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钛丝的拉拔工艺和应用

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钛丝的拉拔工艺和应用

发布日期:2018-10-12 作者: 点击:

钛丝加工

  金属丝拉拔的应力状态为二向压应力一向拉应力的三向主应力状态,它与三向都是压缩应力的主应力状态相比,被拉拔的金属丝较易达到塑性变形状态。拉拔的变形状态为二向压缩变形一向拉伸变形的三向主变形状态,该状态对发挥金属材料的塑性不利,较容易产生和暴露表面缺陷。金属丝拉拔过程的道次变形量受其安全系数限制,道次变形量较小则拉拔道次较多,因此在金属丝的生产中常采用多道次连续高速拉拔。

  按拉拔时金属的温度分,在再结晶温度以下的拉拔是冷拔,在再结晶温度以上的拉拔是热拔,在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。冷拔是金属丝、线生产中应用极普遍的拉拔方式。热拔时,金属丝进入模孔前要加热,主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。温拔时,金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔,主要用于锌丝、难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。按拉拔过程中金属丝同时通过的模子数分,只通过一个模子的拉拔是单道次拉拔,依次连续通过若干(2~25)个模子的拉拔是多道次连续拉拔。单道次拉拔的线速低,生产力及劳动生产率低,常用于大丝径、低塑性及异形丝、线的拉拔。多道次拉拔的线速高,机械化自动化程度高,生产力及劳动生产率高,是金属丝、线生产的主要方式。它又分非滑动式连续拉拔及滑动式连续拉拔。按拉拔时采用的润滑剂状态分,使用液态润滑剂的是湿拉拔,使用固态润滑剂的是干拉拔。按拉拔金属丝的断面形状分,有圆形丝拉拔及异形丝拉拔。按作用于被拉拔金属丝上的拉力分,有正拉力拉拔及反拉力拉拔。还有特种拉拔,如辊模拉拔等。

  在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出,以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。拉出的丝,尺寸精确,表面光洁,且所用拉拔设备和模具简单,制造容易。拉拔过程的变形指数 钛丝在拉拔过程中横断面减小长度增加,拉拔前、后的金属丝的横断面积和长度分别以F及L。拉拔变形的主要指数按下式计算:实现拉拔过程的条件 在拉拔过程中,作用于出模口处被拉拔金属丝单位横断面积上的拉拔力的拉拔应力。经受了冷拉拔的金属丝产生明显的变形硬化,它的屈服极限s值接近其强度极限b,在生产中常用b值代替s,因此实现拉拔过程的条件也可以表示为拉拔过程的安全系数K也可用b与L的比值表示。拉拔过程的安全系数K值一般在1.40~2.0间,t;1.40表示拉拔应力L过大,出模孔后的金属丝可能继续变形出现拉细或拉断现象,拉拔过程不稳定K说明拉拔应力L较小,道次拉拔变形量过小,拉拔道次增多。在拉拔丝径小于0.05mm的超细金属丝时,穿模困难,为了提高拉拔过程的稳定性、减少拉断及穿模次数、提高拉拔生产效率,可采用安全系数K值大于2.0。

  1.钛丝的分类

  钛以是否含有合金元素可分为纯钛和钛合金,而钛合金又根据其成分和室温组织的不同可分为α钛合金及近α型合金、(α+β)型合金、近β型合金及β型合金。钛及钛合金根据性能的不同又可制备出不同使用要求的丝材。钛及钛合金丝材成品一般为硬态(Y)和退火态(M)。

  2.钛丝加工产品的应用

  钛及钛合金由于具有耐蚀性好,比强度高,无磁性,生物相容性高,对超声波的阻抗较小,透声系数较高,储氢及较好的形状记忆功能等一系列有重要使用价值的优良特性,从而在航空航天、石油化工、医疗卫生、汽车、建筑、以及体育休闲用品等诸多领域产生了重要用途。钛及钛合金丝作为钛材系列的一种重要品种,无论从产量、规格和应用如今都已有了长足发展。钛棒及钛合金材料作为金属材料中的佼佼者,具有一系列其他金属材料不可比拟的优异性能,因而近几年来发展很快,并被迅速广泛地应用于航天军工等高科技领域。美国、俄罗斯、日本、中国等世界各国都极为重视钛合金的研发工作,不断开发新型钛合金材料,扩大钛及钛合金的应用。由于研究不断深入和产品系列增多,现在不少钛材产品,如钛丝材等也已越来越多地进入到各种民用消费品领域。


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