一种高熔点金属丝制备方法技术

本发明专利技术公开一种高熔点金属及合金丝制备方法，属于材料加工领域。具体过程为：在被拉丝材上通入交、直流电，在电流作用下被拉丝材自身发热达到热加工温度，使拉丝工艺可在大横截面积形变比下进行，同时在丝材加热段内设置二电位测试端、测量被拉丝材指定段电位值，依据所测丝材电阻温度特性精确测定该段丝材温度，通过调整通入电流控制被拉丝材加热功率。从而保证拉丝在该材料核定工艺温度下进行。该方法具有生产效率高、产品晶粒细小、生产过程无原材料损耗等特点。

Preparation method of high melting point metal wire

The invention discloses a preparation method of high melting point metal and alloy wire, which belongs to the field of material processing. The specific process is as follows: the wire drawing material is heated to the hot working temperature by alternating current and direct current, so that the wire drawing process can be carried out under the large cross-sectional area deformation ratio. At the same time, the two-potential testing end is set in the wire heating section, and the potential value of the specified section of the wire drawing material is measured according to the measured wire electricity. The resistance-temperature characteristic can accurately measure the wire temperature and control the heating power of the drawn wire by adjusting the input current. This ensures that the wire drawing is carried out at the approved temperature of the material. The method has the characteristics of high production efficiency, fine grain size, and no loss of raw materials in the production process.

