【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊丝，具体涉及一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法。
技术介绍
1、随着航空航天、陆军装备、船舶舰艇以及核工业制造产业的飞速发展，钛合金焊丝的需求量也在不断增加，而焊丝的质量直接影响到焊接部件的整体质量和焊接部件的安全可靠性，因此对焊丝材料的质量具有更高的要求。
2、而我国目前现有的钛合金焊丝生产厂主要集中在陕西宝鸡市，钛合金焊丝的生产方法采用焊丝热拉拔工艺，采用热拉拔工艺对焊丝丝材进行拉伸时，焊丝丝材会因为受力不均匀而导致焊丝表面质量差、圆度差，晶粒粗大，焊丝性能严重下降。另外在焊丝表面处理方面，国内仍大量采用化学酸碱洗工艺，而热拉拔工艺处理后的焊丝表面质量差，容易把氧化物、油污和氢化物带进焊缝，而且，经过熔融碱的腐蚀，使钛合金焊丝尺寸精度难以控制，严重影响焊丝质量，产品档次低，且化学酸碱洗工艺会产生废水，造成环境污染严重。再者由于酸碱洗后焊丝是散卷形式，因此在绕盘时两名操作人员配合，需一人放线，一人绕盘，效率极低。
3、因此，如何通过工艺改进提高焊丝质量、提升焊丝绕盘的机械化、自动化程度以及避免环境污染的钛合金焊丝加工方法成为我们追求的目标。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，该工艺方法改进了传统工艺中热拉拔工序及用酸碱清洗所制得焊丝质量差的弊端，不仅提高了焊丝质量、提升焊丝绕盘的机械化、自动化程度，改善了作业环境，同时也避免了酸碱对环境的污染。
2、本专利技术提供一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，
3、s1、将tc4钛合金线材置于热处理炉中进行去应力退火，去应力退火后的tc4钛合金线材进行连续多道次冷拉；
4、s2、将步骤s1连续多道次冷拉处理后的tc4钛合金线材重复进行上述步骤s1中的去应力退火处理以及连续多道次冷拉，当进行到最后一次连续多道次冷拉时，根据拉伸截面积变化率的计算公式，计算当前线材冷拉拔到tc4钛合金焊丝预定直径的总拉伸截面积变化率，根据tc4钛合金线材直径的总拉伸截面积变化率选择所需的孔模模具道次，然后再将冷拉后的tc4钛合金线材进行去应力退火处理，去应力退火后的tc4钛合金线材进行机械刮削光亮化处理。
5、优选地，所述去应力退火温度为720℃-780℃，保温60min后，进行空冷。
6、优选地，步骤s2中给出最后一次多道次冷拉之前的tc4钛合金线材依次通过五道孔模模具进行冷拉，冷拉线速度为20m/min-60m/min，其中五道孔模模具中第一道孔模模具拉伸截面积变化率最小，为8％-10％，第二道孔模模具拉伸截面积变化率最大，为12％-14％，后续第三道孔模模具至第五道孔模模具的拉伸截面积变化率依次递减，分别为：11％-13％、10％-12％、9％-11％。
7、优选地，步骤s2中拉伸截面积变化率的计算公式为：q＝(a0-a)/a0×100％，式中q为拉伸截面积变化率量率，a0为拉拔前线材截面积，a为拉伸后线材截面积；最后一次多道次冷拉计算中，tc4钛合金线材直径的总拉伸截面积变化率与孔模模具道次的关系为：当q≦10％时，为一道孔模模具，该孔模模具的拉伸截面积变化率与计算所得q值的数值相同，当10％﹤q≦24％时，为二道孔模模具，两道孔模模具在选取时，优先选择最后一次多道次冷拉之前的tc4钛合金线材五道次冷拉中的第一道孔模模具，另外一道次的孔模模具为拉伸截面积变化率量率与第一道孔模模具拉伸截面积变化率的差值，差值为多少，就选用拉伸截面积变化率为多少的孔模模具；当24％﹤q≦37％时，为三道孔模模具，三道孔模模具在选取时，优先选择最后一次多道次冷拉之前的tc4钛合金线材五道次冷拉中的第一道孔模模具和第二道孔模模具，另外一道次的孔模模具为拉伸截面积变化率量率与第一道孔模模具以及第二道孔模模具拉伸截面积变化率的差值，差值为多少，就选用拉伸截面积变化率为多少的孔模模具；当37％﹤q≦49％时，为四道孔模模具，四道孔模模具在选取时，优先选择最后一次多道次冷拉之前的tc4钛合金线材五道次冷拉中的第一道孔模模具和第二道孔模模具、第三道孔模模具，另外一道次的孔模模具为拉伸截面积变化率量率与第一道孔模模具、第二道孔模模具以及第三道孔模模具拉伸截面积变化率的差值，差值为多少，就选用拉伸截面积变化率为多少的孔模模具；当49％﹤q≦60％时，为五道孔模模具，四道孔模模具在选取时，优先选择最后一次多道次冷拉之前的tc4钛合金线材五道次冷拉中的第一道孔模模具和第二道孔模模具、第三道孔模模具、第四道孔模模具，另外一道次的孔模模具为拉伸截面积变化率量率与第一道孔模模具、第二道孔模模具、第三道孔模模具以及第四道孔模模具拉伸截面积变化率的差值，差值为多少，就选用拉伸截面积变化率为多少的孔模模具。
