[发明专利]钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备及丝材制备方法

权利要求书

1.一种钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，包括混送料装置、熔化铸锭装置、拉料装置、连续制棒装置、连续拉丝装置以及收丝装置；

所述混送料装置将原料混合，混合原料进入熔化铸锭装置的结晶器内进行熔炼形成铸锭，所述铸锭通过拉料装置拉出后进入连续制棒装置，通过连续制棒装置得到拉丝所需的组织形态的棒料，棒料再进入连续拉丝装置进行拉丝得到成型丝材，将成型丝材通过收丝装置收丝成盘；

其中，所述结晶器内为L形空心管道结构，结晶器的进料口设有第一感应线圈，通过第一感应线圈保持金属液体的熔融状态，结晶器的出料口设有第一冷却结构，通过第一冷却机构控制出料温度；

所述连续制棒装置包括加热机构和制棒机构，所述加热机构的一端设于拉料装置的出料口处，加热机构的另一端与制棒机构连接，铸锭经过加热机构加热后进入制棒机构；

所述制棒机构具有多组制棒辊轮，所述制棒辊轮匀布在基座内，制棒辊轮之间形成供铸锭轧制成棒料的空间，基座轴线与铸锭轴线同轴，制棒辊轮中心的固定轴与基座的中心轴位于不同平面上，且复合角度为30-40°；每个制棒辊轮具有圆柱面和圆锥面，构成制棒辊轮的轧制面，所述圆锥面的锥度为30-40°，所述圆柱面构成制棒辊轮的矫正面；铸锭通过制棒辊轮的轧制成棒材并进入连续拉丝装置；

所述连续拉丝装置包括送料辊、第二感应线圈、第二冷却机构和拉丝辊，所述送料辊设于制棒机构的出料口处，将棒料从制棒辊轮中拉出，所述第二感应线圈设于送料辊的出料口处，棒料经过第二感应线圈加热后在拉丝辊拉力作用下进行拉丝，所述第二冷却机构设于第二感应线圈和拉丝辊之间，通过第二冷却机构将加工出的钛及钛合金丝进行冷却；其中，所述拉丝辊为四辊结构，每个拉丝辊轮之间呈90°，拉丝辊的工作面为圆弧面，圆弧的直径等于所需丝材的直径。

2.根据权利要求1所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述结晶器为上大下小的正锥体结构，结晶器进料口的直径D2为出料口直径D1的1.5倍，且结晶器的出料口具有倒锥度。

3.根据权利要求2所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述倒锥度为0.2-0.8°，第一感应线圈的功率为80-180kw。

4.根据权利要求1所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述基座内具有第一空腔，所述制棒机构的制棒辊轮为三组，制棒辊轮之间呈120°可调节的固定在基座空腔内侧。

5.据权利要求1所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述制棒辊轮之间形成的第二空腔的径长D3根据公式(1)计算：

D3＝h₀-Δh (1)

其中，h₀为铸锭的直径，Δh为压下量；

Δh根据公式(2)计算：

ε％＝(Δh/h₀)％ (2)

其中，h₀为铸锭的直径，ε％为铸锭的变形量，变形量为40％-80％。

6.根据权利要求1所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述加热机构内设有第三感应线圈，功率为100-300kw。

7.根据权利要求1所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述送料辊为四辊结构，每个送料辊轮之间呈90°。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的钛或钛合金丝短流程连铸连挤设备，其特征在于，所述熔化铸锭装置、连续制棒装置和连续拉丝装置均设有惰性气体循环系统。