CN100556608C - 气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件，该非镀铜实芯焊丝组合件包括线轴、接触尖端及卷绕在上述线轴上的实芯焊丝，其特征在于：为了提高接触尖端的耐磨性，该实芯焊丝由以下成分组成：以实芯焊丝的全体重量为基准，C：0.03～0.10%、Si：0.45～1.05%、Mn：0.90～1.90%、P：0.030%以下、S：0.030%以下、剩余部分：Fe及杂物，且由下式定义的根据实芯焊丝消耗的实芯焊丝弯曲直径减少比为0.55以下：根据实芯焊丝消耗的实芯焊丝弯曲直径减少比＝(Cf-Co)/Cf，其中，Cf表示卷绕在线轴上部的实芯焊丝的弯曲直径，Co表示卷绕在线轴下部的实芯焊丝的弯曲直径。

Description

气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件

技术领域

本发明涉及一种实芯焊丝组合件，尤其是一种包括线轴、接触尖端及卷绕在上述线轴上的实芯焊丝的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件。

背景技术

一般常用的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝具有0.8～1.6mm的直径，为了提高焊接时焊丝的导电性及耐锈蚀性，在焊丝的表面上镀了铜。但是在焊丝的表面上镀了铜的实芯焊丝，在焊接时在管道电缆(Conduit Cable)内由于摩擦而镀铜层产生剥离，在长时间进行焊接时，在管道电缆内由于剥离出的镀铜粉阻塞而增加供送电阻(feeding resistance)，从而对焊丝的供送性及电弧稳定性带来不良影响。而且在焊丝表面上进行镀铜，所以也产生由于在制造过程中产生的镀铜废液而带来的环境问题和用于处理这些镀铜废液的处理费用的问题。

因此，为了解决镀铜焊丝具有的问题，最近增加使用不在焊丝表面进行镀铜的非镀铜焊丝，且对其进行多角度的研究。不在焊丝表面进行镀铜的非镀铜焊丝，由于省略了镀铜工艺，所以不发生由此而产生的镀铜废液以及随之而来的处理费用，而且焊接时在管道电缆内由于摩擦而产生的表面镀铜层剥离的现象也不再发生，但是其增加了焊接时接触尖端的磨耗，缩短了接触尖端的更换周期，从而降低了工作效率。

另外，根据产品的包装方式，100kg以上的大容量的焊丝被卷绕在包装桶上使用，20kg左右的小容量的焊丝被卷绕在线轴上使用。此时，根据包装方式进行接触尖端的磨耗试验的结果，出现了卷绕在线轴上的非镀铜焊丝的接触尖端的磨耗性比卷绕在包装桶上非镀铜焊丝更为增加的问题。

关于减少焊接时的接触尖端磨耗的方法的专利文献有以下几种。

在日本专利公开2005-074490中公开了限制表面粗糙度(Ra)值和润滑剂成份以及涂层量来改善焊丝的供送性及接触尖端耐磨性的技术。但是只依靠限制表面粗糙度(Ra)值和润滑剂成份以及涂层量，提高焊接时焊丝的供送性和接触尖端的耐磨性上受限制，尤其降低卷绕在线轴上的焊丝接触尖端磨耗上更受限制。

而且在日本专利公开2003-039191中公开了以下技术。在焊丝表面上每100mm²上形成0.002～0.3mg的氧化积垢，在焊丝表面上涂布粒径为0.1～10μm的MoS₂、WS₂及铅中的至少0.01～2g/10kg焊丝，以及涂布植物油、动物油、矿物油及合成油中的至少0.2～2.0g/10kg焊丝，从而提高了接触尖端的耐磨性及焊接性。但是上述技术由于在长时间焊接时在焊丝表面上形成的氧化膜在焊丝和接触尖端之间熔附的量增加，从而阻碍焊丝-接触尖端间的导电性及焊丝的供送性。

而且，在日本专利公开2005-246419和日本专利公开2004-237299中分别公开了通过限制焊丝的抗张强度、弯曲直径、焊丝直径及润滑剂成份和通过限制焊丝表面润滑剂成份而改善长时间焊接时的焊丝的供送性及接触尖端的耐磨性的技术。