【技术实现步骤摘要】
一种高熔点金属丝制备方法
本专利技术涉及一种高熔点金属丝制备方法，属于材料加工领域。
技术介绍
拉丝工艺属于金属压力加工范畴。其原理使在外力作用下使金属通过模具后横截面积被压缩，从而获得所要求的横截面积及形状，传统拉丝工艺一般采用一组（5~8个）由大到小的拉丝模具将工件在室温下拉成丝，对于高熔点金属，因其室温下硬度较高，一般采用丝材直接通电或坩埚炉加热等方式使被拉丝材达到热加工温度，由于“采用丝材直接通电或坩埚炉加热”方式，导致在拉拔过程中，金属丝材通过模具的温度不同，在恒定拉力作用下，接近或高于再结晶温度的金属丝材处于软态，拉拔阻力小；而低于再结晶温度的金属丝材处于硬态，拉拔阻力大，在加工过程中这就容易造成走丝速度的不均匀。使得丝材各个阶段的性能差异较大，加工尺寸精度误差大，同时也可能造成丝材断裂等不良后果。对于高熔点金属及其合金由于再结晶温度均较高，塑脆转变温度高导致塑性变形均需在高温下进行，在室温条件（或再结晶温度下）高熔点金属及其合金大变形量塑性变形后易造成脆性断裂（如：单晶铱在0~1000℃的温度范围内，其断裂模式为穿晶脆性解理和沿晶界脆性断裂的混合模式），同时其对应变速率敏感度高，一次变形量小，塑性加工困难、加工效率低。
技术实现思路
一种制备高熔点金属丝的方法，解决了高熔点丝材在拉丝过程中温度测量与控制问题，可精确控制热加工温度，避免过热与加热不足问题，减少了丝材加工损耗，具有生产效率高、产品性能稳定等特点,具体包括以下步骤：在拉丝过程中使丝材匀速运动，在丝材上通入电流，在电流作用下丝材自身发热，测量丝材加热段内任意距离间电位值，结合丝材的电阻温度特性即得到所测量段温度值，依据所测温度值调节输入丝材的电流大小，从而控制丝材加热功率，保证丝材到达拉丝模时丝材温度在设定的拉丝工艺温度下进行，最终得到金属丝。进一步的，本专利技术所述方法具体包括以下步骤：将丝材2依次穿过张力机构3、拉丝模8后由拉丝轮9卷取，丝材2缠绕在拉丝轮9上，转动拉丝轮9使丝材2通过拉丝模8从而实现拉丝最终得到金属丝；拉丝过程中：使丝材2与电刷4、拉丝模8接触导通，电源14一端与电刷4连接，另一端与支架1连接、支架1上安装有拉丝模8，拉丝模8与支架1接触导通，支架1与电源14共同接于机架接地端15，电源14、电刷4、丝材2、拉丝模8、支架1、机架接地端15形成电流回路，在电流作用下丝材2自身发热；在丝材2的加热段内设有与丝材2接触的前触点5及后触点7，通过测量前触点5、后触点7之间的电位值，结合丝材2的电阻温度系数可得到所测量段温度值，依据所测温度值调节输入丝材2的电流，从而控制丝材2的温度，保证拉丝工艺在合理温度下进行。本专利技术通过前触点5、后触点7之间的电位值控制输入丝材2的电流大小，此过程中的控制方法不做限制，可以为过模拟量控制或计算机控制。所述模拟量控制具体过程为：前触点5、后触点7与电压放大器10正负极连接，经电压放大器10放大的电压信号接入电压-电流控制器16，电压-电流控制器16控制电源14输出电流从而实现丝材2加热功率的调节已实现加工温度的控制；所述计算机控制具体过程为：前触点5、后触点7与电压放大器10正负极连接，经电压放大器10放大的电压信号接入A/D转换器11转换为数字信号送入控制计算机12，控制计算机12依据加热电流及前触点5、后触点7电压确定相应的加热电流并输出控制信号致D/A转换器13，D/A转换器13输出信号电源14输出电流大小，保证丝材到达拉丝模8时其温度达到设定温度。本专利技术所述张力机构3、拉丝模8、拉丝轮9依次安装支架1上，电刷4、前触点5、后触点7依次安装在绝缘支架6上，绝缘支架6固定于支架1上，绝缘支架6位于张力机构3、拉丝模8之间。本专利技术所述电源14为交流电源或者直流电源，其特点为电流稳定并可调电源，依据电源的不同，在前触点5与后触点7之间所测量到电压分别为交流信号或者直流信号。依据丝材2高温耐氧化性能的不同，对于在高温下易氧化材质，将丝材2与电刷4、前触点5、后触点7置于密闭环境内，将密闭环境抽真空或充满惰性气体，从而实现真空或气氛保护下的拉丝工艺过程。本专利技术所述前触点5与后触点7之间距离依据丝材2电阻值可做调整，通过调整前触点5与后触点7之间距离使输出电压值在电压测量仪最佳范围从而保证测试精度。本专利技术所述高熔点金属丝制备过程中可单个设备使用，也可多台串联后组合使用。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术所述方法在拉丝过程中使丝材运动速度为匀速运动，丝材在加热段内距离-温度曲线为线性关系，从而控制测量段前触点与后触点之间温度即可控制丝材到达拉丝模温度，从而实现加工温度的精确控制，使丝材在合理的热加工温度进行拉丝。（2）本专利技术所述方法温度控制准确、可实现1/100毫米下各种高熔点金属拉丝工艺，极大的提高了高熔点金属及合金丝材的拉丝效率。通过恒定段丝材的温度精确控制，保证进入模具的金属丝材温度一致，稳定加工工艺，减少控制难度，提高产品精度及成品率。附图说明图1为本所述一种高熔点金属丝制备方法装置主结构示意图；图2为本所述一种高熔点金属丝制备方法装置实施例一原理示意图；图3为本所述一种高熔点金属丝制备方法装置实施例二原理示意图。图中：1-支架，2-丝材，3-张力机构，4-电刷，5-前触点，6-绝缘支架，7-后触点，8-拉丝模，9-拉丝轮，10-电压放大器，11-A/D转换器，12-控制计算机，13-D/A转换器，14-电源，15-机架接地端，16-电压-电流控制器。具体实施方式实施例1本实施例采用铱丝，铱丝直径0.5mm，拉丝断面收缩比19%，拉拔后直径0.45mm：丝材运动速度0.2米/秒，当加热电流It为2.7A时、Vt=8.2mV，丝材到达拉丝模温度1100℃。将丝材2依次穿过张力机构3、拉丝模8后由拉丝轮9卷取，丝材2缠绕在拉丝轮9上，转动拉丝轮9使丝材2通过拉丝模8从而实现拉丝最终得到金属丝；拉丝过程中：使丝材2与电刷4、拉丝模8接触，电源14一端与电刷4连接，另一端与支架1连接、支架1上安装有拉丝模8，拉丝模8与支架1接触导通，电源14、电刷4、丝材2、拉丝模8、支架1、机架接地端15形成电流回路，在电流作用下丝材2自身发热；在丝材2的加热段内设有与丝材2接触的前触点5及后触点7，通过测量前触点5、后触点7之间的电位值，结合丝材2的电阻温度系数可得到所测量段温度值，依据所测温度值调节输入丝材2的电流，从而控制丝材2的温度，保证拉丝工艺在合理温度下进行。本实施例中控制方法为计算机控制，具体过程为：所述前触点5、后触点7与电压放大器10正负极连接，经电压放大器10放大的电压信号接入A/D转换器11转换为数字信号送入控制计算机12，控制计算机12依据加热电流及前触点5、后触点7电压确定相应的加热电流并输出控制信号致D/A转换器13，D/A转换器13控制电源14电流。本实施例所述张力机构3、拉丝模8、拉丝轮9依次安装支架1上，电刷4、前触点5、后触点7依次安装在绝缘支架6上，绝缘支架6固定于支架1上，绝缘支架6位于张力机构3、拉丝模8之间。本实施例所述电源14为直流电源，其特点为电流稳定并可调电源，前触点5与后触点7之间所测量到电压为直流信号。本实施例所述方法制备的铱丝与传统拉丝工艺方法比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备高熔点金属丝的方法，其特征在于：在拉丝过程中使丝材匀速运动，在丝材上通入电流，在电流作用下丝材自身发热，测量丝材加热段内任意距离间电位值，并结合丝材的电阻温度特性得到测量段平均温度值，依据所测温度值调节输入丝材的电流大小，从而控制丝材加热功率，保证丝材到达拉丝模时丝材温度在设定的拉丝工艺温度下进行，最终得到金属丝。