8、优选地，所述孔模模具为硬质合金模具或金刚石模具，孔模模具孔径比tc4钛合金线材直径小0.02mm-0.03mm，所述孔模模具在进行tc4钛合金线材的连续多道次冷拉之前，需要将孔模模具置于模盒中，使用润滑剂钙基复合润滑脂充分润滑。
9、优选地，在步骤s1中，将tc4钛合金线材进行去应力退火之前需要将tc4钛合金线材缠绕于退火工字轮上。
10、优选地，所述tc4钛合金线材采用单拉-收线机缠绕于退火工字轮上，所述单拉-收线机上安装有起导向、稳丝作用的孔模模具，其中tc4钛合金线材的直径为φ2mm-φ8mm，此处孔模模具的孔径比tc4钛合金线材的直径大0.03mm-0.05mm。
11、优选地，步骤s2中，将去应力退火处理后的退火工字轮安装于刮削生产线上，进行tc4钛合金线材的机械刮削光亮化处理；刮削处理后的焊丝表面进行热风烘干，清除焊丝表面水分；然后再将缠绕有烘干后tc4钛合金焊丝的工字轮安装在自动层绕机上，进行tc4钛合金焊丝绕盘。
12、优选地，刮削生产线安装有一只孔模模具和一只刮削模具，起定径、稳丝作用的孔模模具在前，去除焊丝表面油污、氧化皮的刮削模具在后，刮削模具的刮削线速度为20m/min-60m/min。
13、优选地，刮削过程中，孔模模具材质为金刚石，孔模模具孔径比tc4钛合金线材直径小0.02mm-0.03mm，刮削模具材质为硬质合金，刮削模具模具孔径比tc4钛合金线材直径小0.04mm-0.07mm；孔模模具采用润滑油润滑、刮削模具采用切削液冷却，tc4钛合金线材经刮削后，通过布带对线材表面残留的润滑油和切削液进行擦拭。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
15、1、本专利技术拟采用“连续多道次孔模冷拉+机械刮削光亮化”技术，这种加工方法具有机械化、自动化程度高，退火工序少，tc4钛合金线材力学性能高、表面光滑、无氧化皮，从而大幅度提高了焊丝的送丝性能、焊接工艺性和焊接接头质量。由于采用机械刮削进行光亮化处理，因此避免了酸碱对环境的污染，同时，由于在整个生产过程中，焊丝均在工字轮上运转，焊丝绕盘时无需人工放线，只需一人操作自动层绕机即可完成，不仅减少人力，大幅提高了生产效率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，所述去应力退火温度为720℃-780℃，保温60min后，进行空冷。
3.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，步骤S2中给出最后一次多道次冷拉之前的TC4钛合金线材依次通过五道孔模模具进行冷拉，冷拉线速度为20m/min-60m/min，其中五道孔模模具中第一道孔模模具拉伸截面积变化率最小，为8％-10％，第二道孔模模具拉伸截面积变化率最大，为12％-14％，后续第三道孔模模具至第五道孔模模具的拉伸截面积变化率依次递减，分别为：11％-13％、10％-12％、9％-11％。
4.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，步骤S2中拉伸截面积变化率的计算公式为：Q＝(A0-A)/A0×100％，式中Q为拉伸截面积变化率量率，A0为拉拔前线材截面积，A为拉伸后线材截面积；最后一次多道次冷拉计算中，TC4钛合金线材直径的总拉伸截面积变化率与孔模模具道次的关系为：当
5.根据权利要求3或4所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，所述孔模模具为硬质合金模具或金刚石模具，孔模模具孔径比TC4钛合金线材直径小0.02mm-0.03mm，所述孔模模具在进行TC4钛合金线材的连续多道次冷拉之前，需要将孔模模具置于模盒中，使用润滑剂钙基复合润滑脂充分润滑。