但是上述技术都忽略了接触尖端耐磨性最重要要素之一的焊丝表面粗糙度这一方面，尤其在减少卷绕在线轴上的焊丝的接触尖端的磨耗上受了很大的限制。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于：在卷绕在线轴上的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝中，将根据实芯焊丝消耗的实芯焊丝弯曲直径的变化值和焊丝表面加工面比率及随着焊丝的圆周方向测量的4个点上的加工面比率的偏差限定在最佳范围内，从而提供一种焊接时接触尖端的耐磨性优良的、卷绕在线轴上的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件。

本发明的另一个目的在于：提供一种使用气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝的焊接方法，从而在利用卷绕在线轴上的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝进行焊接时，选择适当的接触尖端及提供更换周期。

为了实现根据本发明的上述目的，本发明提供一种气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件，该非镀铜实芯焊丝组合件包括线轴、接触尖端及卷绕在上述线轴上的实芯焊丝，其特征在于：该最终产品焊丝由以下成分组成：以上述焊丝的全体重量为基准，C：0.03～0.10％、Si：0.45～1.05％、Mn：0.90～1.90％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、剩余部分：Fe及杂物，且根据焊丝消耗的上述焊丝弯曲直径减少比为0.55以下。

在此，优选地提供一种耐磨性优良的具有以下条件的卷绕在线轴上的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件，其特征在于，在上述卷绕在线轴上的最终产品焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率具有35～75％范围，随着焊丝的圆周方向测量的4个点上的加工面比率的偏差具有12以下的范围。

而且为了实现根据本发明的上述另一个目的，本发明提供一种在长时间连续焊接时，使用气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝的焊接方法，其特征在于包括：选择接触尖端的步骤，接触尖端由焊接用接触尖端的焊丝贯通孔和焊丝表面加工面的接触点之间的关系式定义、且焊丝接触尖端接触系数值具有0.28～0.65的范围；进行1小时连续焊接的步骤，到消耗完卷绕在上述线轴上的焊丝为止，反复焊接与停止；测量接触尖端磨耗量的步骤，计算焊接时接触尖端贯通孔的截面积；更换接触尖端的步骤，当接触尖端贯通孔的截面积超过焊丝截面积的2倍时，更换接触尖端。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图的详细说明如下。

图1是表示根据本发明的一个实施例的焊丝通过接触尖端内部时形状的截面图；

图2是分别表示根据本发明的一个实施例的卷绕有焊丝的线轴的上部、中部、下部的侧面截面图；

图3是根据本发明的一个实施例的用于调整最终卷绕前的焊丝弯曲的纵、横矫正滚轴的斜视图；

图4是表示根据本发明的一个实施例的利用表面粗糙度仪测量焊丝的表面粗糙度时的探针头的另一实施例的斜视图；

图5a是根据本发明的一个实施例的测量对象焊丝的光学显微镜照片；

图5b是根据本发明的另一实施例的使用图像分析设备测量加工平面的照片；

图6是表示根据本发明的一个实施例的焊接时的接触尖端前端部形状的截面图；

图7是表示用于测量根据本发明的一个实施例的接触尖端磨耗量的焊接进行状态的斜视图。

具体实施方式

首先，说明根据本发明的一个实施例的最终产品固体焊丝中所包含的各成分的作用及含量。

C：0.03～0.10重量％；

C是作为提高焊丝及焊接金属的强度的元素，随着在焊丝上的含量的增加，增加焊接时的飞溅量。它低于0.03％时，焊丝及焊接金属的强度太小，超过0.10％时，焊接时飞溅量过多。

Si：0.45～1.05重量％；

Si提高熔融金属的流动性，使焊珠焊接时良好的扩展，是确保熔附金属强度的必需成分，帮助熔融金属内脱酸反应，在熔附金属上形成熔渣。它低于0.45％时，降低焊丝及熔附金属的伸长强度和熔融金属的流动性，超过1.05时，增加高电流焊接时焊珠下垂现象及熔滴流动性，产生熔滴的晃动使弧度不稳定。

