Titantråd har gode egenskaper med lav tetthet, høy spesifikk styrke, sterk korrosjonsmotstand og utmerkede omfattende mekaniske egenskaper. Det er mye brukt innen kjemisk korrosjonsforebygging, presisjonsutstyr, medisinsk utstyr og luftfartsstøttetjenester. Kvaliteten på titantrådprodukter er ekstremt følsom for renheten til råmaterialer, varm prosesstemperatur, deformasjonskontroll og varmebehandlingsprosedyrer. Den totale produksjonsprosesskjeden er lang og kravene til prosessnøyaktighet er høye. Stabiliteten til parametere i hver prosess bestemmer direkte enhetligheten til strukturen, overflatekvaliteten og den endelige ytelsen til titantråden. Hva er nøkkelpunktene i hele tilberedningsprosessen fra råvaresmelting til produktlagring, for å produsere høypresisjons titantråd?
Produksjonen av titantråder bruker høykvalitets svamptitan som basisråstoff. Den første prosessen er vakuum selvforbrukende lysbueovnssmelting av ingots. På grunn av den ekstremt høye reaktiviteten til titanvæsken ved høye temperaturer, absorberer den lett gassurenheter som oksygen, nitrogen og hydrogen, noe som resulterer i redusert plastisitet og økt sprøhet i materialet. Derfor må hele smelteprosessen opprettholde et høyvakuumforseglet miljø uten gassforurensning.
Etter at smelteprosessen er fullført, oppnås en tett titanblokk. Overflaten på barren må slipes og inspiseres for defekter uten skade. Alle indre defekter og overflatedefekter som sprekker, porer, porøsitet og inneslutninger må kontrolleres grundig og elimineres for å sikre at matrisen til blokken er jevn og ren, og legger et kvalifisert billettgrunnlag for påfølgende smiing, valsing og trekkebehandling.
Kvalifiserte titanblokker blir nøyaktig oppvarmet og går deretter inn i smiingsprosessen. Gjennom stor plastisk deformasjon i smiing blir de grove kornene i støpt tilstand effektivt knust, støpeinhomogeniteter elimineres og mindre porøsitetsdefekter lukkes. Dette oppnår forfining og homogenisering av materialets mikrostruktur, og forbedrer den totale plastisiteten og prosessstabiliteten til emnet betydelig.
De smidde emnene utsettes jevnt for overflateavskalling, sliping og formkorreksjon for å fjerne oksidlaget og overflatedefekter, for å sikre jevne dimensjoner og glatte overflater på emnene, og unngå spenningskonsentrasjon og overflateavskallingsproblemer i etterfølgende prosessering.
Etter overflatebehandling går emnet inn i varmvalsingsprosessen. Gjennom flere omganger med trinnvis reduksjonsrulling reduseres tverrsnittsstørrelsen til stangen jevnt og trutt. Temperaturområdekontrollen under varmvalsingen er spesielt avgjørende. For høy temperatur kan føre til grove korn og overdreven oksidasjon på overflaten; for lav temperatur vil øke deformasjonsmotstanden, og kan føre til sprekker, dimensjonsavvik og andre kvalitetsproblemer.
Etter at varmvalsingen er fullført, vil det dannes et tett oksidlag på overflaten av emnet. Det er nødvendig å fjerne overflateoksidlaget, smuss og urenheter grundig gjennom en profesjonell syrevaskeprosess. Etter syrevasking utføres vakuumglødingsbehandling for effektivt å frigjøre prosesseringsrestspenningen som genereres under varmvalsing, gjenopprette plastisiteten og seigheten til materialet, eliminere arbeidsherding og gi gode formingsforhold for den påfølgende kaldtrekkeprosessen.
Kaldtrekking er kjerneprosessen for finforming og dimensjonering av titantråder. Titanmaterialer gjennomgår rask arbeidsherding og betydelig reduksjon i plastisitet under kald bearbeiding, noe som gjør det til det mest utfordrende trinnet i produksjon av titantråd.
Under produksjonsprosessen må overflaten på emnet være jevnt belagt med et spesielt smørelag, noe som reduserer friksjonen mellom formen og emnet betydelig, og minimerer slitasje på formen og overflateriper på tråden. Prosessen tar i bruk prinsippet om liten deformasjon, flere passeringer og trinnvis reduksjon i diameter, og kontrollerer strengt deformasjonsmengden i hver passasje og eliminerer defekter som wirebrudd og sprekker forårsaket av rask deformasjon og spenningskonsentrasjon.
Samtidig, for kontinuerlig å lindre arbeidsherding, må en vakuumglødingsbehandling utføres etter hver flere omganger med tegning, raskt gjenopprette materialets plastisitet, sikre stabiliteten til kontinuerlig prosessering, og inntil spesifikasjonen for måltråddiameteren er nådd.
Etter at titantråden er ferdig med fast lengdemåling og linjevikling, gjennomgår den ytterligere finsyrevasking og poleringsbehandling for å fjerne gjenværende oljeflekker og sporoksidlag på overflaten, noe som sikrer at overflatefinishen til de ferdige produktene oppfyller standardkravene.
Deretter gjennomføres en omfattende inspeksjon av de ferdige produktene, inkludert visuell inspeksjon av utseende, måling av dimensjonsnøyaktighet, mekaniske ytelsestester og ikke-destruktiv testing. Flere indikatorer er verifisert for å utførlig validere den dimensjonale konsistensen, overflatekvaliteten, styrke og plastisitet og indre strukturtilstand til titantråden. Først når alle indikatorer er kvalifisert kan produktene pakkes, forsegles og lagres på lageret.
For å produsere titantråder med høy presisjon, kreves et systematisk prosesssystem med avansert rensesmelting, optimalisert strukturbehandling, presis kaldforming, gradient varmebehandling og full prosess kvalitetskontroll. Det er nødvendig å strengt kontrollere vakuummiljøet, prosesseringstemperaturen, deformasjonsmengden, utglødningsregimet og overflatetilstanden, og unngå vanlige defekter som sprekker, herding, oksidasjon og inneslutninger, for å stabilt produsere høykvalitets titantrådprodukter med jevn struktur, konsistent ytelse og høy presisjon.