近年來出現(xiàn)不少拉拔新工藝,例如輥式模拉拔、超聲振動(dòng)拉拔、旋轉(zhuǎn)模拉拔、無模拉拔、鍍層一包套集束拉拔等工藝。
超聲振動(dòng)拉拔時(shí),對拉伸模施以超聲振動(dòng)。它可有效地降低拉伸力,可使振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,使被拉鈦絲的溫度增高,并有效增加道次的加工率。同時(shí)振動(dòng)時(shí)使鈦絲受到頻繁的打擊,接觸面引起彈性移動(dòng),這有利于減少阻力,有利于增大拉拔速率。日本采用用軸對稱的兩瓣式振動(dòng)模拉拔Ti-6Al-4V合金圓絲和方絲的工藝。
滾珠式旋轉(zhuǎn)模的結(jié)構(gòu)及拉拔過程如圖5-25所示。模子的內(nèi)套中放有模子,外套與內(nèi)套之間有滾動(dòng)軸承,通過蝸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)內(nèi)套和模子旋轉(zhuǎn)。使用旋轉(zhuǎn)模以滾動(dòng)代替滑動(dòng)接觸,從而既可使模孔均勻磨損,又可使沿拉拔方向上的摩擦力減小。用旋轉(zhuǎn)模拉拔還可以減少線材的橢圓度,近年來多應(yīng)用于連續(xù)拉線機(jī)的成品模上。
鍍層-包套集束拉拔工藝是制取鈦細(xì)絲的工藝。它先將鈦絲表面鍍一層低碳鋼,再將鍍好的鈦絲集束裝入低碳鋼鋼管內(nèi),進(jìn)行拉拔加工,再進(jìn)行中間退火并繼續(xù)拉拔,直至獲得最終尺寸,最后酸洗并精整,可加工出5~30μm直徑的鈦及鈦合金細(xì)絲。
新工藝中最引人注目的是輥式模拉拔。
一般拉拔時(shí)用的模具是固定模,拉拔時(shí)摩擦力很大,從而帶來系列問題,如低的加工率、高的拉拔力、不均勻變形及較嚴(yán)重的模具磨損等。采用輥式模拉拔可克服這些缺點(diǎn)。
二輥式輥式拉模的示意圖如圖5-26所示。輥式拉模的兩組輥?zhàn)由隙加邢鄳?yīng)的輥形,且均是被動(dòng)的。
在拉拔時(shí),輥?zhàn)与S坯料的拔制而轉(zhuǎn)動(dòng)。用輥模拉拔時(shí),其應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)與用固定模拉拔基本一致,區(qū)別在于輥式模拉拔時(shí)金屬材料與輥?zhàn)娱g是相對滾動(dòng)的,表面摩擦力小。因此,三向應(yīng)力中拉應(yīng)力下降,壓應(yīng)力上升,使應(yīng)力狀態(tài)向提高金屬塑性的方向轉(zhuǎn)化。
用輥式模拉拔時(shí),外部摩擦影響較小,可減小拉拔力,增加道次加工率,減少中間退火次數(shù),實(shí)現(xiàn)高速拉拔。同時(shí),可在拉拔過程中調(diào)節(jié)壓下,拉拔錐形材,這是用孔模拉拔所不能做到的。輥式模拉拔的不足之處是產(chǎn)品的尺寸精度達(dá)不到固定模拉拔的水平。
還有一種輥式模,其模孔工作表面由若干個(gè)自由旋轉(zhuǎn)的表面所構(gòu)成,幾個(gè)輥?zhàn)訕?gòu)成一個(gè)輥型。圖5-27所示為3個(gè)輥?zhàn)訕?gòu)成的輥型,也有4個(gè)或5個(gè)輥?zhàn)訕?gòu)成的輥型。這種輥型主要用來拉拔型材。
目前,輥式模拉拔在螺紋鋼筋、管和異形管、異形絲等方面均獲得了成功的應(yīng)用。輥式模拉拔的進(jìn)一步發(fā)展是將其用于連續(xù)拉拔機(jī)組,綜合發(fā)揮連續(xù)機(jī)組高速和輥模變形程度大的優(yōu)勢,減少冷拔道次,提高生產(chǎn)率。
俄羅斯早已將輥式模工藝應(yīng)用于拉拔鈦線材,并獲得成功。其拉拔機(jī)的模孔型分別為橢圓和圓形,拉拔時(shí),先使坯料變?yōu)闄E圓,然后再變成圓形,經(jīng)歷了兩次變形過程。我國也從俄羅斯引進(jìn)了輥式模拉拔機(jī),并成功生產(chǎn)出表面光滑質(zhì)量好的鈦及鈦合金絲,可用作眼鏡架用絲及特殊焊絲,產(chǎn)品規(guī)格有φ2-5mm多種。