Mn：0.90～1.90重量％；

Mn与Si一样，帮助熔融金属内脱酸反应，在熔附金属上形成熔渣，提高焊丝及熔附金属的强度。它低于0.90％时，不能确保焊丝的伸长强度及熔附金属的适当表面张力，超过1.90时，减少焊接时的熔滴内活性氧量，增加熔滴的表面张力。

P：0.030重量％以下；

P是以金属内杂物形态存在，造成低熔点化合物增加高温破裂承受性。它超过0.030％时，成为高温龟裂的原因。

S：0.030重量％以下；

S与P一样造成低熔点化合物增加高温破裂承受性。它超过0.030％时，成为高温龟裂的原因。

以下，说明在线轴上卷绕的实芯焊丝中，根据焊丝消耗的焊丝弯曲直径减少比及限定其范围的理由。

焊丝弯曲直径是指，当焊丝卷绕在线轴骨架等时受到弯曲应力形成具有一定曲率的形象，这时形成的具有一定曲率的形象叫焊丝弯曲直径。

在本发明，根据焊丝消耗的焊丝弯曲直径减少比是利用在线轴上卷绕的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝焊接时发生的对接触尖端磨耗产生影响因素引出的。

如图1所示，焊接时焊丝100通过接触尖端200，由于在线轴上卷绕的焊丝带弯曲直径卷绕，因此，在接触尖端的贯通孔内形成接触点250，在接触尖端端部接触部上加速接触尖端的磨耗。

并且，如图2所示，焊丝弯曲直径根据在线轴上卷绕位置不同存在差异，在线轴的上部310、中部320、下部330上位置的焊丝弯曲直径都不同，从上部到下部焊丝弯曲直径越来越小。确认了卷绕在线轴上部的焊丝弯曲直径和线轴上部和下部之间焊丝弯曲直径差尤其是对接触尖端磨耗起重要的因素。

因此，在本发明中，引出了相对于在线轴上部卷绕的焊丝弯曲直径的、由线轴上部和下部之间弯曲直径差来表示的“根据焊丝消耗的弯曲直径减少比”，由方程式1来定义，并且限定其值为0.55以下。

当焊丝消耗的弯曲直径减少比超过0.55时，根据卷绕在线轴上的位置弯曲直径差异过大，因此，随着焊接的进行，接触尖端的磨耗程度增加率加大，接触尖端的更换周期变短。反过来，当焊丝消耗的弯曲直径减少比低于0.55以下时，不管线轴上蜷曲位置在何处都限定一定的弯曲直径，从而接触尖端的磨耗程度也限定在适当的范围，接触尖端的磨耗程度也减少了。

【方程式1】

其中，Cf表示卷绕在线轴上部的实芯焊丝的弯曲直径，Co表示卷绕在线轴下部的实芯焊丝的弯曲直径。

以下，说明制造焊丝时调整焊丝弯曲直径减少比为0.55以下的方法。

上述根据焊丝消耗的弯曲直径减少比是在线轴上卷绕时候对焊丝弯曲直径和伸长强度非常敏感。

如同下面表1所示，伸长强度相对小的时候，即制造工艺中包含热处理工艺时候，在线轴上卷绕时，根据焊丝弯曲直径，根据焊丝消耗的弯曲直径减少比小。反过来，伸长强度相对大的时候，即制造工艺中不包含热处理工艺时候，在线轴上卷绕时，根据焊丝弯曲直径，根据焊丝消耗的弯曲直径减少比相对大。并且，在线轴上卷绕时，焊丝弯曲直径小的情况比大的情况，根据焊丝消耗的弯曲直径减少比小。因此，在制造工艺中，无论是否包含热处理工艺，在线轴上卷绕时，把焊丝弯曲直径定为700mm以下为正确。

