本发明专利技术公开了一种钛及钛合金丝材的加工方法，将钛及钛合金坯料放进Y型辊模，Y型辊模包括3N只辊子，分为N组，每组3只辊子呈120°分布，并利用丝材拉拔设备进行拉拔，得到圆形截面或异型钛及钛合金丝材。本发明专利技术钛及钛合金丝材的加工方法，与二辊辊模拉拔相比，使金属变形更为均匀，Y型辊模拉拔更有利于金属轴向流动，且减小了丝材的椭圆度。与固定模拉拔相比，Y型辊模摩擦力降低，使得Y型辊模的磨损降低，有利于丝材盘重的增加，丝材道次变形程度比固定模拉拔高。
Method for processing titanium and titanium alloy wire material
The invention discloses a method for processing of titanium and titanium alloy wire, titanium and titanium alloy billet into Y roller die, Y roller die roller comprises 3N, divided into N group, 3 rats in each group of rollers was 120 degrees distribution, and drawing the wire drawing machine, round section or shaped titanium and titanium alloy wire. The method for processing titanium and titanium alloy wire material is more uniform than that of the two roller die drawing, and the Y type roller die drawing is more favorable for the axial flow of metal and reduces the ellipticity of the wire material. Compared with the fixed die drawing, the friction force of Y type roll die is reduced, which makes the wear of Y roll die decrease, which is beneficial to the increase of the wire plate weight.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料加工
，涉及一种。
技术介绍
钛及钛合金具有高比强度、优良的耐腐蚀性和生物相容性等性能，广泛地应用于航空航天、车辆工程、生物医学工程和日常生活等领域。目前，现有为固定模拉拔和二辊辊模拉拔两种方法。固定模拉拔具有投资小、产品尺寸精确、表面质量高等优点，但生产过程中道次加工量小，易粘模，生产效率低。二辊辊模拉拔钛及钛合金丝材具有摩擦小、道次加工量高等优点，但缺点是金属变形均匀性差，产品尺寸和表面质量难以控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，解决了现有方法存在的效率低和金属变形均匀性差的问题。本专利技术所采用的技术方案是，，将钛及钛合金坯料放进Y型辊模，并利用丝材拉拔设备进行拉拔，得到圆形截面或异型钛及钛合金丝材。本专利技术的特点还在于，Y型辊模包括3N只辊子，分为N组，每组3只辊子呈120°分布。在拉拔圆形截面钛及钛合金丝材时N=3，即9只辊子分为3组，3组分别呈入口倒Y型、正Y型和出口倒Y型，且分别采用入口倒Y型弧三角孔型、正Y型圆形延伸孔型和出口倒Y型圆形圆整孔型。在拉拔异型的钛及钛合金丝材时N=2 5，Y型辊模呈倒Y型分布，用于生产正三角形和正六边形钛及钛合金丝材。本专利技术的有益效果是，本专利技术，利用Y型辊模加工钛及钛合金丝材，与二辊辊模拉拔相比，Y型辊模拉拔使金属变形更为均匀，更有利于金属轴向流动，且减小了丝材的椭圆度。与固定模拉拔相比，Y型辊模将固定模中金属与模具之间的滑动摩擦改变成辊式模具与滚动轴承之间的滚动摩擦，摩擦力降低，进而拉应力下降，为使金属发生塑性变形，模具对金属作用的压应力上升，使应力状态向提高金属塑性的方向转化。因此，Y型辊式拉拔丝材道次变形程度比固定模拉拔高。同时，金属与模具之间摩擦力的下降使得Y型辊模的磨损降低，有利于丝材盘重的增加。在加工异型钛及钛合金丝材时，Y型辊模比固定模设计更为简单。附图说明图1是本专利技术加工圆形截面钛及钛合金丝材的Y型辊模的辊模布置图；图2是本专利技术加工圆形截面钛及钛合金丝材的Y型辊模的入口倒Y型辊型图；图3是本专利技术加工圆形截面钛及钛合金丝材的Y型辊模的正Y型辊型图4是本专利技术加工圆形截面钛及钛合金丝材的Y型辊模的出口倒Y型辊型图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术，将钛及钛合金坯料放进Y型辊模，Y型辊模包括3N只辊子，分为N组，每组3只辊子呈120°分布，并利用丝材拉拔设备进行拉拔，得到圆形截面或异型钛及钛合金丝材。