本发明公开了一种钛合金异型丝材校直装置及校直方法，包括水平放置的管式加热炉，管式加热炉的中心孔中套装有一端封闭的输线管，输线管的两端分别伸出中心孔两端的孔口，输线管的封闭端端面上开有圆孔a，输线管的开放端安装有管盖，管盖的端面上开设有圆孔b，钛合金异型丝材的一端连接在放线轮上，钛合金异型丝材的另一端依次穿过圆孔a、圆孔b后连接在由电机驱动的收线轮上，输线管上开有圆孔c，惰性气体罐通过输气软管与圆孔c接通，圆孔a与圆孔b同轴，圆孔a、圆孔b的孔径相同且为钛合金异型丝材横截面尺寸的1～2倍。解决了现有校直方法不能校直异型截面材料的问题，满足了钛合金异型丝材校直对表面质量、批量化生产的要求。
1.一种钛合金异型丝材校直装置，其特征在于：包括水平放置的管式加热炉(6)，管式加热炉(6)的中心孔(6-1)中套装有一端封闭的输线管(7)，输线管(7)的两端分别伸出所述中心孔(6-1)两端的孔口，所述输线管(7)的封闭端端面上开有圆孔a(5)，所述输线管(7)的开放端安装有管盖(8)，管盖(8)的端面上开设有圆孔b(9)，钛合金异型丝材(2)的一端连接在放线轮(1)上，所述钛合金异型丝材(2)的另一端依次穿过所述圆孔a(5)、圆孔b(9)后连接在由电机(11)驱动的收线轮(10)上，所述输线管(7)上开有圆孔c(12)，惰性气体罐(3)通过输气软管(4)与所述圆孔c(12)接通，所述圆孔a(5)与圆孔b(9)同轴，所述圆孔a(5)、圆孔b(9)的孔径相同且为所述钛合金异型丝材(2)横截面尺寸的1～2倍。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金异型丝材校直装置，其特征在于：所述输线管(7)的两端分别伸出所述中心孔(6-1)两端的孔口。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金异型丝材校直装置，其特征在于：所述圆孔a(5)与所述圆孔c(12)共面。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：步骤1：使用弱酸对冷轧后的钛合金异型丝材原料进行酸洗除油污，酸洗的时间为3～5分钟，然后对酸洗过的钛合金异型丝材原料进行清洗、烘干，得到表面光滑无污染的钛合金异型丝材(2)；步骤2：接通所述管式加热炉(6)的电源，当所述管式加热炉(6)内温度升高后，打开所述惰性气体罐(3)的阀门，通过所述惰性气体罐(3)连接的所述输气软管(4)对所述管式加热炉(6)中输送惰性气体；步骤3：将步骤1中烘干后的钛合金异型丝材(2)均匀绕制在所述放线轮(1)上，将钛合金异型丝材(2)的一端经步骤2中通有惰性气体的管式加热炉(6)穿出，接通所述电机(11)，穿出的所述钛合金异型丝材(2)的一端收于所述收线轮(10)上，进行热张力校直；步骤4：步骤3中所述放线轮(1)上的钛合金异型丝材(2)全部绕制在所述收线轮(10)上之后，校直过程结束，先关闭所述电机(11)，然后依次关闭所述管式加热炉(6)的电源、惰性气体罐(3)阀门，待校直后的钛合金异型丝材(2)冷却至室温时，从所述收线轮(10)上取出校直后的钛合金异型丝材(2)。
5.根据权利要求4所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：所述步骤1中弱酸体积配比为：HF：HNO₃：H₂O＝1：3：20。
6.根据权利要求4所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：所述步骤2中管式加热炉(6)中的炉温为时通入惰性气体且步骤3在850℃-950℃温度下进行校直。
7.根据权利要求4所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：所述步骤2中惰性气体通入3-5min之后开始步骤3的操作。
