鈦合金管坯內壁進行表面磨光處理，然後將帶有純鐵薄層的合金鋼芯棒組裝在鈦管中，製成鈦鋼複合棒。
[0012]4)封焊鈦鋼複合棒結合面，保證鈦合金管坯、純鐵薄層、碳鋼棒材之間成為一體，排除各結合面間隙內的氣體，然後使用液壓鉗封堵排氣管，氬弧焊封堵管孔。
[0013]5)熱軋鈦鋼複合棒，每道次變形率為12%~15%，總變形率> 70%，起軋溫度850°C，終軋溫度750°C ;加熱至780°C保溫Ih後退火，製成直徑3~5mm的鈦鋼複合盤條。
[0014]6 )在50(T80(TC條件下，採用熱態輥模，多模連續拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼複合盤條至鈦鋼複合盤條的直徑< 3mm。採用多模連續拉伸與固定模組合拉拔，既能提高拉拔效率，又能保證所得絲材質量。
[0015]7)先酸洗鈦鋼複合盤條進行活化處理後，在鈦鋼複合盤條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min後真空退火；將幹潤滑劑均勻敷塗在鍍銅金屬層表面，加熱至12(T180°C，乾燥Ih後連續冷拉鈦鋼複合盤條，每道次變形率為12%~15%，總變形率> 70% ;重複前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼複合絲材。
【權利要求】
1.一種鈦鋼複合絲材的生產方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)選取合金鋼鑄錠經過鍛造、機械加工製成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經過鍛造、機械加工、穿軋管坯、矯直、機械加工製成鈦管備用；選取電工純鐵薄板卷制純鐵筒備用；配製幹潤滑劑備用； 2)用胎具將純鐵薄板捲筒套在碳鋼棒材上，將其置於真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄筒的直縫點焊牢，自熔焊接使純鐵薄壁管箍在合金鋼芯棒表面； 3)對純鐵複合合金鋼芯棒的純鐵層外表面和鈦合金管坯內壁進行表面磨光處理，然後將複合芯棒組裝在鈦管中，製成鈦鋼複合棒； 4)封焊鈦鋼複合棒結合面環形焊縫，真空法排除各結合面間隙內的氣體，然後封堵排氣孔； 5)熱軋鈦鋼複合棒，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70%，起軋溫度850°C，終軋溫度750°C ;加熱至780°C保溫Ih後退火，製成直徑3~5mm的鈦鋼複合盤條； 6 )在50(T80(TC條件下，採用熱態輥模，多模連續拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼複合盤條至鈦鋼複合盤條的直徑70% ;重複前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼複合絲材。`
2.根據權利要求1所述的鈦鋼複合絲材的生產方法，其特徵在於:所述幹潤滑劑由重量份數比為1:10的二硫化鑰和石墨乳組成。
【文檔編號】B21B1/16GK103817167SQ201410091678
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】閻東輝, 宋洪海, 張金和, 劉玉濤 申請人:瀋陽和世泰通用鈦業有限公司