如图3所示，为了限定焊丝弯曲直径为700mm以下，卷绕前可适用纵、横矫正滚轴(400)来调整弯曲直径。

【表1】

以下说明限定在焊丝表面中任意10000μm²上的加工面比率及随着焊丝圆周方向测量的4个点上的加工面比率偏差值范围的理由。

在此，焊丝表面加工面是指，拉拔加工时被冲模进行加工过的平滑面。

焊丝表面粗糙度是对焊接时接触尖端耐磨耗性有非常大的影响的因素。特别是焊丝表面加工面比率和沿着焊丝表面圆周方向测量的四处点的加工面比率偏差是非常重要的因素。因此，使用带相同化学成分的原线，改变拉拔条件和热处理工艺的使用是否，得到最终产品焊丝加工面的比率变化，引出对于焊接时可以限定接触尖端的耐磨耗性的最佳状态的焊丝表面加工面比率的限定范围。

下面的表2表示根据焊丝制造方法的焊丝表面加工比率与一般广为使用的表面粗糙度评价指标的表面粗糙度(Ra)的比较评价的结果。

如表2所示，我们可以看出即使是表示相同的表面粗糙度(Ra)时，焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率和焊丝圆周方向测量的4个点上的加工面比率偏差也不同。即，就算表面粗糙度(Ra)相似，焊丝的表面形状也可以彼此不同。这是因为表面粗糙度(Ra)对区别截面形状为圆形的焊丝表面上受到限制。

【表2】

分类	表面粗糙度Ra(μm)	在焊丝表面任意10000μm<sup>2</sup>上的加工面比(％)	随着焊丝的圆周方向测量的4个面上的加工面比的偏差
				1	0.32	52.88	6.55
2	0.32	36.68	8.11

如图4所示，用表面粗糙度(Ra)表示焊丝100表面的粗糙度的时候，带微小幅度的探针头110在焊丝的特定地点测量焊丝长度方向的微小领域，因此，为了适当代表焊丝表面粗糙度，应当增加测量次数，并且随着测量位置不同有偏差。

反过来，根据本发明的焊丝表面加工面比率是表示对焊丝表面的特定面积的焊丝表面状态，所以比起表面粗糙度(Ra)有信赖性，而且测量容易。因此，本发明解决了上述表面粗糙度(Ra)的问题，为了表示更加有信赖性的焊丝表面粗糙度，适用了可以知道焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率和焊丝圆周方向测量的四处点的加工面比率偏差。

在本发明中，焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率为35～75％的范围，焊丝圆周方向测量的四处点的加工面比率偏差带12以下范围的时候，确认了提高接触尖端的耐磨耗性。

以下，说明限定焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率和焊丝圆周方向测量的四个点的加工面比率偏差范围的理由。

焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率低于35％时，接触尖端和摩擦阻力加大，加速接触尖端的磨耗，超过75％时，减少表面处理剂的涂布量，在传送滚轴上产生滑倒，使焊丝传送不均匀，因此加速接触尖端的磨耗。

并且，焊丝圆周方向测量的四处点的加工面比率偏差超过12，接触尖端和摩擦阻力不稳定会加速接触尖端磨耗。

以下说明上述对焊丝表面加工面比率的测量方法。

焊丝表面加工面比率的测量是用光学显微镜观测测量对象焊丝，这时候被观测的表面图像使用Media Cybernetics公司的Image-Plus Version 5.1设备进行测量。

图5(a)和图5(b)表示使用上述提及的测量对象焊丝的光学显微镜图像及图像分析设备测量的加工面图像。

在本发明中提及的焊丝表面加工面是在图5(a)的焊丝光学显微镜图像上以白色显示的部分，是拉拔加工时被冲模进行加工的部分。

以下说明焊丝制造时焊丝表面加工比率及其偏差控制方法。

焊丝表面状态被焊丝制造时的拉拔工艺影响。拉拔工艺适用各种方法可以进行，但是本发明使用了为了确保焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率和焊丝圆周方向测量的四处点的加工面比率偏差的内线拉拔方式及二阶段拉拔方式。并且限定了与拉拔方式一起控制焊丝表面状态时作为重要因素之一的干式拉拔时使用的拉拔润滑剂的粘附量及粒度。

