鈦棒及鈦合金彈性模量低、屈強比高,冷矯困難.大多低于120GPa,因此,鈦棒及鈦合金鈦棒材在較小的應力條件下即會發(fā)生較大的彈性變形,回彈大,不易矯直;且其較多鈦合金的屈強比在0.9~1之間,矯直過程中極易發(fā)生斷裂。因此,鈦棒及鈦合金鈦棒材一般需要采用熱矯,才能保證矯直效果。鈦棒及鈦合金鈦棒材常用的矯直方法有壓力矯直和輥式矯直,而小規(guī)格的鈦棒材則一般采用輥式矯直,其效率較高。但對于鈦棒及鈦合金小規(guī)格鈦棒材來說,往往經(jīng)過多次的矯直后仍然不能達到理想的效果,甚至常會發(fā)生矯直過程中直接斷裂的問題。本文針對鈦棒及鈦合金小規(guī)格鈦棒材的熱矯直進行了研究,提出了一種簡單、便捷、低投人的加熱矯直方法。
鈦棒的加熱效果與相應的電流、電壓及通電時間有關。加熱試驗中,焊機電源可調(diào)整輸出電流,因此通過調(diào)節(jié)電流即可以控制鈦棒的加熱效果,從而精確地控制鈦棒的加熱溫度。試驗采用的鈦棒材加熱方法易于掌握、控制。當鈦棒材加熱至一定溫度后,即可將其快速采用輥式矯直機進行矯直。試驗采用焊機電源作為TC4鈦棒的加熱電源,與其組成一個簡單的串聯(lián)電路,連接方便,而TC4鈦棒經(jīng)加熱2~3min后即可實現(xiàn)較好的矯直效果。同時,焊機一般工廠均會配備,實際生產(chǎn)中,可快速、方便地在矯直機旁即可采用焊機對鈦棒進行加熱,其占地面積小,設備適用,移動方便。其次,焊機輸出大電流,低電壓,對于小規(guī)格TC4鈦合金鈦棒材,既可滿足快速加熱要求、達到矯直效果;又實現(xiàn)了安全、便捷、高效、低投人的要求。鈦棒及鈦合金鈦棒材的電阻率等物理特性又相近,因此,通過采用合適的電流、加熱時間后,即可實現(xiàn)其它小規(guī)格鈦棒及鈦合金鈦棒的矯直。
鈦棒及
鈦合金的小規(guī)格鈦棒一般通過軋制生產(chǎn),但在加熱、軋制和熱處理等過程中,由于溫度和塑性變形分布不均勻,以及剪切、運輸和堆放等原因,往往會產(chǎn)生不同程度的彎曲,這時就須通過矯直處理,以確保鈦棒材彎曲度能滿足使用要求。經(jīng)過加熱矯直的鈦棒的室溫拉伸指標與未經(jīng)加熱直接矯直的鈦棒的室溫拉伸指標基本保持一致,說明該加熱、矯直方案未對鈦棒材的室溫拉伸性能造成影響,該工藝適用可行.同時,該合金鈦棒材的屈強比最高已達到了0.99,若采用冷矯直的話,極易發(fā)生斷裂,難以達到矯直效果。目前www.nmware.com的矯直設備往往離加熱設施較遠,在對鈦棒及鈦合金小規(guī)格鈦棒材進行加熱后再轉運至矯直設備時,鈦棒溫度往往已損失嚴重,導致矯直效果大幅降低。若專門為鈦棒及鈦合金鈦棒的矯直建設相應的配套加熱、矯直設施時,實際設備利用率又較低,經(jīng)濟性較差。鈦棒及鈦合金的用量相對仍然較小,實際生產(chǎn)過程中,往往單批次訂貨量僅為幾百公斤,甚至幾十公斤,且規(guī)格繁多。而一般工廠往往裝備的是加熱能力較大的加熱爐,其一次裝爐量可達幾噸或幾十噸,因此在對鈦棒及
鈦合金棒進行加熱矯直時,往往加熱成本較高。