[发明专利]钛及钛合金线丝材去除氧化层的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛及钛合金线丝材去除氧化层的方法及设备。

背景技术

钛及钛合金线丝材热加工过程中，表面形成氧化层，厚度一般为0.02～0.2毫米。成品线丝材要求去除这层氧化层。去除氧化层的方法，可以用酸碱洗，也可以用机械加工的方法。采用酸碱洗的方法会带来比较大的污染，一般不使用，对较大单重的卷材，即使整卷酸洗也很难达到均匀去除氧化层的目的。机械加工的方法可以归结为车加工和磨削。较粗的棒材用车床和无心磨床。较细的线丝材可以用砂布带、砂带轮磨削，由于钛的氧化层硬度高，在磨削过程中，砂带轮、砂带的消耗大，不能保证一条砂带或一个砂带轮能磨削一组卷材。停机更换砂带轮、砂布带，会影响公差的一致性和均匀性。

在国内外，要去除大卷重钛及钛合金线丝材氧化皮，一般的做法是：大于Φ12的线材，用扒皮机扒皮，然后用冷轧方法减径。Φ6～12的线丝材可以用剔皮机去除氧化皮。再细的丝材可以用纱布带抛光机磨削，但受砂带使用寿命的影响，丝材的单重受到限制。也可以用酸碱洗的方法去除线丝材氧化皮，一般的酸碱洗槽，适用于处理小卷重的线丝材。大卷重的线丝材，必须用连续酸碱洗设备去除氧化皮。而且扒皮机、剔皮机和连续酸碱洗设备价格昂贵。随着钛及钛合金线丝材用途的开发，市场需要单重在200公斤以上的线丝材。上述的几种方法均不能满足要求，急待研发一种可以用于Φ3～12、大卷重钛及钛合金线丝材去除氧化皮的方法及设备。

现有技术中有一种用钢丝刷、砂布轮、抛光轮组成的钢丝除鳞抛光设备，用于钢丝的除鳞和抛光。但由于此设备张力较小、砂布轮不能连续工作等原因，不能直接用于钛及钛合金线丝材的去除氧化皮和抛光。特别是此设备没有喷水冷却及除尘装置，若用于钛及钛合金线丝材的去除氧化皮和抛光，工作中产生的钛粉，在空气中极易燃烧，难以保证安全生产。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种钛及钛合金线丝材去除氧化层的方法及设备。在现有钢丝除鳞抛光设备的基础上，增加加热装置、除鳞抛光装置、喷水冷却装置、除尘装置及张力装置等，形成一条大卷重钛及钛合金线丝材去除氧化皮生产线，一次达到去除氧化层和抛光的目的。

本发明的技术解决方案：

1、一种钛及钛合金线丝材去除氧化层的方法：

①矫直：采用矫直机将钛及钛合金线丝材矫直；

②除磷：采用钢丝轮除磷机去除钛及钛合金线丝材表面氧化层；

③抛光：采用砂带轮抛光机将钛及钛合金线丝材表面抛光。

所述的钛及钛合金线丝材去除氧化层的具体方法是：

①矫直：先将钛及钛合金线丝材加热至500℃-800℃，然后采用矫直机将钛及钛合金线丝材矫直；

②除磷：先采用一组粗钢丝轮去除钛及钛合金线丝材表面氧化层，然后采用一组细钢丝轮去除钛及钛合金线丝材表面剩余氧化层；

③抛光：先采用三组砂带轮将钛及钛合金线丝材表面粗抛光，然后采用一组抛光轮将钛及钛合金线丝材表面精抛光，且三组砂带轮交替使用，当其中一组砂带轮到使用限度后，可在不停机状态下将其更换成一组新的砂带轮，始终保证一组砂带轮处于工作状态。

所述除磷过程采用喷水冷却。

所述抛光过程采用抽风除尘。

2、一种钛及钛合金线丝材去除氧化层的设备，包括从左至右依次设置的放线架(1)、矫直装置(3)、钢丝轮除磷装置(4)、砂带轮除磷装置(5)及导卫装置(6)。关键在于放线架(1)与矫直装置(3)之间设置有夹紧装置(2)，夹紧装置(2)与矫直装置(3)之间设置有加热装置(8)，导卫装置(6)的末端设置有倒立式拉丝机(7)。

所述钢丝轮除磷装置(4)由多台钢丝轮除磷机(13)组成，且左侧钢丝轮除磷机(13)内设置有一组或多组粗钢丝轮(16)，右侧钢丝轮除磷机(13)内设置有一组或多组细钢丝轮(16)，钢丝轮布置顺序为先粗后细。

所述砂带轮除磷装置(5)由二台砂带轮抛光机(14)组成，且左侧砂带轮抛光机(14)内设置有二组砂带轮，右侧砂带轮抛光机(14)内设置有一组砂带轮和一组抛光轮。

所述钢丝轮除磷机(13)内的隔板(11)上固定有导卫装置(12)，钢丝轮(16)上方设置有喷水冷却装置(9)。

所述砂带轮抛光机(14)内的隔板(11)上固定有导卫装置(12)，箱体上连接有抽风除尘装置(10)。

本发明与现有技术相比具有的优点和效果：