钛钢复合丝材的生产方法
【专利摘要】一种钛钢复合丝材的生产方法，采用本发明方法所生产的钛钢复合丝绳，既有合金钢丝材的高强度，又有钛金属的优异的耐蚀性、高静摩擦系数的特点。钛钢复合丝在金属丝绳制作设备完成钛钢复合丝绳的制作。每股12根钛钢复合丝，12股拧成钛钢复合丝绳。复合丝材高强度产生的原因：主要是轧制过程中材料的晶粒度细化，用以提高丝材强度。拉拔过程可以产生冷作硬化，进一步提高丝材强度。可满足海洋运输、海洋工程、石油开采、电梯传动干摩擦副等特殊需要，如用作航空母舰飞机拦截索，或者用于高速电梯轿厢升降系统的牵引绳，与钛曳引轮配合，至少可提高五倍静摩擦力，大大提高了电梯的安全系数，延长了设备维修周期。
【专利说明】钛钢复合丝材的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属丝加工【技术领域】，具体地说是一种钛钢复合丝材的生产方法。
【背景技术】
[0002]钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。合金金属丝的制备方法如专利CN 101148694 B公开了一种铜/铁合金复合丝材及其制造方法，该方法包括将铜带包覆在铁合金线材芯体上制成复合坯料，然后将复合坯料装入真空罐内进行罐式真空退火处理；之后复合坯料进行多次拉拔，最后一次拉拔的同时、使复合丝材处于拉拔状态下通过电加热箱进行烧炖式连续退火处理；烧炖式连续退火处理后，再经过多次拉拔，最后将获得的多股成型丝材同时通入多个细管内进行管式在线退火处理，再将线头对应缠绕在收线盘上获得最终产品。由于金属的复合技术条件不同，具体而言，钛金属的塑性远不如纯铜，所以钛钢复合不能采用铜钢复合的技术条件，因此采用CN 101148694 B的方法不能直接应用到高强度钛钢复合丝材的生产。
[0003]钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种钛钢复合丝材的生产方法，从根本上解决了上述问题。
[0005]本发明的目的是这样实现的:该钛钢复合丝材的生产方法，包括以下步骤: 1)选取合金钢铸锭经过锻造、机械加工制成芯棒备用；选取纯钛铸锭经过锻造、机械加工、穿轧管坯、矫直、机械加工制成钛管备用；选取电工纯铁薄板卷制纯铁筒备用；配制干润滑剂备用；
2)用胎具将纯铁薄板卷筒套在碳钢棒材上，将其置于真空箱中，用氩弧焊将纯铁薄筒的直缝点焊牢，自熔焊接使纯铁薄壁管箍在合金钢芯棒表面；
3)对纯铁复合合金钢芯棒的纯铁层外表面和钛合金管坯内壁进行表面磨光处理，然后将复合芯棒组装在钛管中，制成钛钢复合棒；
4)封焊钛钢复合棒结合面环形焊缝，真空法排除各结合面间隙内的气体，然后封堵排气孔；
5)热轧钛钢复合棒，每道次变形率为12%~15%，总变形率>70%，起轧温度850°C，终轧温度750°C ;加热至780°C保温Ih后退火，制成直径3~5mm的钛钢复合盘条；
6 )在50(T80(TC条件下，采用热态辊模，多模连续拉伸与固定模组合拉拔钛钢复合盘条至钛钢复合盘条的直径< 3mm ；
7)先酸洗钛钢复合盘条进行活化处理后，在钛钢复合盘条表面电镀50±5 μ m厚的铜金属层，45(T550°C保温l(Tl50min后真空退火；将干润滑剂均匀敷涂在镀铜金属层表面，加热至12(Tl80°C，干燥Ih后连续冷拉钛钢复合盘条，每道次变形率为12%~15%，总变形率>70% ;重复前面方法，至钛钢丝材直径1.2mm ;酸洗丝材表面，清除丝材表面的铜膜，得到清洁的钛钢复合丝材。
[0006]所述干润滑剂由重量份数比为1:10的二硫化钥和石墨乳组成。
[0007]本发明具有的优点及积极的技术效果是:采用本发明方法所生产的钛钢复合丝绳，既有合金钢丝材的高强度，又有钛金属的优异的耐蚀性、高静摩擦系数的特点。用低成本的合金钢替代价格高昂的钛(价格相差10倍)，采用本发明的方法后得到的钛钢复合丝材强度更高。轧制过程中材料的晶粒度细化，提高了丝材强度。拉拔过程可产生冷作硬化，进一步提闻丝材强度。
