I. Causas de arranhões e abrasões superficiais: Arranhões superficiais geralmente resultam de processos inadequados de tratamento de superfície, lubrificação insuficiente ou defeitos da ferramenta. Por exemplo, se o lubrificante não for aplicado uniformemente ou contiver impurezas, pode causar atrito com a superfície do metal durante a trefilação, resultando em arranhões. As superfícies da ferramenta com rebarbas ou desgaste também podem danificar diretamente a superfície do fio de titânio. Além disso, partículas como grãos de areia aderidos à superfície do metal podem riscar o material durante o processamento. Soluções: 1. Seguir rigorosamente os procedimentos de pré-tratamento de superfície (como lavagem com ácido, jato de areia), garantindo a limpeza da superfície do substrato; 2. Aplique lubrificante usando métodos uniformes de pulverização ou imersão e filtre o lubrificante regularmente para remover impurezas; 3. Inspecione regularmente a condição da superfície dos moldes de desenho, rodas guia, etc., e repare ou substitua imediatamente os componentes defeituosos.
II. Causas dos desvios de tamanho: Os desvios de tamanho estão relacionados principalmente à precisão do molde e ao controle inadequado do processo de lavagem ácida. O desgaste do diâmetro do furo do molde ou desvios de projeto podem fazer com que o diâmetro do fio de titânio se desvie do valor padrão; Durante o processo de lavagem ácida, se o tempo de corrosão for muito longo ou a concentração da solução for irregular, poderá causar corrosão excessiva local, resultando na redução do diâmetro do fio. Soluções: 1. Calibrar regularmente as dimensões do molde para garantir que atendam aos requisitos técnicos; 2. Durante a lavagem com ácido, use um método de inversão dinâmica do material para garantir que o fio seja exposto uniformemente à solução ácida e monitore as mudanças de diâmetro em tempo real, ajustando os parâmetros do processo prontamente.
III. Causas da oxidação da superfície: A oxidação da superfície do fio de titânio geralmente é causada por defeito no processo de recozimento ou tratamento subsequente inadequado. Vácuo insuficiente durante o recozimento pode fazer com que o titânio reaja com o oxigênio residual para formar uma película de óxido; Se a temperatura durante a fundição for muito alta ou contaminantes (como óleo, poeira) aderirem à superfície durante o rebobinamento, isso poderá acelerar o espessamento da camada de óxido. Soluções: 1. Verifique a vedação do forno a vácuo antes do recozimento para garantir que o grau de vácuo esteja dentro do padrão; 2. Controle a temperatura de fundição abaixo de 200 graus e use proteção de gás inerte para resfriamento; 3. Limpe a superfície do fio antes de rebobinar para evitar contaminação.
4. Causas de trincas internas: As trincas internas são causadas principalmente por defeitos metalúrgicos no material ou processos de forjamento inadequados. A distribuição desigual de elementos metálicos refratários (como alumínio, vanádio) na liga de titânio pode causar segregação microscópica, reduzindo a tenacidade do material; O resfriamento rápido durante o estiramento ou o gradiente excessivo de temperatura durante o processo de forjamento podem levar à concentração de tensão local e causar rachaduras. Soluções: 1. Otimize o processo de fusão usando tecnologia de fusão por arco de auto{4} dissolução a vácuo (VAR) ou fusão por feixe de elétrons (EB) para melhorar a uniformidade dos componentes; 2. Controle a faixa de temperatura de forjamento, evite forjamento em baixa-temperatura e adote um processo de pequena deformação com múltiplas-passagens para reduzir gradientes de temperatura.
V. Causas da fissuração longitudinal: A fissuração longitudinal geralmente está relacionada à concentração de tensões nas bordas do tarugo. Durante o processo de resfriamento a água de ligas de titânio-de alta temperatura, a taxa de resfriamento na borda é muito mais rápida do que na área central, resultando em tensão térmica que excede o limite de resistência do material. Além disso, defeitos superficiais (como dobras e arranhões) do tarugo também podem se tornar a origem de trincas. Soluções: 1. Controlar a temperatura de recozimento para evitar resfriamento rápido nas bordas; 2. Use um processo de resfriamento lento (como resfriamento de forno ou resfriamento a ar) para ligas de titânio de alta-temperatura para reduzir o estresse térmico; 3. Reforce a inspeção da superfície do tarugo para remover áreas defeituosas. VI. Causas de defeitos-pontuais: Defeitos-pontuais (como buracos, inclusões) originam-se principalmente do processo de fusão. Se houver segregação de composição ou inclusões não{14}}metálicas na face final das hastes de titânio puro no processamento subsequente, elas poderão se tornar defeitos superficiais. Além disso, a absorção de gás impuro ou o gás de proteção durante a fusão também podem introduzir impurezas. Soluções: 1. Use vários processos de fusão a vácuo para melhorar a pureza do fundido; 2. Otimize o projeto do sistema de vazamento para reduzir o arrastamento; 3. Fortalecer o controle da uniformidade dos componentes para evitar a segregação local.
VII. Causas de trincas-induzidas por hidrogênio: Trincas-induzidas por hidrogênio são defeitos típicos na soldagem ou processamento de fios de titânio. Manchas de óleo e água na superfície do material base ou fio de solda, quando decompostas em altas temperaturas, produzem átomos de hidrogênio. Se a pureza do gás protetor for insuficiente ou a umidade ambiental for alta, o hidrogênio tende a se difundir no material e se acumular sob tensão, formando rachaduras. Soluções: 1. Limpe completamente a superfície do material base e do fio de soldagem antes da soldagem (retificação mecânica + limpeza química) para remover manchas de óleo e filmes de óxido; 2. Controle a umidade do ambiente de soldagem abaixo de 60% e use gás argônio de alta-pureza (maior ou igual a 99,99%) para proteção; 3. Otimize os parâmetros do processo de soldagem (como entrada de calor e taxa de resfriamento) para reduzir o acúmulo de hidrogênio. Conclusão: O controle de defeitos na preparação do fio de titânio requer otimização coordenada dos aspectos de material, processo e equipamento. Ao fortalecer o controle da composição de fusão, regulando com precisão os parâmetros de processamento térmico e melhorando o processo de tratamento de superfície, a taxa de ocorrência de defeitos pode ser significativamente reduzida. Na produção real, os requisitos específicos do produto e as condições do equipamento devem ser combinados para formular planos de controle de qualidade direcionados, e o monitoramento contínuo do processo e a análise de dados devem ser usados para melhorar a estabilidade do processo, alcançando, em última análise, um equilíbrio entre o desempenho e o custo do fio de titânio.
