CN101486132B - 一种气体保护焊丝的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体保护焊丝及其制造工艺，包括采用材料为低碳钢或低合金钢拉拔制成的丝芯，丝芯表面设置有厚度为0.04μm～0.11μm钛镀层，该气体保护焊丝是将丝芯经过表面清洗，然后在酸性化学镀钛液中镀钛，镀钛后再进行中和、清洗，并用钻石模在无镀铜实芯焊丝专用载体润滑剂中进行抛光挤压而制成的一种镀钛焊丝。这种表面含有钛及钛氧化物镀层的气体保护焊丝作为一种替代传统镀铜焊丝的新型焊丝，在焊接过程中能有效减少铜烟雾的产生，从而减小铜烟雾对人体的伤害，在用相同的电流电压进行焊接时，焊接飞溅更小，焊丝中所含的微量的钛有助于提高焊缝机械性能，同时焊丝受表面钛镀层的保护，其保质期更长。

Description

一种气体保护焊丝的制造工艺

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其是一种对碳钢、合金钢等材料进行气体保护焊接生产时所用的气体保护焊丝的制造工艺。

背景技术

传统的气体保护焊丝一般为镀铜碳钢焊丝或镀铜低合金钢焊丝，镀铜焊丝在焊接时铜烟雾较大，对焊接操作者身体伤害较大，并且铜元素会影响到钢的机械性能，所以一般的碳钢和低合金钢焊丝对铜含量都有限制，另外镀铜焊丝的保质期也相对较短，这种情况尤其是在江浙地区的梅雨天气特别突出，所以往往需要通过增加防锈成本来达到延长保质期的目的。近年来我国的镀铜焊丝出口量猛增，但在出口海运过程中时间比较长，所以保质期的要求也更加高，然而一些国外的客户由于在环保方面和焊接性能方面要求比较突出，所以特别强调镀铜焊丝不准加防锈纸和其他防锈液，为此国内有较多的焊丝出口厂家由于焊丝保质期短易生锈而遭到投诉甚至退货，影响到他们的国际市场拓展和国际声誉，为此，现有的焊丝制造工艺中，通常采用电沉积法在焊丝丝芯的表面镀上氧化钛，使焊丝表面形成氧化钛保护层，达到保护焊芯的效果，但这种传统的电镀法，不仅不利于环保，而且镀后的焊丝表面粗糙度质量不高，焊丝使用时，送丝性能不佳，焊接飞溅较大。

发明内容

本发明的目的是：提供一种可制造焊接性能和焊缝质量更好、保质期更长同时也更环保的气体保护焊丝的制造工艺。

本发明解决实现其目的所采用的技术方案是：一种气体保护焊丝的制造工艺，包括采用材料为低碳钢或低合金钢拉拔制成的丝芯，丝芯表面设置有镀层，所述的镀层为钛镀层，制造以上所述气体保护焊丝的制造工艺，具有以下步骤：

a.将碳钢或低合金钢材料进行拉拔加工制成焊丝的丝芯。

b.将丝芯清洗干净。

c.将清洗后的丝芯放入酸性化学镀钛液中进行表面镀钛。

d.镀钛后的焊丝在PH值为8的弱碱性溶液中进行中和并用水洗净后烘干。

e.用钻石模在无镀铜实芯焊丝专用载体润滑剂中对洗净并烘干后的焊丝进行抛光挤压。

为保证丝芯在进行镀钛时表面干净，在步骤b中对丝芯的清洗包括电解碱洗、热水清洗和电解酸洗；

步骤e中对丝芯进行抛光挤压时的挤压量为不大于0.02mm。

所述的钛镀层的厚度为0.04μm～0.11μm

本发明的有益效果是：本发明采用以上工艺所得到的含有钛镀层的气体保护焊丝具有以下优点：

1.在焊接过程中能有效减少铜烟雾的产生，减小铜烟雾对人体的伤害，从而达到更加环保的要求。

2.采用钻石模可使表面粗糙度范围更细，且表面不含铜元素，所以用相同的电流电压进行焊接时，焊接飞溅更小，且微量的钛能够细化焊缝晶粒，防止产生气泡及改善焊缝的品质和提高其机械性能，所以镀钛气保焊丝的焊接性能和焊缝质量更好。

3.由于钛的电极电位比铁低，是一种阳极保护性镀层，焊丝受表面阳极性镀层的保护，能够增加焊丝的抗腐蚀能力，使焊丝在不采取其他手段的防锈措施下保质期也更长，一般可以达到18个月以上，所以这种焊丝不论是在梅雨季节还是在国际市场上都能达到客户的保质要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明气体保护焊丝的结构示意图。

图中1.丝芯  2.钛镀层

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种气体保护焊丝的制造工艺，包括丝芯1，丝芯1材料选用低碳钢或低合金钢盘条，通过拉拔加工所得，丝芯1的直径规格通常为￠0.6mm、￠0.8mm、￠0.9mm、￠1.0mm、￠1.2mm、￠1.6mm等，用于出口的焊丝也可加工成英制单位直径，在丝芯1表面设置有钛镀层2，钛镀层2的厚度为0.08μm。

