Titaantraadil on head omadused: madal tihedus, kõrge eritugevus, tugev korrosioonikindlus ja suurepärased terviklikud mehaanilised omadused. Seda kasutatakse laialdaselt keemilise korrosiooni vältimise, täppisseadmete, meditsiiniseadmete ja kosmosetööstuse tugiteenuste valdkonnas. Titaantraadist valmistatud toodete kvaliteet on äärmiselt tundlik tooraine puhtuse, kuumtöötlemistemperatuuri, deformatsioonikontrolli ja kuumtöötlusprotseduuride suhtes. Kogu tootmisprotsessi ahel on pikk ja protsessi täpsuse nõuded on kõrged. Parameetrite stabiilsus igas protsessis määrab otseselt titaantraadi struktuuri ühtluse, pinnakvaliteedi ja lõpliku jõudluse. Mis on ülitäpse titaantraadi tootmiseks kogu ettevalmistusprotsessi põhipunktid alates tooraine sulatamisest kuni toote ladustamiseni?
Titaantraatide tootmisel kasutatakse põhitoormena kvaliteetset käsn-titaani. Esimene protsess on valuplokkide vaakum-isetarbimisega kaarahjus sulatamine. Titaanvedeliku ülikõrge reaktsioonivõime tõttu kõrgel temperatuuril adsorbeerib see kergesti gaasilisi lisandeid, nagu hapnik, lämmastik ja vesinik, mille tulemuseks on materjali plastilisuse vähenemine ja hapruse suurenemine. Seetõttu peab kogu sulamisprotsess säilitama kõrgvaakumiga suletud keskkonna ilma gaasireostuseta.
Pärast sulamisprotsessi lõppu saadakse tihe titaani valuplokk. Valuploki pind tuleb lihvida ja kahjustusteta kontrollida defektide suhtes. Kõik sisemised ja pinnadefektid, nagu praod, poorid, poorsus ja lisandid, tuleb põhjalikult kontrollida ja kõrvaldada, et tagada valuploki maatriksi ühtlus ja puhas, mis loob kvalifitseeritud tooriku vundamendi järgnevaks sepistamiseks, valtsimiseks ja tõmbamiseks.
Kvalifitseeritud titaani valuplokid kuumutatakse täpselt ja seejärel sisenevad sepistamisprotsessi. Suure plastilise deformatsiooniga sepistamises purustatakse valatud olekus jämedad terad, kõrvaldatakse valu ebahomogeensused ja suletakse väikesed poorsusdefektid. Sellega saavutatakse materjali mikrostruktuuri viimistlemine ja homogeniseerimine, mis suurendab oluliselt tooriku üldist plastilisust ja töötlemise stabiilsust.
Sepistatud toorikud läbivad ühtlaselt pinnakoorimise, lihvimise ja kuju korrigeerimise, et eemaldada oksiidikiht ja pinnadefektid, tagades toorikute ühtlased mõõtmed ja siledad pinnad ning vältides pinge kontsentratsiooni ja pinnakoorumise probleeme järgneval töötlemisel.
Pärast pinna viimistlemist läheb toorik kuumvaltsimise protsessi. Mitmekordse astmelise redutseerimisega rullimise kaudu väheneb varda ristlõike suurus pidevalt. Temperatuurivahemiku reguleerimine kuumvaltsimise etapis on eriti oluline. Liigne temperatuur võib põhjustada jämedaid terakesi ja pinnale liigset oksüdatsiooni; liiga madal temperatuur suurendab deformatsioonikindlust ja võib põhjustada pragunemist, mõõtmete kõrvalekaldeid ja muid kvaliteediprobleeme.
Pärast kuumvaltsimise lõppu moodustub tooriku pinnale tihe oksiidikiht. Pinna oksiidikiht, mustus ja lisandid tuleb põhjalikult eemaldada professionaalse happepesuga. Pärast happepesu viiakse läbi vaakumniilimistöötlemine, et tõhusalt vabastada kuumvaltsimisel tekkiv töötlemisjääkpinge, taastada materjali plastilisus ja sitkus, välistada töökõvenemine ja tagada järgnevaks külmtõmbeprotsessiks head vormimistingimused.
Külmtõmbamine on titaantraatide peenvormimise ja suuruse määramise põhiprotsess. Titaanmaterjalid läbivad külmtöötluse ajal kiire töökõvenemise ja plastilisuse olulise vähenemise, muutes selle titaantraadi tootmisel kõige keerulisemaks etapiks.
Tootmisprotsessi käigus peab tooriku pind olema ühtlaselt kaetud spetsiaalse määrdekihiga, mis vähendab oluliselt vormi ja tooriku vahelist hõõrdumist ning minimeerib vormi kulumist ja traadi pinnakriimustusi. Protsess kasutab väikese deformatsiooni, mitme läbimise ja läbimõõdu järkjärgulise vähendamise põhimõtet, kontrollides rangelt deformatsiooni suurust igal läbimisel ja kõrvaldades sellised defektid nagu traadi purunemine ja pragunemine, mis on põhjustatud kiirest deformatsioonist ja pingekontsentratsioonist.
Samal ajal tuleb töökõvenemise pidevaks leevendamiseks pärast iga mitmekordset tõmbamiskäiku läbi viia vaakumlõõmutamine, mis taastab kiiresti materjali plastilisuse, tagades pideva töötlemise stabiilsuse ja kuni traadi sihtläbimõõdu spetsifikatsiooni saavutamiseni.
Pärast seda, kui titaantraat on viimistletud fikseeritud pikkuse mõõtmise ja liini mähisega, läbib see täiendava peene happepesu ja poleerimise, et täielikult eemaldada pinnalt jääkõliplekid ja oksiidikihid, tagades valmistoodete pinnaviimistluse vastavuse standardnõuetele.
Seejärel viiakse läbi valmistoodete põhjalik kontroll, mis hõlmab välimuse visuaalset kontrolli, mõõtmete täpsuse mõõtmist, mehaanilise jõudluse katseid ja mittepurustavaid katseid. Kontrollitakse mitut indikaatorit, et igakülgselt kinnitada titaantraadi mõõtmete konsistentsi, pinna kvaliteeti, tugevust ja plastilisust ning sisemist struktuuri. Alles siis, kui kõik näitajad on kvalifitseeritud, saab tooteid pakendada, pitseerida ja laos hoida.
Kõrge täpsusega titaantraatide tootmiseks on vaja süstemaatilist protsessisüsteemi koos täiustatud puhastussulatamise, optimeeritud struktuuritöötluse, täpse külmvormimise, gradientkuumtöötluse ja täieliku protsessi kvaliteedikontrolliga. Vaja on rangelt kontrollida vaakumkeskkonda, töötlemistemperatuuri, deformatsiooni kogust, lõõmutamisrežiimi ja pinna seisukorda ning vältida tavalisi defekte, nagu pragunemine, kõvenemine, oksüdatsioon ja kandmised, et stabiilselt toota kvaliteetseid ühtlase struktuuri, ühtlase jõudluse ja suure täpsusega titaantraadi tooteid.