6.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，在步骤S1中，将TC4钛合金线材进行去应力退火之前需要将TC4钛合金线材缠绕于退火工字轮上。
7.根据权利要求6所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，所述TC4钛合金线材采用单拉-收线机缠绕于退火工字轮上，所述单拉-收线机上安装有起导向、稳丝作用的孔模模具，其中TC4钛合金线材的直径为Φ2mm-Φ8mm，此处孔模模具的孔径比TC4钛合金线材的直径大0.03mm-0.05mm。
8.根据权利要求7所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，步骤S2中，将去应力退火处理后的退火工字轮安装于刮削生产线上，进行TC4钛合金线材的机械刮削光亮化处理；刮削处理后的焊丝表面进行热风烘干，清除焊丝表面水分；然后再将缠绕有烘干后TC4钛合金焊丝的工字轮安装在自动层绕机上，进行TC4钛合金焊丝绕盘。
9.根据权利要求8所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，刮削生产线安装有一只孔模模具和一只刮削模具，起定径、稳丝作用的孔模模具在前，去除焊丝表面油污、氧化皮的刮削模具在后，刮削模具的刮削线速度为20m/min-60m/min。
10.根据权利要求9所述的一种TC4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，刮削过程中，孔模模具材质为金刚石，孔模模具孔径比TC4钛合金线材直径小0.02mm-0.03mm，刮削模具材质为硬质合金，刮削模具模具孔径比TC4钛合金线材直径小0.04mm-0.07mm；孔模模具采用润滑油润滑、刮削模具采用切削液冷却，TC4钛合金线材经刮削后，通过布带对线材表面残留的润滑油和切削液进行擦拭。
...【技术特征摘要】
1.一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，所述去应力退火温度为720℃-780℃，保温60min后，进行空冷。
3.根据权利要求1所述的一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，步骤s2中给出最后一次多道次冷拉之前的tc4钛合金线材依次通过五道孔模模具进行冷拉，冷拉线速度为20m/min-60m/min，其中五道孔模模具中第一道孔模模具拉伸截面积变化率最小，为8％-10％，第二道孔模模具拉伸截面积变化率最大，为12％-14％，后续第三道孔模模具至第五道孔模模具的拉伸截面积变化率依次递减，分别为：11％-13％、10％-12％、9％-11％。
4.根据权利要求1所述的一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，步骤s2中拉伸截面积变化率的计算公式为：q＝(a0-a)/a0×100％，式中q为拉伸截面积变化率量率，a0为拉拔前线材截面积，a为拉伸后线材截面积；最后一次多道次冷拉计算中，tc4钛合金线材直径的总拉伸截面积变化率与孔模模具道次的关系为：当q≦10％时，为一道孔模模具，当10％﹤q≦24％时，为二道孔模模具，当24％﹤q≦37％时，为三道孔模模具，当37％﹤q≦49％时，为四道孔模模具，当49％﹤q≦60％时，为五道孔模模具。
5.根据权利要求3或4所述的一种tc4钛合金盘装焊丝加工方法，其特征在于，所述孔模模具为硬质合金模具或金刚石模具，孔模模具孔径比tc4钛合金线材直径小0.02mm-0.03mm，所述孔模模具在进行tc4钛合金线材的连续多道次冷拉之前，需要将孔模模具置于模盒中，使用润滑剂钙基复合润滑脂...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世全，张登峰，郑宏伟，乔波，邬富宝，吴利军，王晓亭，赵婷婷，丁杰敬，高世鹰，
申请(专利权)人：内蒙金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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