首先，说明在本发明中为了控制焊丝表面状态而使用的拉拔方式。

可以应用以下拉拔方式：全部干式拉拔(dry drawing，以下简称“DD”)，通过全部磁带滚轴冲模(cassette roller die，以下简称“CRD”)的干式拉拔，干式拉拔的单阶段内线拉拔方式，或者是单阶段拉拔方式。在所述的单阶段内线拉拔方式中，结合应用CRD与DD。在所述的双阶段拉拔方式中，首先应用DD或者CRD的干式拉拔方式，接着使用第二种即湿式拉拔(wet drawing，以下简称“WD”)。这时，无论何种拉拔方式，首阶段的拉拔必须采用干式拉拔。在拉拔完成后，要在焊丝表面涂布表面处理剂。根据本发明所述，拉拔工艺之前或者之后并不一定必须包含热处理工艺。

优选地，干式拉拔时使用的拉拔润滑剂的粘附量是以最终产品焊丝为基准，每公斤焊丝限定在0.02～0.30g范围以内为标准。拉拔润滑剂的粘附量低于0.02g时，拉拔时无法确保充分的润滑性，超过0.30g时，在最终产品焊丝表面上粘上的拉拔润滑剂量过多，在焊接管道电缆内，发生焊丝表面粘上的拉拔润滑剂的脱落和积累，降低焊丝供送性和弧稳定性。

并且，在干式拉拔时使用的拉拔润滑剂中，带超过500μm的粒度的拉拔润滑剂为全部拉拔润滑剂重量的40％以下为标准。上述干式拉拔润滑剂的粒度超过40％，大粒的拉拔润滑剂的比率变多，使焊丝表面上的拉拔润滑剂的粘附性不均匀，由此减少拉拔时的润滑性。因此，由于拉拔时的润滑性不足，使焊丝表面不均匀增加焊丝表面加工比率偏差。

用于控制上述焊丝表面状态的焊丝表面拉拔润滑剂粘附量的测量，以如下的方法进行。

1.备好焊丝，将焊丝以6～8cm长度切断，使其重量成为50～80g。

2.在大口杯上准备CCl₄ 1000ml作为溶剂。

3.把准备好的焊丝放入有CCl₄的大口杯中，摇动2～3次后，以表面处理剂脱脂10分钟。

4.把脱脂的焊丝放入烘干炉，干燥10分钟后，在干燥器中以常温冷却。

5.将干燥的焊丝放入1g/1000刻度的天平上测量脱脂后的重量Wb。

6.将备好的焊丝放入以70℃恒温的5％的铬酸酐溶剂中，浸渍20分钟。

7.将脱脂的焊丝泡洗后，用酒精洗涤。

8.将酒精洗涤后的焊丝放入烘干炉，干燥10分钟后，在干燥器中以常温冷却。

9.将干燥的焊丝放入1g/1000刻度的天平上测量脱脂后的重量Wa。

10.以测出的重量Wb和Wa为基础，用以下方程式计算润滑剂残留量。

拉拔润滑剂粘附量(g/kg焊丝)＝{(Wb-Wa)/Wa}×1000

用于控制上述焊丝表面状态的干式拉拔时的拉拔润滑剂的粒度测量，按照如下方法进行。

1.从500μm到45μm的顺序由上至下放置标准网体。

2.准确地量取拉拔润滑剂100g，移入500μm网体，盖上盖子，再放入振荡器中振动15分钟。

3.振荡结束后，将未能通过500μm网体的粒子刷去并收集，再按各网体大小分别计算粒子的重量百分比(wt％)。

以下，说明焊丝接触尖端的接触系数及限定范围的理由。

接触尖端，是指粘附在气焊吹管端部，焊接时在焊丝上传送焊接电流，通过焊丝贯通孔引导焊丝的吹管。如果接触尖端被磨耗以致不能完全实现上述功能，则会产生焊接部缺陷。进而，需要消除缺陷及更换接触尖端等，从而降低焊接生产力。

根据本发明所述的焊丝接触尖端接触系数，是指焊接时接触尖端的焊丝贯通孔与焊丝表面加工面接触点之间的关系式，是用于选择适当的接触尖端的尺度，由以下的方程式所定义。

【方程式2】

其中，WC表示焊丝的圆周长度，PC表示接触尖端的焊丝贯通孔的圆周长度，WS表示焊丝的表面加工面比率。

如图6所示，一般，接触尖端200的贯通孔210的直径比焊丝100直径大。其理由是：接触尖端贯通孔直径等于或者小于焊丝直径时，供送时摩擦阻力相当增加，从而降低供送性或者不能供送。并且，焊接时焊丝表面和接触尖端贯通孔的内部发生接触，在这种接触点产生弧并被焊接，接触尖端的磨耗也主要发生在接触点上。

