本发明属于合金加工技术领域，本发明公开的一种镍钛合金丝材绕线装置，包括安装座，还包括设置在安装座外侧壁的卷绕拉力控制单元以及对称设置在安装座两侧内壁的夹持卷绕单元，所述夹持卷绕单元设有两组，所述卷绕拉力控制单元与其中一组夹持卷绕单元传动连接，通过微动开关检测丝材粗细，触发电推杆调整涡流轮一与涡流轮二的耦合状态，实现自适应卷绕拉力控制，避免丝材损伤；利用弧形挡板旋转交替封堵传输管，驱动两侧气缸带动双锥形块周期性伸缩，实现均匀排线，无需额外排线装置，降低成本；通过气缸进气孔与出气孔的孔径差形成压差缓冲结构，实现气压平衡式夹持，有效保护陶瓷、玻璃等脆性材料芯轴。