专利名称：一种超弹性钛镍丝材处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超弹性钛镍丝材处理方法及装置，适用于生产移动电话天线和眼镜架等直线状超弹性钛镍丝材。
直线状超弹性钛镍丝材广泛用于移动电话天线和眼镜架等。由于超弹性钛镍丝材超弹性应变量高达8％，非直线状超弹性钛镍丝材采用常规的压力矫直、辊式矫直、张力矫直、拉丝模正弦矫直等方法不能实现矫直。短尺寸直线状超弹性钛镍丝材可以通过约束热处理方法得到。但由于受设备的限制，这种约束热处理方法所生产的钛镍丝材的长度较短，产品成品率低、生产成本高，满足不了工业化生产移动电话天线和眼镜架的需要。
本发明的目的是针对上述存在的问题，提出一种具有良好的超弹性和直线度，成品率高，成本低，适合于连续自动化生产的超弹性钛镍丝材处理方法及装置。
1、一种超弹性钛镍丝材处理方法，其特征在于a、将拉制的钛镍丝材盘绕在线轮上；b、转动线轮，放开盘绕在线轮上的钛镍丝材，使钛镍丝材的一端穿过加热机构和冷却机构后盘绕在驱动线轮上，钛镍丝材在线轮与驱动线轮间被张紧成直线状，驱动线轮由驱动机构带动；c、将加热机构的加热温度调整到300℃-600℃；d、调整驱动线轮转动速度，其线速度为1.5M-3.0M/min，使钛镍丝材的任意位置均能在加热温度300℃-600℃保持20秒-100秒；e、调整力矩电机的转矩。使线轮对钛镍丝材的后张力略大于钛镍丝材在加热温度时的屈服强度；f、当钛镍丝材离开加热机构后，进入冷却机构被强制冷却，并调整冷却机构的冷却强度，使钛镍丝材在冷却机构内温度降低到Md点温度以下，当钛镍丝材盘绕在驱动线轮上时，其温度冷却到室温；g、整根钛镍丝材盘绕在驱动线轮上后，再将其复绕成盘，完成直线状超弹性钛镍丝材的生产。
2、实现权利要求1所述方法的超弹性钛镍丝材处理装置，其特征在于该装置由下列部件所组成线轮，该线轮固装在机架上，该线轮与力矩电机相连接，与驱动线轮平行设置，在该线轮上可盘绕钛镍丝材；力矩电机，该力矩电机固装在机架上，该力矩电机与线轮相连接；驱动线轮，该驱动线轮与驱动机构相连接，与线轮平行设置，在该驱动线轮上可盘绕经冷却温度降到Md点温度后的钛镍丝材；驱动机构，该驱动机构固装在机架上，该驱动机构与驱动线轮相连接，带动驱动线轮转动；加热机构，该加热机构支承在机架上，位于线轮与驱动线轮之间靠近线轮侧，该加热机构由电热元件组成；
冷却机构，该冷却机构支承在机架上，位于线轮与驱动线轮之间靠近驱动线轮侧；机架，该机架上固装有力矩电机，驱动机构，加热机构，冷却机构，该机架位于整个装置的下部。
由于采用上述技术方案，用本发明处理的钛镍丝材在任意处剪切下来的试样(L/d≤500)，自由放置时均具有良好的超弹性和直线度，成品率高，成本低，使整个处理过程可自动化连续进行，实现直线状超弹性钛镍丝材的成盘生产。
附图
是超弹性钛镍丝材处理装置原理结构示意图。
结合附图对本发明进一步描述如下一种超弹性钛镍丝材处理方法，其特征是a将热拉或冷拉的超弹性钛镍丝材1盘绕在线轮2上，线轮与力矩电机3相连接；b转动线轮，放开盘绕在线轮上的钛镍丝材，使钛镍丝材的一端穿过加热机构4和冷却装置5后盘绕在驱动线轮6上，由于线轮对其丝材具有一个大小恒定的反拉力和驱动线轮转动时，使钛镍丝材在线轮与驱动线轮间被张紧成直线状，驱动线轮由驱动机构7带动；c在驱动线轮连续转动过程中，钛镍丝材通过加热机构加热，并调整加热温度达到300℃-600℃；d调整驱动线轮的转动速度，其转动线速度为1.5M-3.0M/min，使钛镍丝材的任意位置均能在300℃-600℃保持20秒-100秒的时间；e调整力矩电机的转矩，使线轮对钛镍丝材的后张力略大于钛镍丝材在加热温度时的屈服强度；f当钛镍丝材离开加热机构后，进入冷却机构被强制冷却，并调整冷却机构的冷却强度，使钛镍丝材在冷却机构内温度降低到Md点温度以下，当钛镍丝材盘绕在驱动线轮上时，其温度已冷却到室温；g整根钛镍丝材盘绕在驱动线轮上后，再将其复绕成盘或成卷，完成直线状超弹性钛镍丝材的生产。由于处理后的超弹性钛镍丝材具有很大的恢复应变，只要使驱动线轮的直径D大于被处理钛镍丝材直径d的20倍以上，从驱动线轮上卸下的钛镍丝材会自动恢复，不会产生不可恢复的残余变形。因此，经本发明处理后的钛镍丝材从驱动线轮上放开后，自由放置时，将具有良好的直线度和超弹性，整个处理过程可以连续自动化进行，实现直线状超弹性钛镍丝材的成盘生产。