因此，接触尖端贯通孔和焊丝接触的接触面是接触尖端磨耗的重要因素，因此，成为接触点的接触尖端贯通孔的圆周长度和焊丝圆周长度中，有必要确立对焊丝表面加工面比率的关系。

在本发明中，开发了用于此关系的如方程式2的参数，将这些参数用作选定接触尖端的尺度。优选地，这些参数的值定为0.28～0.65的范围。

以下，说明限定上述接触尖端接触系数范围的理由。

当接触尖端接触系数值低于0.28时，焊丝表面加工面比率太低，或者接触尖端贯通孔的圆周长度相对大，因此接触尖端的贯通孔内壁和焊丝接触部变成不均匀，由此产生接触尖端和焊丝之间的弧度不稳定。并且，当接触尖端接触系数值超过0.65时，焊丝表面加工面比率太高，以致在传送滚轴上产生滑动，从而导致焊丝供送也不均匀。

并且，在本发明规定了接触尖端更换周期，焊接时接触尖端的贯通孔截面积超过焊丝截面积的2倍时，要更换接触尖端。

长时间持续焊接时，必然产生接触尖端的磨耗，随着接触尖端的磨耗，焊丝会脱离要焊接的位置。因此，当接触尖端磨耗了一定程度时应该更换，并且适当选择更换周期也是非常重要。因此，在本发明中，将接触尖端的更换周期，由接触尖端的贯通孔截面积与焊丝截面积的比例来表示。

上述限定范围的选择理由如下。当接触尖端贯通孔的截面积为焊丝截面积的2倍以下时，焊接位置可以正确地焊接在所要焊接的位置上，反过来，超过2倍时，焊接会超出焊接位置。因此，有必要将范围限定在如上所述的范围内。

以下说明接触尖端磨耗量的测量方法。

在下面的表3中表示了使用于本发明的焊丝的化学成分，焊丝分别使用了卷绕在YGW11类型和YGW12类型的线轴上的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝。

在下面的表4中表示了焊接条件。如图7所示，将长度为800mm、厚度为25mm的钢管130旋转后进行焊接。特别地，直到以20kg重量卷绕在线轴上的焊丝全部都用尽为止，在钢管外侧进行10分钟连续焊接、间隔5分钟后再焊接的方式反复焊接1小时后，测量接触尖端的磨耗量，将此过程重复进行。

【表3】

【表4】

如下面的方程式3中所示，接触尖端磨耗量，由对焊接前初期接触尖端贯通孔的截面积的焊接1小时后的接触尖端贯通孔的截面积的比来表示。

【方程式3】

其中，At表示焊接1小时后的接触尖端贯通孔的截面积，Ao表示焊接前接触尖端贯通孔的截面积。

此时，用显微镜拍摄了接触尖端贯通孔的图像，然后利用Media Cybernetics公司的Image-Pro Plus Version 5.1测量了接触尖端贯通孔的截面积。

如下面的表5所示，由上述方法得到的接触尖端的磨耗量为35％以下时用“○”表示，超过35％未满50％时用“△”表示，超过50％时用“×”表示了。

【表5】

项目标记	接触尖端磨耗量(％)	评价
			○	35％以下	优良
△	超过35％，未满50％	一般
			×	超过50％	较差

在下面表6中表示了根据本发明的发明例和比较例。

【表6】

上述表6是表示根据卷绕在线轴上的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件的拉拔方式、拉拔润滑剂及焊丝弯曲直径减少比、焊丝加工面比率、焊丝接触尖端接触系数、接触尖端贯通孔和焊丝截面积比率的接触尖端磨耗量的表。