【技术特征摘要】
1.一种制备高熔点金属丝的方法，其特征在于：在拉丝过程中使丝材匀速运动，在丝材上通入电流，在电流作用下丝材自身发热，测量丝材加热段内任意距离间电位值，并结合丝材的电阻温度特性得到测量段平均温度值，依据所测温度值调节输入丝材的电流大小，从而控制丝材加热功率，保证丝材到达拉丝模时丝材温度在设定的拉丝工艺温度下进行，最终得到金属丝。2.根据权利要求1所述制备高熔点金属丝的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将丝材（2）依次穿过张力机构（3）、拉丝模（8）后由拉丝轮（9）卷取，丝材（2）缠绕在拉丝轮（9）上，转动拉丝轮（9）使丝材（2）通过拉丝模（8）从而实现拉丝最终得到金属丝；拉丝过程中：使丝材（2）与电刷（4）、拉丝模（8）接触导通，电源（14）一端与电刷（4）连接，另一端与支架（1）连接、支架（1）上安装有拉丝模（8），拉丝模（8）与支架（1）接触导通，支架（1）与电源（14）共同接于机架接地端（15），电源（14）、电刷（4）、丝材（2）、拉丝模（8）、支架（1）、机架接地端（15）形成电流回路，在电流作用下丝材（2）自身发热；在丝材（2）的加热段内设有与丝材（2）接触的前触点（5）及后触点（7），通过测量前触点（5）、后触点（7）之间的电位值，结合丝材（2）的电阻温度特性可得到所测量段温度值，依据所测温度值调节输入丝材（2）的电流，从而控制丝材（2）的加热功率，使丝材（2）到达拉丝模（8）时丝材（2）温度在设定的拉丝工艺温度下进行。3.根据权利要求2所述制备高熔点金属丝的方法，其特征在于：通过测量前触点（5）、后触点（7）之间的电位值控制输入丝材（2）的电流大小，此过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅强，段云彪，胡劲，刘璇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53