采用本发明处理的超弹性钛镍丝材，在任何位置截取试样，它的直线度(即钛镍丝材与几何直线的偏差量)及拉伸卸载残余形量分别列如表1和表2。
表1直线型超弹性TiNi丝材的直线度mm
表2直线型超弹性TiNi丝材的拉伸卸载残余变形
机架8固装有力矩电机、驱动机构、加热机构、冷即机构，该机架位于整个装置的下部实施例1处理Φ1.2mm直线状超弹性TiNi丝材将拉伸的Φ1.2mm超弹性TiNi丝材盘绕在线轮上；转动线轮，使钛镍丝材的一端穿过加热机构和冷却机构后盘绕在驱动线轮上，驱动机构带动驱动线轮转动；将加热机构的加热温度调整到600℃，其中加热机构的长度选用1500mm；调整驱动线轮的转速，使钛镍丝材的线速度为2m/min；调整力矩电机的转矩，使线轮对钛镍丝材的后张力为225±25N；调整冷却机构的冷却强度，使钛镍丝材盘绕到驱动线轮上时的温度已冷却到室温；整根TiNi丝材盘绕到驱动丝轮上后，将驱动线轮上的TiNi丝材复绕成盘，从而完成直线状超弹性Φ1.2mmTiNi丝材的生产；经室温拉伸应变量为7％时的卸载残余变形量εr为0.072％，小于0.10％，合格。
实施例2处理Φ0.9mm直线状超弹性TiNi丝材。
将拉伸的Φ0.9mm超弹性TiNi丝材盘绕在线轮上；转动线轮，使TiNi丝材的一端穿过加热机构和冷却机构后盘绕在驱动线轮上，驱动机构带动驱动线轮转动；将加热机构的加热温度调整到580℃，加热机构的长度选为1500mm；调整驱动线轮的转动速度，使TiNi丝材的丝速度为2.5m/min；调整力矩电机的转矩，使线轮对TiNi丝材的后张力为150±20N；调整冷却机构的冷却强度，使TiNi丝材盘绕到驱动线轮上时，其温度已冷却到室温；整根TiNi丝材盘绕到驱动线轮上后，将驱动机构上的TiNi丝材复绕成盘，完成直线状超弹性Φ0.9mmTiNi丝材的生产；经室温拉伸应变量为7％时的卸载残余变形量εr为0.036％，小于0.1％。合格。
权利要求
1．一种超弹性钛镍丝材处理方法，其特征在于a将拉制的钛镍丝材盘绕在线轮上；b转动线轮，放开盘绕在线轮上的钛镍丝材，使钛镍丝材的一端穿过加热机构和冷却机构后盘绕在驱动线轮上，钛镍丝材在线轮与驱动线轮间被张紧成直线状，驱动线轮由驱动机构带动；c将加热机构的加热温度调整到300℃-600℃；d调整驱动线轮转动速度，其线速度为1.5M-3.0M/min，使钛镍丝材的任意位置均能在加热温度300℃-600℃保持20秒-100秒；e调整力矩电机的转矩，使线轮对钛镍丝材的后张力略大于钛镍丝材在加热温度时的屈服强度；f当钛镍丝材离开加热机构后，进入冷却机构被强制冷却，并调整冷却机构的冷却强度，使钛镍丝材在冷却机构内温度降低到Md点温度以下，当钛镍丝材盘绕在驱动线轮上时，其温度冷却到室温；g整根钛镍丝材盘绕在驱动线轮上后，再将其复绕成盘，完成直线状超弹性钛镍丝材的生产。
2.实现权利要求1所述方法的超弹性钛镍丝材处理装置，其特征在于该装置由下列部件所组成线轮，该线轮固装在机架上，该线轮与力矩电机相连接，与驱动线轮平行设置，在该线轮上可盘绕钛镍丝材；力矩电机，该力矩电机固装在机架上，该力矩电机与线轮相连接；驱动线轮，该驱动线轮与驱动机构相连接，与线轮平行设置，在该驱动线轮上可盘绕经冷却且温度降到Md点温度后的钛镍丝材；驱动机构，该驱动机构固装在机架上，该驱动机构与驱动线轮相连接，带动驱动线轮转动；加热机构，该加热机构支承在机架上，位于线轮与驱动线轮之间靠近线轮侧，该加热机构由电热元件组成；冷却机构，该冷却机构支承在机架上，位于线轮与驱动线轮之间靠近驱动线轮侧；机架，该机架上固装有力矩电机、驱动机构、加热机构、冷却机构，该机架位于整个装置的下部。
全文摘要
本发明涉及一种超弹性钛镍丝材处理方法及装置,适用于生产移动电话天线和眼镜架等直线状超弹性钛镍丝材。其特征是对钛镍丝材采用连续热张力法进行直线状处理,对钛镍丝材的加热温度为300℃—600℃,加热时间20秒—100秒,钛镍丝材的后张力略大于其丝材在加热温度时的屈服强度。其丝材加热后需进行冷却,使其丝材在发生弯曲变形之前已冷却到Md点温度以下进行盘绕,从而使钛镍丝材具有良好的直线度和超弹性,成品率高,成本低,适合于自动化连续生产。
文档编号C22C1/10GK1209462SQ9811766
公开日1999年3月3日 申请日期1998年9月1日 优先权日1998年9月1日
发明者唐卫胜, 曹继敏, 杨冠军, 邓炬, 王志 申请人:西北有色金属研究院