近年來出現不少拉拔新工藝,例如輥式模拉拔、超聲振動拉拔、旋轉模拉拔、無模拉拔、鍍層一包套集束拉拔等工藝。
超聲振動拉拔時,對拉伸模施以超聲振動。它可有效地降低拉伸力,可使振動能轉化為熱能,使被拉鈦絲的溫度增高,并有效增加道次的加工率。同時振動時使鈦絲受到頻繁的打擊,接觸面引起彈性移動,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模拉拔Ti-6Al-4V合金圓絲和方絲的工藝。
滾珠式旋轉模的結構及拉拔過程如圖5-25所示。模子的內套中放有模子,外套與內套之間有滾動軸承,通過蝸輪機構帶動內套和模子旋轉。使用旋轉模以滾動代替滑動接觸,從而既可使?？拙鶆蚰p,又可使沿拉拔方向上的摩擦力減小。用旋轉模拉拔還可以減少線材的橢圓度,近年來多應用于連續拉線機的成品模上。
鍍層-包套集束拉拔工藝是制取鈦細絲的工藝。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,進行拉拔加工,再進行中間退火并繼續拉拔,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絲。
新工藝中最引人注目的是輥式模拉拔。
一般拉拔時用的模具是固定模,拉拔時摩擦力很大,從而帶來系列問題,如低的加工率、高的拉拔力、不均勻變形及較嚴重的模具磨損等。采用輥式模拉拔可克服這些缺點。
二輥式輥式拉模的示意圖如圖5-26所示。輥式拉模的兩組輥子上都有相應的輥形,且均是被動的。
在拉拔時,輥子隨坯料的拔制而轉動。用輥模拉拔時,其應力應變狀態與用固定模拉拔基本一致,區別在于輥式模拉拔時金屬材料與輥子間是相對滾動的,表面摩擦力小。因此,三向應力中拉應力下降,壓應力上升,使應力狀態向提高金屬塑性的方向轉化。
用輥式模拉拔時,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,實現高速拉拔。同時,可在拉拔過程中調節壓下,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品的尺寸精度達不到固定模拉拔的水平。
還有一種輥式模,其?？坠ぷ鞅砻嬗扇舾蓚€自由旋轉的表面所構成,幾個輥子構成一個輥型。圖5-27所示為3個輥子構成的輥型,也有4個或5個輥子構成的輥型。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用。輥式模拉拔的進一步發展是將其用于連續拉拔機組,綜合發揮連續機組高速和輥模變形程度大的優勢,減少冷拔道次,提高生產率。
俄羅斯早已將輥式模工藝應用于拉拔鈦線材,并獲得成功。其拉拔機的?？仔头謩e為橢圓和圓形,拉拔時,先使坯料變為橢圓,然后再變成圓形,經歷了兩次變形過程。我國也從俄羅斯引進了輥式模拉拔機,并成功生產出表面光滑質量好的鈦及鈦合金絲,可用作眼鏡架用絲及特殊焊絲,產品規格有φ2-5mm多種。