上述气体保护焊丝的制造工艺为：首先选用低碳钢或低合金钢盘条，通过机械除锈、化学除锈、泡灰、烘干、粗拉、细拉、退火等工序中的五种或五种以上的组合加工成预定直径的丝芯1，通常碳钢材质的盘条采用化学除锈-泡灰-烘干-粗拉-细拉工序制成丝芯1，低强度的低合金钢材质盘条采用机械除锈-化学除锈-泡灰-烘干-粗拉-细拉工序制成丝芯1，高强度低合金钢材质的盘条采用退火-化学除锈-泡灰-烘干-粗拉-退火-化学除锈-泡灰-烘干-细拉工序制成丝芯1，丝芯1在细拉过程中须使用高晶模生产以确保其表面质量，然后将拉拔好的丝芯1在镀钛前经过一系列的清洗过程：包括机械脱脂、热水脱脂、粗碱洗和精碱洗两次电解碱洗脱脂、热水清洗、阴极和阳极交替的电解酸洗活化，将清洗后的丝芯放入配制好的酸性化学镀钛液中进行表面镀钛，将镀钛后的焊丝再用PH值为8的弱碱液进行中和、水清洗、电烘干，最后用钻石模在配制好的无镀铜实芯焊丝专用载体润滑剂中进行抛光挤压，抛光挤压时的挤压量控制在0.02mm以下。

通过上述工艺使焊丝表面含有0.001％～0.015％的钛及钛氧化物(换算成TiO2的数值)为主要原料的保护层，钛的电极电位比铁低，是一种阳极保护性镀层，而普通的镀铜焊丝是一种阴极保护镀层，与之相比钛镀层可以有效地增加焊丝的抗大气腐蚀能力，而镀铜焊丝要想达到同样的效果必须借助其他诸如加涂防护油等防护措施，且一般的防护油脂等会影响焊接效果和环保，所以这里体现出了镀钛焊丝在不采取其他手段的防锈措施下保质期也更长，能够满足不同季节及不同层次客户的保质期需求。

普通的镀铜焊丝，一般厂家会将厚度控制到0.20μm～0.50μm的范围，这样仅焊丝表面铜含量就会达到0.10～0.30％，加上钢材中原来的含铜含量，铜的总含量就会更加高，在焊接过程中会产生大量的铜烟雾，危害焊接操作人员的身体健康，且铜元素作为一般钢材中的一种杂质元素会影响到钢材的机械性能，所以综上情况有许多国家和行业的焊材执行标准中严格要求焊材中的铜元素加上镀铜层的铜元素总含量必须小于0.50％或0.35％。而我们的镀钛焊丝有效地解决了焊丝制作过程中增加铜含量的问题，在焊接过程中能有效减少铜烟雾的产生，减小铜烟雾对人体的伤害，从而达到更加环保的要求。

在工艺过程中通过高晶模细拉、表面处理、钻石模抛光等工序能使焊丝表面粗糙度范围更细，其焊丝表面5点平均粗糙度在0.05μm～0.15μm的范围，焊丝表面每两点维氏硬度HV10的差值范围在50以内，所以用相同的电流电压进行焊接时，送丝性能更佳，焊接飞溅更小，且焊丝中所含有的微量的钛能够细化焊缝晶粒，防止产生气泡及改善焊缝的品质和提高其机械性能，所以镀钛焊丝的焊接性能和焊缝质量比镀铜焊丝更好。

Claims (4)

1.一种气体保护焊丝的制造工艺，包括采用材料为低碳钢或低合金钢拉拔制成的丝芯(1)，丝芯(1)表面设置有镀层，所述的镀层为钛镀层(2)，其特征是：所述的气体保护焊丝的制造工艺具有以下步骤：a.将碳钢或低合金钢材料进行拉拔加工制成焊丝的丝芯(1)；b.将丝芯(1)清洗干净；c.将清洗后的丝芯(1)放入酸性化学镀钛液中进行表面镀钛；d.将镀钛后的焊丝在PH值为8的弱碱性溶液中进行中和并用水洗净后烘干；e.用钻石模在无镀铜实芯焊丝专用载体润滑剂中对洗净并烘干后的焊丝进行抛光挤压。

2.根据权利要求1所述的一种气体保护焊丝的制造工艺，其特征是：所述的步骤b中对丝芯(1)的清洗包括电解碱洗、热水清洗和电解酸洗。

3.根据权利要求1所述的一种气体保护焊丝的制造工艺，其特征是：所述的步骤e中对焊丝进行抛光挤压时的挤压量为不大于0.02mm。

4.根据权利要求1所述的一种气体保护焊丝的制造工艺，其特征是：所述的钛镀层(2)的厚度为0.04μm～0.11μm。

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