8.根据权利要求4所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：所述步骤2中通入所述管式加热炉(6)的惰性气体为氩气，所述惰性气体的输送量为10-15L/min。
9.根据权利要求4所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：所述步骤3中电机(11)转速为600-1000r/min。
10.根据权利要求4所述的钛合金异型丝材校直装置的校直方法，其特征在于：所述步骤3中放线轮(1)、收线轮(10)的直径相同且均为600～800mm。技术领域
本发明属于钛合金材料精整加工设备技术领域，涉及一种钛合金异型丝材校直装置，还涉及利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的校直方法。
背景技术
钛合金材料具有比强度高、加工性能好，能够制造更薄、更细的结构器件，它的散热性能和表面质感也更出色；同时，相比一般金属材料，钛合金的密度低、耐腐蚀性能好，能够满足在腐蚀介质中进行的涂层和镀膜工艺。基于以上特性，钛合金作为结构件材料被广泛应用于以计算机Computer、通信Communication和消费类电子产品Consumerxa0Electronics为核心应用的3C电子产品中。作为3C电子产品结构件用钛合金材料一般具有以下特点：断面形状为不规则异型丝材为主；表面要求呈光亮金属本色；批量化盘卷态交货；由于后续深加工的要求对材料直线度要求较高等。而传统的校直方法辊式校直和电热校直均不适用于钛合金异型材料的校直。传统的辊式矫直适用于圆截面的棒材校直，利用棒材反弯的原理来达到校直的目的，棒材在校直时需旋转加工，而钛合金异型材断面形状一般为带R角的矩形，不能实现自身的旋转加工；传统电热校直方法在校直后材料表面会被氧化形成氧化层，表面光洁度遭到破坏且尺寸均匀性也不能保证，另外，电热校直由于需要通电，装置不能实现批量化的盘卷在线校直。因此，专门用于钛合金异型丝材的校直装置的设计开发成为钛合金异型材批量化加工的关键问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛合金异型丝材校直装置，解决了现有校直装置无法满足钛合金异型材校直对表面质量、批量化生产的要求的问题。本发明的另一目的是利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的校直方法。本发明所采用的第一技术方案是，一种钛合金异型丝材在线热张力校直装置，包括水平放置的管式加热炉，管式加热炉的中心孔中套装有一端封闭的输线管，输线管的两端分别伸出中心孔两端的孔口，输线管的封闭端端面上开有圆孔a，输线管的开放端安装有管盖，管盖的端面上开设有圆孔b,钛合金异型丝材的一端连接在放线轮上，钛合金异型丝材的另一端依次穿过圆孔a、圆孔b后连接在由电机驱动的收线轮上，输线管上开有圆孔c，惰性气体罐通过输气软管与圆孔c接通，其中圆孔a与圆孔b同轴，圆孔a、圆孔b的孔径相同且为钛合金异型丝材横截面尺寸的1～2倍。本发明第一技术方案的特点还在于，其中输线管的两端分别伸出中心孔两端的孔口。其中圆孔a与圆孔c共面。本发明的第二技术方案为，利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的校直方法，包括以下步骤：步骤1：使用弱酸对冷轧后的钛合金异型丝材原料进行酸洗除油污，酸洗的时间为3～5分钟，然后对酸洗过的钛合金异型丝材原料进行清洗、烘干，得到表面光滑无污染的钛合金异型丝材；步骤2：接通管式加热炉的电源，当管式加热炉内温度升高后，打开惰性气体罐的阀门，通过惰性气体罐连接的输气软管对管式加热炉中输送惰性气体；步骤3：将步骤1中烘干后的钛合金异型丝材均匀绕制在放线轮上，将钛合金异型丝材的一端经步骤2中通有惰性气体的管式加热炉穿出，接通电机，穿出的钛合金异型丝材的一端收于收线轮上，进行热张力校直；步骤4：步骤3中放线轮上的钛合金异型丝材全部绕制在收线轮上之后，校直过程结束，先关闭电机，然后依次关闭管式加热炉的电源、惰性气体罐阀门，待校直后的钛合金异型丝材冷却至室温时，从收线轮上取出校直后的钛合金异型丝材。