鈦鋼復合絲材的生產方法
【專利摘要】一種鈦鋼復合絲材的生產方法，采用本發明方法所生產的鈦鋼復合絲繩，既有合金鋼絲材的高強度，又有鈦金屬的優異的耐蝕性、高靜摩擦系數的特點。鈦鋼復合絲在金屬絲繩制作設備完成鈦鋼復合絲繩的制作。每股12根鈦鋼復合絲，12股擰成鈦鋼復合絲繩。復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、石油開采、電梯傳動干摩擦副等特殊需要，如用作航空母艦飛機攔截索，或者用于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系數，延長了設備維修周期。
【專利說明】鈦鋼復合絲材的生產方法
【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復合絲材的生產方法。
【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。合金金屬絲的制備方法如專利CN 101148694 B公開了一種銅/鐵合金復合絲材及其制造方法，該方法包括將銅帶包覆在鐵合金線材芯體上制成復合坯料，然后將復合坯料裝入真空罐內進行罐式真空退火處理；之后復合坯料進行多次拉拔，最后一次拉拔的同時、使復合絲材處于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后，再經過多次拉拔，最后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。由于金屬的復合技術條件不同，具體而言，鈦金屬的塑性遠不如純銅，所以鈦鋼復合不能采用銅鋼復合的技術條件，因此采用CN 101148694 B的方法不能直接應用到高強度鈦鋼復合絲材的生產。
[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，并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復合絲材的生產方法，從根本上解決了上述問題。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:該鈦鋼復合絲材的生產方法，包括以下步驟: 1)選取合金鋼鑄錠經過鍛造、機械加工制成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經過鍛造、機械加工、穿軋管坯、矯直、機械加工制成鈦管備用；選取電工純鐵薄板卷制純鐵筒備用；配制干潤滑劑備用；
2)用胎具將純鐵薄板卷筒套在碳鋼棒材上，將其置于真空箱中，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)對純鐵復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，然后將復合芯棒組裝在鈦管中，制成鈦鋼復合棒；
4)封焊鈦鋼復合棒結合面環形焊縫，真空法排除各結合面間隙內的氣體，然后封堵排氣孔；
5)熱軋鈦鋼復合棒，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后退火，制成直徑3~5mm的鈦鋼復合盤條；
6 )在50(T80(TC條件下，采用熱態輥模，多模連續拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼復合盤條至鈦鋼復合盤條的直徑< 3mm ；
7)先酸洗鈦鋼復合盤條進行活化處理后，在鈦鋼復合盤條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min后真空退火；將干潤滑劑均勻敷涂在鍍銅金屬層表面，加熱至12(Tl80°C，干燥Ih后連續冷拉鈦鋼復合盤條，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70% ;重復前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼復合絲材。
[0006]所述干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:采用本發明方法所生產的鈦鋼復合絲繩，既有合金鋼絲材的高強度，又有鈦金屬的優異的耐蝕性、高靜摩擦系數的特點。用低成本的合金鋼替代價格高昂的鈦(價格相差10倍)，采用本發明的方法后得到的鈦鋼復合絲材強度更高。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]鈦鋼復合絲在金屬絲繩制作設備完成鈦鋼復合絲繩的制作。每股12根鈦鋼復合絲，12股擰成鈦鋼復合絲繩。可滿足海洋運輸、海洋工程、石油開采、電梯傳動干摩擦副等特殊需要，如用作航空母艦飛機攔截索，或者用于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系數，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。該鈦鋼復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、機械加工制成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經過鍛造、機械加工、穿軋管坯、機械加工制成鈦管備用；選取電工純鐵制成純鐵薄板經過下料、卷筒備用；配制干潤滑劑備用。其中，干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)用胎具將純鐵薄板卷筒套在碳鋼棒材上，將其置于真空箱中，用氬弧焊將純鐵薄板層的直縫自熔焊牢，盡可能多的密集點焊，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，然后將帶有純鐵薄層的合金鋼芯棒組裝在鈦管中，制成鈦鋼復合棒。
[0012]4)封焊鈦鋼復合棒結合面，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，然后使用液壓鉗封堵排氣管，氬弧焊封堵管孔。
[0013]5)熱軋鈦鋼復合棒，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后退火，制成直徑3~5mm的鈦鋼復合盤條。
[0014]6 )在50(T80(TC條件下，采用熱態輥模，多模連續拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼復合盤條至鈦鋼復合盤條的直徑< 3mm。采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)先酸洗鈦鋼復合盤條進行活化處理后，在鈦鋼復合盤條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min后真空退火；將干潤滑劑均勻敷涂在鍍銅金屬層表面，加熱至12(T180°C，干燥Ih后連續冷拉鈦鋼復合盤條，每道次變形率為12%~15%，總變形率> 70% ;重復前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼復合絲材。
【權利要求】
1.一種鈦鋼復合絲材的生產方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選取合金鋼鑄錠經過鍛造、機械加工制成芯棒備用；選取純鈦鑄錠經過鍛造、機械加工、穿軋管坯、矯直、機械加工制成鈦管備用；選取電工純鐵薄板卷制純鐵筒備用；配制干潤滑劑備用； 2)用胎具將純鐵薄板卷筒套在碳鋼棒材上，將其置于真空箱中，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)對純鐵復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，然后將復合芯棒組裝在鈦管中，制成鈦鋼復合棒； 4)封焊鈦鋼復合棒結合面環形焊縫，真空法排除各結合面間隙內的氣體，然后封堵排氣孔； 5)熱軋鈦鋼復合棒，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后退火，制成直徑3~5mm的鈦鋼復合盤條； 6 )在50(T80(TC條件下，采用熱態輥模，多模連續拉伸與固定模組合拉拔鈦鋼復合盤條至鈦鋼復合盤條的直徑< 3mm ； 7)先酸洗鈦鋼復合盤條進行活化處理后，在鈦鋼復合盤條表面電鍍50±5 μ m厚的銅金屬層，45(T550°C保溫l(Tl50min后真空退火；將干潤滑劑均勻敷涂在鍍銅金屬層表面，加熱至12(Tl80°C，干燥Ih后連續冷拉鈦鋼復合盤條，每道次變形率為12%~15%，總變形率>70% ;重復前面方法，至鈦鋼絲材直徑1.2mm ;酸洗絲材表面，清除絲材表面的銅膜，得到清潔的鈦鋼復合絲材。`
2.根據權利要求1所述的鈦鋼復合絲材的生產方法，其特征在于:所述干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:沈陽和世泰通用鈦業有限公司