Drähte aus Titan und Titanlegierungen werden häufig in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, der Petrochemie, dem Gesundheitswesen, der Automobilindustrie, dem Bauwesen sowie bei Sport- und Freizeitprodukten. Derzeit werden mehr als 80 % der Drähte aus Titan und Titanlegierungen als Schweißdrähte verwendet. Sie können zu Netzen für die Meerwasserfiltration, die Filtration von gereinigtem Wasser, die chemische Filtration usw. verwoben werden. Wird zur Herstellung von Befestigungselementen, tragenden Bauteilen, Federn und mehr verwendet; Wird in medizinischen Geräten wie der Fixierung von Zahnkronen und Schädelfixierungen verwendet, die in den menschlichen Körper implantiert werden. Drähte aus Titan-Nickellegierungen werden zur Herstellung von Satellitenantennen, Brillengestellen und mehr verwendet; In der Galvanik- und Wasseraufbereitungsindustrie werden Drahtziehverfahren aus Titan und Titanlegierungen eingesetzt.
Beim Drahtziehen von Titan und Titanlegierungen werden Spulen oder Drahtrohlinge durch die Matrizenöffnung einer Drahtziehmatrize unter Einwirkung einer Ziehkraft gezogen, um Drähte aus Titan und Titanlegierungen mit kleinen Querschnitten herzustellen. Dabei handelt es sich um einen Metall-Kunststoff-Verarbeitungsprozess. Es gibt verschiedene Arten von Zeichenprozessen:
(1) Festes Gesenkziehen: Das feste Gesenkziehen ist einer der Hauptproduktionsprozesse für Metalldrähte. Die für Ziehsteine verwendeten Materialien umfassen hauptsächlich Hartlegierungen, natürliche Diamanten, synthetische Diamanten und polykristalline Diamanten. Bei der Herstellung von Feindrähten werden üblicherweise Einkristall-Naturdiamantmatrizen verwendet.
(2) Walzenziehen: Da das Walzenziehen in einem Matrizenloch durchgeführt wird, das aus nicht-angetriebenen, frei rotierenden Rollen besteht, wird die Gleitreibung zwischen dem Material und dem Matrizenloch beim Ziehen mit fester Matrize in eine sehr kleine Rollreibung umgewandelt, wodurch die Ziehreibung erheblich reduziert wird. Der Nachteil des Walzenziehens besteht darin, dass seine Maßhaltigkeit nicht so hoch ist wie die des Festziehens. Es eignet sich für das Grobdrahtziehen, während das Festmatrizenziehen für die Endbearbeitung beim Feindrahtziehen verwendet wird.
(3) Ultraschall-Vibrationszeichnung: Diese Methode wurde in den 1950er Jahren entwickelt. Während des Ziehens werden Ultraschallschwingungen auf die Ziehmatrize ausgeübt, wodurch die Ziehkraft effektiv reduziert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit pro Durchgang verbessert werden kann.
(4) Ziehen ohne Matrize: Bei diesem Verfahren werden Induktionsspulen oder Laser verwendet, um den Draht lokal zu erhitzen und zu erweichen. Anschließend wird Spannung angelegt, um den Drahtdurchmesser zu verringern. Seine Vorteile bestehen darin, dass kein Ziehstein oder Schmiermittel erforderlich ist, die Verformungsgeschwindigkeit hoch ist und die Effizienz hoch ist. Die Nachteile sind eine schlechte Einheitlichkeit der Endproduktabmessungen und eine instabile Qualität.
(5) Ziehen mit Druckmatrize: Bei diesem Prozess wird eine Druckdüsenvorrichtung vor der Ziehmatrize installiert. Beim Drahtziehen wird eine automatische Druckschmierung erreicht. Zu den Vorteilen zählen die Reduzierung der Drahtbruchhäufigkeit um 4/5, die um mehr als das Zwanzigfache verlängerte Matrizenlebensdauer und die Verbesserung der Oberflächenqualität.
(6) Beschichtung-Hülsenbündelzeichnung: Bei dieser Methode wird zunächst eine Schicht aus kohlenstoffarmem Stahl auf die Oberfläche des Titandrahts plattiert. Die plattierten Titandrähte werden dann gebündelt und in ein kohlenstoffarmes Stahlrohr eingeführt. Das Bündelziehen erfolgt mit Zwischenglühen. Nach Erreichen der endgültigen Größe werden die Hülse und die Beschichtung aus kohlenstoffarmem Stahl durch Beizen mit Schwefelsäure entfernt. Seine Vorteile sind hohe Effizienz und niedrige Produktionskosten.
(7) Hülsen-Fragmentextrusion: Dieses von der Tohoku-Universität in Japan entwickelte Verfahren wird hauptsächlich zur Verarbeitung von Drähten aus TiNi-Formgedächtnislegierungen verwendet, um die Produktqualität zu verbessern und die Produktionskosten zu senken. Mehrschichtige Verbundbleche werden zunächst durch Auftragwalzen aus Blechen unterschiedlicher Materialien hergestellt, wobei das Dickenverhältnis verschiedener Metallschichten durch die vorgegebene chemische Zusammensetzung bestimmt wird. Das gewalzte Blech wird in Bruchstücke geschnitten, die in einen Behälter gefüllt werden, um Knüppel zu bilden. Die Knüppel werden zu Stäben extrudiert und anschließend zu feinen Drähten weiterverarbeitet. Schließlich werden die Verbunddrähte durch eine Wärmediffusionsbehandlung in die gewünschten intermetallischen Verbunddrähte umgewandelt.
(8) Vierwalzen-Drahtwalzwerk für die kontinuierliche Drahtproduktion: Dieses Walzwerk besteht aus vier Walzen, die eine kreisförmige Matrize bilden, wobei eine Antriebswalze die anderen drei Walzen während des Betriebs dreht. Mehrere solcher Rahmen bilden eine kontinuierliche Walzeinheit zur Herstellung von Titanlegierungsdrähten, wodurch die Drahtproduktivität und -ausbeute deutlich verbessert wird.
