β型鈦合金絲材具有高塑性，矯直后的絲材在一定曲率范圍內(nèi)可以盤卷，而對于盤卷的絲材，要求展開后仍然能夠保持所要求的直線度。因此，目前β型鈦合金絲材的矯直大多采用的形式是：在收放線機之間布置一臺管式爐，根據(jù)經(jīng)驗對收放線機速度進行調(diào)節(jié)從而在兩者之間產(chǎn)生一定張力進行熱矯直。然而，存在2個問題：①不能實現(xiàn)矯直張力的穩(wěn)定控制；②加熱效率不能有效提高，使得絲材產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率較差。為此，某公司研制出了一套張力可穩(wěn)定控制的用于β型鈦合金絲材矯直的在線熱矯直機組。

根據(jù)設(shè)計要求，所研制的矯直機組分為3大模塊：①恒張力恒速度系統(tǒng)。根據(jù)張力控制原理，直接設(shè)定要求控制的張力值，然后將輸入張力傳感器的信號(一般為毫伏級)作為張力反饋值，通過比較得出偏差后，輸入到PID等控制器進行處理，再輸出給外圍執(zhí)行機構(gòu)去控制，最終達到偏差最小、系統(tǒng)響應(yīng)最快的目的。該系統(tǒng)由主動放線裝置、張力架、導(dǎo)向裝置和主動收線裝置組成，主要用于實現(xiàn)絲材矯直時所需的精確穩(wěn)定的矯直張力和系統(tǒng)運行速度；②快速加熱恒溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)由感應(yīng)爐和管式爐組成，主要用于實現(xiàn)快速高效的加熱，并保證一定的溫度均勻性，在滿足溫度要求條件下，提高整個系統(tǒng)的效率；③快速循環(huán)冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由浸入式槽型循環(huán)水冷裝置組成，用于對經(jīng)熱張力矯直的絲材充分冷卻和干燥，保持其矯直效果，保證主動收線裝置順利收料。從設(shè)備運行情況來看，可得出以下結(jié)論：

（1）利用該矯直機組，矯直張力能夠得到穩(wěn)定控制，即可以保證矯直質(zhì)量的穩(wěn)定性，又可實現(xiàn)矯直直線度≤2mm/m的設(shè)備設(shè)計要求。

（2）通過優(yōu)化感應(yīng)爐和管式爐的配置，使其充分合理發(fā)揮各自的特點，可提高加熱效率，進而提高機組的矯直效率，提高絲材產(chǎn)能。設(shè)備使用前，該公司Φ3mmβ型鈦合金絲材月產(chǎn)能為4000kg，使用后月產(chǎn)能達到10000kg。

（3）該設(shè)備可以很好的解決現(xiàn)階段普遍利用經(jīng)驗來進行類似矯直中存在的問題。通過系統(tǒng)實時監(jiān)測記錄每種規(guī)格絲材矯直時對應(yīng)的矯直力、矯直速度以及矯直溫度的數(shù)值可對矯直工藝進行優(yōu)化改進，也可對其他材料的矯直工藝進行實驗分析和研究。