[0008]钛钢复合丝在金属丝绳制作设备完成钛钢复合丝绳的制作。每股12根钛钢复合丝，12股拧成钛钢复合丝绳。可满足海洋运输、海洋工程、石油开采、电梯传动干摩擦副等特殊需要，如用作航空母舰飞机拦截索，或者用于高速电梯轿厢升降系统的牵引绳，与钛曳引轮配合，至少可提高五倍静摩擦力，大大提高了电梯的安全系数，延长了设备维修周期。
【具体实施方式】
[0009]以下详细阐述本发明的内容。该钛钢复合丝材的生产方法包括以下步骤:
I)选取合金钢铸锭经过锻造、轧制、机械加工制成芯棒备用；选取纯钛铸锭经过锻造、机械加工、穿轧管坯、机械加工制成钛管备用；选取电工纯铁制成纯铁薄板经过下料、卷筒备用；配制干润滑剂备用。其中，干润滑剂优选由重量份数比为1:10的二硫化钥和石墨乳组成。
`[0010]2)用胎具将纯铁薄板卷筒套在碳钢棒材上，将其置于真空箱中，用氩弧焊将纯铁薄板层的直缝自熔焊牢，尽可能多的密集点焊，使纯铁薄壁管箍在碳钢芯棒表面。
[0011]3)对带有纯铁薄层的碳钢棒材的纯铁层外表面和钛合金管坯内壁进行表面磨光处理，然后将带有纯铁薄层的合金钢芯棒组装在钛管中，制成钛钢复合棒。
[0012]4)封焊钛钢复合棒结合面，保证钛合金管坯、纯铁薄层、碳钢棒材之间成为一体，排除各结合面间隙内的气体，然后使用液压钳封堵排气管，氩弧焊封堵管孔。
[0013]5)热轧钛钢复合棒，每道次变形率为12%~15%，总变形率> 70%，起轧温度850°C，终轧温度750°C ;加热至780°C保温Ih后退火，制成直径3~5mm的钛钢复合盘条。
[0014]6 )在50(T80(TC条件下，采用热态辊模，多模连续拉伸与固定模组合拉拔钛钢复合盘条至钛钢复合盘条的直径< 3mm。采用多模连续拉伸与固定模组合拉拔，既能提高拉拔效率，又能保证所得丝材质量。
[0015]7)先酸洗钛钢复合盘条进行活化处理后，在钛钢复合盘条表面电镀50±5 μ m厚的铜金属层，45(T550°C保温l(Tl50min后真空退火；将干润滑剂均匀敷涂在镀铜金属层表面，加热至12(T180°C，干燥Ih后连续冷拉钛钢复合盘条，每道次变形率为12%~15%，总变形率> 70% ;重复前面方法，至钛钢丝材直径1.2mm ;酸洗丝材表面，清除丝材表面的铜膜，得到清洁的钛钢复合丝材。
【权利要求】
1.一种钛钢复合丝材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)选取合金钢铸锭经过锻造、机械加工制成芯棒备用；选取纯钛铸锭经过锻造、机械加工、穿轧管坯、矫直、机械加工制成钛管备用；选取电工纯铁薄板卷制纯铁筒备用；配制干润滑剂备用； 2)用胎具将纯铁薄板卷筒套在碳钢棒材上，将其置于真空箱中，用氩弧焊将纯铁薄筒的直缝点焊牢，自熔焊接使纯铁薄壁管箍在合金钢芯棒表面； 3)对纯铁复合合金钢芯棒的纯铁层外表面和钛合金管坯内壁进行表面磨光处理，然后将复合芯棒组装在钛管中，制成钛钢复合棒； 4)封焊钛钢复合棒结合面环形焊缝，真空法排除各结合面间隙内的气体，然后封堵排气孔； 5)热轧钛钢复合棒，每道次变形率为12%~15%，总变形率>70%，起轧温度850°C，终轧温度750°C ;加热至780°C保温Ih后退火，制成直径3~5mm的钛钢复合盘条； 6 )在50(T80(TC条件下，采用热态辊模，多模连续拉伸与固定模组合拉拔钛钢复合盘条至钛钢复合盘条的直径< 3mm ； 7)先酸洗钛钢复合盘条进行活化处理后，在钛钢复合盘条表面电镀50±5 μ m厚的铜金属层，45(T550°C保温l(Tl50min后真空退火；将干润滑剂均匀敷涂在镀铜金属层表面，加热至12(Tl80°C，干燥Ih后连续冷拉钛钢复合盘条，每道次变形率为12%~15%，总变形率>70% ;重复前面方法，至钛钢丝材直径1.2mm ;酸洗丝材表面，清除丝材表面的铜膜，得到清洁的钛钢复合丝材。`
2.根据权利要求1所述的钛钢复合丝材的生产方法，其特征在于:所述干润滑剂由重量份数比为1:10的二硫化钥和石墨乳组成。
【文档编号】B21B1/16GK103817167SQ201410091678
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】阎东辉, 宋洪海, 张金和, 刘玉涛 申请人:沈阳和世泰通用钛业有限公司