在拉拔圆形截面钛及钛合金丝材时N=3，即9只辊子分为3组，如图1所示，3组分别呈入口倒Y型、正Y型和出口倒Y型，如图2入口倒Y型辊模采用弧三角孔型，如图3正Y型辊模采用圆形延伸孔型和如图4出口处倒Y型辊模采用圆形圆整孔型，出口倒Y型圆形圆整孔型使得进入固定模时丝材的椭圆度减小，从而避免精整过程中“断丝”现象。在拉拔异型钛及钛合金丝材时N=2 5，Y型辊模呈倒Y型分布，用于生产正三角形和正六边形钛及钛合金丝材。本专利技术钛及钛合金的加工方法与固定模拉拔和二辊辊模拉拔相比较，具有两者加工方法的许多优点，与两者既有相同点，又有不同点。与二辊辊模拉拔相比，相同点在于都是丝材主动，带动辊子转动，依靠一定型腔的辊模成型；不同点在于，二辊辊模拉拔时利用具有一定型腔的辊式模具四只辊子两组前后竖直和水平十字组合采用椭圆-圆孔型进行钛及钛合金丝材加工。本专利技术利用具有一定型腔的辊式模具九只辊子分为三组，每组三只辊子呈120°分布进行圆形截面钛及钛合金丝材的加工，三组辊子分别呈倒Y型、正Y型和倒Y型分布，且入口倒Y型辊模采用弧三角孔型，出口处倒Y型辊模采用圆形圆整孔型，正Y型辊模采用圆形延伸孔型，与二辊辊模拉拔采用椭圆-圆孔型相比，本专利技术使金属变形更为均匀，更有利于金属轴向流动，且减小了丝材的椭圆度。在加工异型钛及钛合金丝材时，本专利技术中的Y型辊模呈倒Y型分布，与二辊辊模拉拔相比，Y型辊模拉拔更有利于正三角形和正六边形等异型钛及钛合金丝材的加工。与固定模拉拔相比，相同点在于金属在变形区的应力、应变状态相同，都是两向压缩、一向拉伸。不同点在于，Y型棍模将固定模中金属与模具之间的滑动摩擦改变为棍式模具与滚动轴承之间的滚动摩擦，摩擦力降低，进而拉应力下降，为使金属发生塑性变形，模具对金属作用的压应力上升，使应力状态向提高金属塑性的方向转化。因此，Y型辊式拉拔丝材道次变形程度比固定模拉拔高。同时，金属与模具之间摩擦力的下降使得Y型辊模的磨损降低，有利于丝材盘重的增加。拉拔异型钛及钛合金丝材时，Y型辊模拉拔比固定模拉拔模具设计更为简单。实施例1将Y型辊模与常规丝材拉拔设备和聚晶金刚石模具串联，加工生产圆形截面钛及钛合金丝材。将轧制、扒皮得到的Φ7.0mm钛及钛合金线坯在圆盘式拉伸机驱动设备的带动下送入Y型辊模，依次经过倒Y型弧三角型、正Y型圆形延伸孔型和倒Y型圆形圆整孔型的拉拔后得到Φ6.0mm的钛及钛合金圆型半成品丝材，再将钛及钛合金圆型半成品丝材进入下一工序的倒Y型、正Y型和倒Y型辊模继续延伸、减径后送入聚晶金刚石固定模进行尺寸精整，最后绕在收线圆盘上，得到圆形截面的钛及钛合金丝材。实施例1加工得到的圆形截面钛及钛合金丝材的规格为Φ5.5mm，椭圆度±0.01mm,表面粗糖度0.8 1.6 μ m,单重100kg。实施例2将Y型辊模按照倒Y型依次排列并与常规丝材拉拔设备联合，加工生产正六边形钛及钛合金异型材。将按道次变形率15% 35%确定的钛及钛合金坯料送入Y型辊模，依次经过倒Y型弧三角型、正Y型圆形延伸孔型和倒Y型圆形圆整孔型的拉拔后得到Φ3.0mm钛及钛合金半成品丝材，再将Φ3.0mm钛及钛合金半成品丝材送进呈倒Y型分布的带有120°夹角的V型槽的Y型辊模拉拔得到正六边形钛及钛合金异型丝材。实施例2加工得到的正六边形钛及钛合金异型丝材的截面面积为5.8mm2,表面粗糙度为0.8 1.6 μ m，单重100kg。实施例3将Y型辊模按照倒Y型依次排列并与常规丝材拉拔设备联合，加工生产正三角形钛及钛合金异型材。直径Φ 5.0mm的坯料送入Y型辊模，经过倒Y型弧三角型孔型和倒Y型平三角孔型，在常规丝材拉拔设备牵引力的带动下，拉拔得到截面面积为10.9mm2的正三角形钛及钛合金异型材，丝材表面粗糙度为0.8 1.6 μ m。权利要求1.，其特征在于，将钛及钛合金坯料放进Y型辊模，并利用丝材拉拔设备进行拉拔，得到圆形截面或异型钛及钛合金丝材。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述Y型辊模包括3N只辊子，分为N组，每组3只辊子呈120°分布。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，在拉拔圆形截面钛及钛合金丝材时N=3，即9只辊子分为3组，3组分别呈入口倒Y型、正Y型和出口倒Y型，且分别采用入口倒Y型弧三角孔型、正Y型圆形延伸孔型和出口倒Y型圆形圆整孔型。4.根据权利要求2所述的，其特征在于，在拉拔异型的钛及钛合金丝材时N=2 5，Y型辊模呈倒Y型分布，用于生产正三角形和正六边形钛及钛合金丝材。全文摘要本专利技术公开了一种，将钛及钛合金坯料放进Y型辊模，Y型辊模包括3N只辊子，分为N组，每组3只辊子呈120°分布，并利用丝材拉拔设备进行拉拔，得到圆形截面或异型钛及钛合金丝材。本专利技术，与二辊辊模拉拔相比，使金属变形更为均匀，Y型辊本文档来自技高网...
【技术保护点】
钛及钛合金丝材的加工方法，其特征在于，将钛及钛合金坯料放进Y型辊模，并利用丝材拉拔设备进行拉拔，得到圆形截面或异型钛及钛合金丝材。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于孟，牛中杰，雷亚军，田成民，薛飒，贾兵然，胡琦，
申请(专利权)人：西安思维金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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