專利名稱：鋼絲熱處理與調直復合加工工藝及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬加工工藝及其設備，特別是一種鋼絲熱處理與調直復合加工工藝及其裝置。本發明的工藝和裝置適合機械加工廠采用。
背景技術：
在已有技術中，鋼絲的生產是連續化的，經軋延后的鋼絲一般都卷成盤狀供應使用單位，使用單位必須將它調直后才能使用，有些鋼絲還要經過熱處理提高其物理性能。對于圓形截面鋼絲的調直技術相對比較成熟，但對于異形截面鋼絲的調直仍存在很大的難度，不但工裝復雜，而且難以達到一致性的效果。此外還容易傷害鋼絲的表面。雖然張力調直是鋼絲調直的一種方法，但此法只適合細鋼絲的調直，不宜用于粗的鋼絲或非圓形截面的鋼絲，因此存在很大的局限性。
發明內容
本發明的目的在于提供一種適應性廣、可調直各種截面形狀和尺寸的鋼絲，并可同時對鋼絲進行熱處理提高鋼絲物理性能的鋼絲熱處理與調直復合加工工藝及其裝置。
本發明的鋼絲熱處量與調直復合加工工藝包括有使用一臺張力裝置對鋼絲施加張力，其步驟如下<1>讓鋼絲連續通過一個電加熱器的兩個電接觸觸點，使兩觸點間的鋼絲被加熱到的需要的熱處理溫度；<2>讓加熱后的鋼絲通過一個噴淋冷卻流體的控制冷卻裝置，使鋼絲快速冷卻進行所需的熱處理；<3>讓處理后的鋼絲通過一個由夾持輥輪和張力電機構成的張力裝置，使鋼絲在熱態下被拉直，并在隨后的冷卻過程中定型。
用于實現本發明的工藝的裝置包括有一臺張力裝置，其特征在于還有(a)一個由兩個軸承架、兩個電接觸觸頭以及一臺可調試低電壓大電流變壓器構成的電加熱器，兩個電接觸觸頭分別設置在兩個軸承架上，可調式低電壓大電流變壓器的輸出端分與兩個軸承架連接。
(b)置于電加熱器后端的設有若干個冷卻流體噴淋口的噴淋管和閥門構成的控制冷卻裝置。
(c)張力裝置設置于控制冷卻裝置的后端。
在本發明的優選方案中所述的電加熱器輸出電壓為20-70V，輸出電流為100-5000A。以便保證生產過程中的安全性和可操作性，并盡量減少對電網的沖擊。具體的操作電壓及電流根據生產率、加熱溫度和鋼絲截面大小來決定。
所述的電加熱器的兩個電接觸觸的距離，即鋼絲加熱段長度1-10米為合適。太長導致鋼絲震動，影響操作；太短會導致電流過高，使加熱速度太快，不易控制。鋼絲加熱段長度L與電壓U和電流I以及被處理鋼絲的長度電阻率ρ(歐姆/米)存在如下關系L＝U/I/ρ所述的電接觸觸頭為一個是中間開有鋼絲槽的雙輥子式觸頭，由可調速電機、減速箱和一對嚙合的齒輪帶動轉動。
在電加熱器兩個電接觸觸頭之間的鋼絲加熱段上還設有一個保溫套管，以減少熱損失。
本發明所采用的張力裝置如已有技術一樣，由支架、開有鋼絲槽的雙輥子和力矩電機組成。亦可采用電機帶動摩擦片來產生力矩代替力矩電機，但以力矩電機為好，它容易控制，所產生的力矩比較穩定。張力裝置施給鋼絲的張力以20-50公斤為合適，一般以其張力能將鋼絲拉直，又不會將鋼絲拉細為限。
至于本發明所采用的鋼絲走線速度，由于此參數與加熱溫度、輸入的功率及加熱段的長度有關，當加熱溫度提高及加熱段長度增加時，則走線速度減少；而輸入功率增大則走線速度增加。因此，走線速度的選定的選定應以實測為準。
電加熱裝置所用的電接觸觸頭的輥子可用鋼或銅制成，在輥面上根據要處理的絲材截面形狀加工相應的槽型，以保證輥子與鋼絲獲得最大限度的接觸，同時亦防止鋼絲變形。
在需要進行鋼線熱處理與調直復合工藝時，將盤狀的鋼絲拉出，讓其穿過電加熱裝置的兩對接觸輥子，經過控制冷卻裝置后再穿過張力裝置的夾持輥子，然后調整好走絲速度、加熱段長度、電加熱裝置的輸出電壓和電流、所采用噴淋流體(壓縮空氣、水或油)的流量與壓力以及張力裝置的張力，即可啟動各裝置對鋼絲進行調直與熱處理品。從張力裝置后端拉出的鋼絲可通過設置在張力裝置后端的切料機按所需長度進行下料。
從本發明所采用的工藝及其裝置可以看出，本發明與已有技術相比具有如下優點1、可調直不同鋼種、不同尺寸和截面的鋼絲，適應性好，不變形，調直精度高。
2、在調直的同時可對鋼絲進行包括退火、誶火、固溶以及調質等熱處理，改善鋼絲的物理性能。
3、本發明所采用的工藝及其裝置比較簡單、容易操作、穩定性好，便于推廣應用。
圖1為實現本發明工藝所采用的裝置的結構示意圖。
圖2為圖1中沿A-A線的剖視圖。
圖3為圖1中沿B-B線的剖視圖。