在发明例1～14中，将根据焊丝消耗的焊丝弯曲直径的减少值限定为0.55以下，将焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率限定为35～75％，将随着焊丝的圆周方向测量的4个点上的加工面比率的偏差限定为12以下，将焊丝接触尖端接触系数限定为0.28～0.65；将焊接后的接触尖端贯通孔的截面积限定为焊丝截面积的2倍以内，从而得到了优良的接触尖端耐磨性。

在比较例15～17、19、20、23～25、28中，使用了40％以上的粒度超过500μm的干式拉拔润滑剂，从而焊丝表面加工面比率偏差超出了本发明的范围，而且其中，比较例15、19、20、24、28，由于焊丝表面加工面比率也过低而焊丝和接触尖端之间的摩擦阻力变大，因此发生了很大的接触尖端磨耗。

在比较例18、26～27中，由于拉拔润滑剂的粘附量过小且焊丝表面加工面比率和焊丝接触尖端接触系数过高而焊接时在传送滚轴中发生了滑倒，因此焊丝的供送不够均匀，接触尖端的磨耗也增加了。

在比较例21～22、29～30中，由于拉拔润滑剂的粘附量和粒度不太适当且根据焊丝消耗的弯曲直径减少比过高而根据卷绕在线轴上的位置的不同弯曲直径差变得过大，因此焊接过程中，接触尖端的磨耗程度不均匀，接触尖端的磨耗程度的增加率越来越变大了。

根据本发明所述的气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件具有如下的效果。

第一，通过限定随着卷绕在线轴上的焊丝消耗的焊丝弯曲直径的减少值和最终产品焊丝表面加工面比率及随着焊丝的圆周方向测量的4个点上的加工面比率的偏差，实现了优良的焊丝的接触尖端的耐磨性。

第二，进行焊接时，根据接触尖端的接触系数值，选择适当的接触尖端，按照根据接触尖端贯通孔截面积的变化的接触尖端更换周期，在适当的时期更换接触尖端，从而延长了接触尖端的更换周期，实现了在正确的位置上的进行正确的焊接，最终提高了工作效率及生产力。

虽然在上面参照优选实施例说明和描述了本发明，但本发明不仅仅局限在此优选实施例的范围内，熟知本领域的技术人员可以在不脱离本发明所附权利要求的范围的情况下，对本发明进行必要的各种形式和细节上的修改，因此本发明的保护范围应以权利要求范围所界定为准。

Claims (2)

1.一种气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝组合件，该非镀铜实芯焊丝组合件包括线轴、接触尖端及卷绕在上述线轴上的实芯焊丝，其特征在于：该实芯焊丝由以下成分组成：以实芯焊丝的全体重量为基准，C：0.03～0.10％、Si：0.45～1.05％、Mn：0.90～1.90％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、剩余部分：Fe及杂物，且由下式定义的根据实芯焊丝消耗的实芯焊丝弯曲直径减少比为0.55以下：

其中，Cf表示卷绕在线轴上部的实芯焊丝的弯曲直径，Co表示卷绕在线轴下部的实芯焊丝的弯曲直径；

其中，在上述焊丝表面任意10000μm²上的加工面比率具有35～75％范围；

其中，随着焊丝的圆周方向测量的4个点上的加工面比率的偏差具有12以下的范围；

其中，由下式定义的焊丝接触尖端接触系数值为0.28～0.65：

其中，WC表示焊丝的圆周长度，PC表示接触尖端的焊丝贯通孔的圆周长度，WS表示焊丝的表面加工面比率。

2.一种使用气体保护弧焊用非镀铜实芯焊丝的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择接触尖端的步骤，该接触尖端由下述焊丝表面加工面与接触的接触尖端的焊丝贯通孔之间的关系式定义，具有焊丝接触尖端接触系数值为0.28～0.65的范围：

其中，WC表示焊丝的圆周长度，PC表示接触尖端的焊丝贯通孔的圆周长度，WS表示焊丝的表面加工面比率；

进行持续1小时的焊接的步骤，到消耗完卷绕在线轴上的焊丝为止，反复焊接与停止；

测量接触尖端磨耗量的步骤，计算焊接时接触尖端贯通孔的截面积；

更换接触尖端的步骤，当上述接触尖端贯通孔的截面积超过上述焊丝截面积的2倍时，更换接触尖端。

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