本发明的第二技术方案的特点还在于，其中步骤1中弱酸体积配比为：HF：HNO₃：H₂O＝1：3：20。其中步骤2中管式加热炉中的炉温为850℃-950℃时通入惰性气体。其中步骤2中惰性气体通入3-5min之后开始步骤3的操作。其中步骤2中通入管式加热炉的惰性气体为氩气，惰性气体的输送量为10-15L/min。其中步骤3中电机转速为600-1000r/min。其中步骤3中放线轮、收线轮的直径相同且均为600～800mm。本发明的有益效果是，本发明中的校直装置通过电机带动的主动收线轮的张力校直和惰性气体氛围加热校直，解决了现有校直装置对材料表面氧化、效率低、不能盘卷式批量化生产的问题，本发明中基于校直装置提出的校直方法，解决了辊式校直方法不能校直异型截面材料的问题，满足了钛合金异型丝材校直对表面质量、批量化生产的要求。
附图说明
图1是本发明一种钛合金异型丝材校直装置的结构示意图。图中，1.放线轮，2.钛合金异型丝材，3.惰性气体罐，4.输气软管，5.圆孔a，6.管式加热炉，6-1.中心孔，7.输线管，8.管盖，9.圆孔b，10.收线轮，11.电机，12.圆孔c。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明一种钛合金异型丝材校直装置，结构如图1所示，包括水平放置的管式加热炉6，管式加热炉6的中心孔6-1中套装有一端封闭的中空输线管7，输线管7的封闭端端面上开有圆孔a5，输线管7的开放端安装有管盖8，管盖8的端面上开设有圆孔b9,圆孔a与圆孔b同轴，圆孔a、圆孔b的孔径相同且大于钛合金异型丝材2的横截面尺寸，钛合金异型丝材2的一端连接在放线轮1上，钛合金异型丝材2的另一端依次穿过圆孔a5、圆孔b9后连接在由电机11驱动的收线轮10上，输线管7上开有圆孔c12，惰性气体罐3通过输气软管4与圆孔c12接通。其中圆孔a5、圆孔b9的孔径是钛合金异型丝材2横截面尺寸的1.5倍，钛合金异型丝材2的横截面为矩形片状，圆孔a5、圆孔b9的孔径为矩形长边的1.5倍。其中输线管7的两端分别伸出中心孔6-1两端的孔口。其中圆孔a5与圆孔c12共面。其中输气软管4通过圆孔c12伸入输线管7的内部。其中输线管7的开放端与管盖8通过螺纹旋合连接。其中放线轮1、管式加热炉6、收线轮10均固定在同一水平面上。利用上述校直装置对钛合金异型丝材进行校直的方法，包括以下步骤本发明一种钛合金异型丝材校直装置中的惰性气体罐3用来提供惰性气体，在管式加热炉6中形成惰性气体氛围，避免钛合金异型丝材2加热过程中被氧化；电机7带动的主动收线轮6在校直过程中提供一定的张力，从而实现连续式热张力校直。本发明一种钛合金异型丝材校直装置的使用方法为：接通管式加热炉6的电源，将炉温调试到合适温度；管式加热炉4炉温上升到要求的温度后，打开惰性气体罐3阀门，并调节惰性气体输送量；待惰性气体输送3-5分钟后(保证管式加热炉6内足够的惰性气体氛围)，将盘卷待校直钛合金异型丝材2由放线轮1引出，穿过管式加热炉6，并固定于主动收线轮10；接通电机11，并设置电机11转速，即控制校直速度和张力大小；校直后，关闭电机11，并关闭管式加热炉6和惰性气体罐3的阀门；待校直后的钛合金异型丝材2冷却至室温时，从收线轮10取出校直后的材料。