如圖1所示，本發明的工藝所采用的裝置由電加熱裝置1、控制冷卻裝置2和張力裝置3組成。如圖2所示，電加熱裝置1是由兩個軸承架4、兩對由兩個鋼制的中間開有鋼絲槽的輥子構成的電接觸觸頭5以及一臺可調式低電壓大電流變壓器6組成。可根據所需的鋼絲加熱段長度調整兩個軸承架4之間的位置。在其中一個電接觸觸頭5的輥子上安裝一臺調速電機7和減速箱8并通過一對相互嚙合的齒輪9帶動上下兩個輥子轉動。可調式低電壓大電流變壓器6輸出端的兩根導線分別與兩個軸承架4連接。保溫套管10設在兩個電接觸觸頭5之間的中心線上。控制冷卻裝置2設置于電加熱器1的后端。該控制冷卻裝置2由一根置于鋼絲上方、開有若干個噴淋口的噴淋管11和一個閥門12組成，使用時，將該噴淋管11與外接冷卻流體供應裝置連接便可。外接冷卻流體可以是空氣、水或油。張力裝置3緊接控制冷卻裝置2的后端。該張力裝置3由支架13，裝于支架14上的一對開有鋼絲槽的輥子14和一臺與輥子14連接的力矩電機15組成，在上下輥子14的轉軸上還裝有一對相互嚙合的齒輪16(如圖3所示)。圖1中17為鋼絲。
本發明的鋼絲熱處理與調直復合架工工藝有如下實施例實施例1固溶態φ5毫米SUS304不銹鋼鋼絲直條的生產電壓為50V、電流為500A，加熱段長度4米，最高加熱溫度1050℃，采用水冷卻，張力20-50公斤，走線速度8米/分。
實施例2硬態φ6毫米GCr15軸承鋼直條的生產電壓50V、電流800A，加熱段長度4米，加熱溫度860℃，采用壓縮空氣冷卻，張力40-70公斤，走線速度8米/分。切裁后的鋼絲送到回爐進行回火。
實施例3固溶態4×705毫米橢圓截面SVS304不銹鋼鋼絲直條的生產電壓40V，電流450A，加熱段長度，加熱溫度1050℃，采用水冷卻，張力為20-50公斤，走線速度8米/分。切裁后送回火爐回火。
權利要求
1.一種鋼絲熱處理與調直復合加工工藝，包括有使用一臺張力裝置對鋼絲施加張力，其特征在于按如下步驟進行<1>讓鋼絲連續通過一個電加熱裝置的兩個電接觸觸點，使兩觸點間的鋼絲被加熱到的需要的熱處理溫度；<2>讓加熱后的鋼絲通過一個噴淋冷卻流體的控制冷卻裝置，使鋼絲快速冷卻進行所需用熱處理；<3>讓處理后的鋼絲通過一個由夾持輥輪和張力電機構成的張力裝置，使鋼絲在熱態下被拉直，并在隨后的冷卻過程中定型。
2.一種實施上述復合加工工藝的裝置，包括有一臺張力裝置(3)，其特征在于還有(a)一個由兩個軸承架(4)、兩對接觸觸頭(5)以及一臺可調試低電壓大電流變壓器(6)構成的電加熱裝置，兩個電接觸觸頭(5)分別設置在兩個軸承架(4)上，可調式低電壓大電流變壓器(6)的輸出端分別與兩個電接觸觸頭(5)連接。(b)置于電加熱器后端的設有若干個冷卻流體噴淋口的噴淋管(11)和閥門(12)構成的控制冷卻裝置(2)。(c)張力裝置(3)設置于控制冷卻裝置的后端(2)。
3.根據權利要求1所述的復合加工工藝，其特征在于電加熱器輸出的電壓為20-70伏特，電流為100-5000安培。
4.根據權利要求1所述的復合加工工藝，其特征在于鋼絲加熱段長度為1-10米。
5.根據權利要求1所述的復合加工工藝，其特征在于張力裝置的張力為20-50公斤。
6.根據權利要求2所述的復合加工裝置，其特征在于電加熱裝置(1)兩個電接觸觸頭(5)間的鋼絲加熱段上還設有一個保溫套管(10)。
7.根據權利要求2所述的復合加工裝置，其特征在于電接觸觸頭(5)為一個中間開有鋼絲槽的雙輥子式觸頭，由可調速電機(7)、減速箱(8)和一對嚙合的齒輪(9)驅動。
全文摘要
本發明提供一種鋼絲熱處理與調直復合加工工藝及其裝置，其特征是讓鋼絲通過一個有兩個電接觸觸點的電加熱裝置使鋼絲加熱到所需的熱處理溫度，隨后讓鋼絲通過一個控制冷卻裝置讓其冷，最后讓鋼絲通過一個張力裝置拉直即可。該工藝所采用的裝置包括有一臺張力裝置，其特征在于還有一個由兩個支承架、兩個電接觸觸頭以及一臺低電壓大電流變壓器構成的電加熱器和一個置于電熱加熱器后端的設有若干個冷卻流體噴淋頭的噴淋管和閥門構成的冷卻控制裝置，張力裝置設置于控制冷卻裝置的后端。本發明具有結構簡單、容易操作、適應性好、不變形、調直精度高以及可以同時對鋼絲進行熱處理等優點。
文檔編號B21F1/02GK1450181SQ0211505
公開日2003年10月22日 申請日期2002年4月9日 優先權日2002年4月9日
發明者安愛民 申請人:廣東省鋼鐵研究所