利用上述校直装置校直钛合金异型丝材的方法，包括以下步骤：步骤1：使用弱酸对冷轧后的钛合金异型丝材原料进行酸洗除油污，然后对酸洗过的钛合金异型丝材原料进行清洗、烘干，得到表面光滑无污染的钛合金异型丝材2，酸洗的时间为3～5分钟，清洗液为自来水；步骤2：接通管式加热炉6的电源，当管式加热炉6内温度升高后，打开惰性气体罐3的阀门，通过惰性气体罐3连接的输气软管4对管式加热炉6中输送惰性气体；步骤3：将步骤1中烘干后的钛合金异型丝材2均匀绕制在放线轮1上，将钛合金异型丝材2的一端经步骤2中通有惰性气体的管式加热炉6穿出，接通电机11，穿出的钛合金异型丝材2的一端收于收线轮10上，进行热张力校直；步骤4：步骤3中放线轮1上的钛合金异型丝材2全部绕制在收线轮10上之后，校直过程结束，先关闭电机11，然后依次关闭管式加热炉6的电源、惰性气体罐3阀门，待校直后的钛合金异型丝材2冷却至室温时，从收线轮10上取出校直后的钛合金异型丝材2。其中步骤1中弱酸体积配比为：HF：HNO₃：H₂O＝1：3：20。其中步骤2中管式加热炉6中的炉温为850℃-950℃时通入惰性气体。其中步骤2中惰性气体在进行步骤3之前的3-5min开始流入。其中步骤2中通入管式加热炉6的惰性气体为氩气，惰性气体的输送量为10-15L/min。其中步骤3中电机11转速为600-1000r/min。其中步骤3中放线轮1、收线轮10的直径均为600～800mm。实施例1使用本发明一种钛合金异型丝材校直装置对经过轧制后的δ1.04*2.8mm钛合金异型丝材2进行在线热张力校直：将待校直的异型材进行预处理，使用配比为：HF：HNO₃：H₂O＝1：3：20的弱酸进行酸洗、清洗和烘干，再复绕于直径为600mm放线轮上准备校直；接通管式加热炉6电源，将炉温设定为850℃；到温后，打开装有氩气的惰性气体罐3阀门，调节氩气输送量为12L/min，待氩气输送5分钟后，将盘卷待校直δ1.04*2.8mmxa0TC4钛合金异型丝材2由放线轮1引出，穿过管式加热炉6，并固定于主动收线轮10；接通电机11，并设置电机转速为600r/min；校直后，关闭电机11，并关闭管式加热炉6和惰性气体罐3阀门；待校直后的钛合金异型丝材2冷却至室温时，从收线轮10取出校直后的材料。经观察和测量，校直后的δ1.04*2.8mmxa0TC4钛合金异型表面光滑无氧化现象且材料直线度达到0.25mm/m。实施例2使用本发明一种钛合金异型丝材校直装置对经过轧制后的δ0.8*2.2mm钛合金异型丝材2进行在线热张力校直：将待校直的异型材进行预处理，使用配比为：HF：HNO₃：H₂O＝1：3：20的弱酸进行酸洗、清洗和烘干，再复绕于直径为800mm放线轮上准备校直；接通管式加热炉6电源，将炉温设定为950℃；到温后，打开通有氩气的惰性气体罐3阀门，调节氩气输送量为15L/min，待氩气输送3分钟后，将盘卷待校直δ0.8*2.2mm钛合金异型丝材2由放线轮1引出，穿过管式加热炉6，并固定于主动收线轮10；接通电机11，并设置电机转速为800r/min；校直后，关闭电机11，并关闭管式加热炉6和惰性气体罐3阀门；待校直后的钛合金异型丝材2冷却至室温时，从收线轮10取出校直后的材料。经观察和测量，校直后的δ0.8*2.2mm钛合金异型表面光滑无氧化现象，呈原金属表面，材料直线度达到0.3mm/m。本发明一种钛合金异型丝材校直装置中的惰性气体罐3用来提供惰性气体，在管式加热炉6中形成惰性气体氛围，避免钛合金异型丝材2加热过程中被氧化；电机11的主动收线轮6在校直过程中提供一定的张力，从而实现连续式热张力校直。本发明一种钛合金异型丝材校直装置具有如下有益效果：1)本发明要校直前对冷轧后的异型材进行酸洗除油污的预处理，有效避免了校直过程中材料的表面污染；2)本发明在热张力校直过程中通过输送惰性气体，保证加热环境的惰性气体氛围，避免了校直过程中的材料表面氧化；3)本发明采用主动收线轮10提供张力，实现了连线式热张力校直，达到了盘卷式批量化生产的目的；4)本发明解决了辊式校直方法不能校直异型截面材料的问题；满足了钛合金异型丝材校直对表面质量、批量化生产的要求。本发明一种钛合金异型丝材校直装置适用于各种异型断面钛合金丝材的校直加工，校直后材料表面光洁无污染、直线度良好；同时，实现了校直的连续性，即盘卷校直，即保证了生产效率又对后续加工的连续性提供了保证。