CN101513699A

CN101513699A - 一种铝合金焊丝表面刮削方法与设备

Info

Publication number: CN101513699A
Application number: CNA2009103005044A
Authority: CN
Inventors: 谢幸儿
Original assignee: Hangzhou Galaxy Wire & Cable Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU KUNLI WELDING MATERIALS CO., LTD.
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2029-02-23
Also published as: CN101513699B

Abstract

本发明涉及一种金属焊丝的制造方法，尤其是涉及一种铝合金焊丝表面刮削方法与设备。其主要是解决现有技术所存在的焊丝的表面处理均采用化学处理方法，因为化学处理后表面光洁度不足，输送时易发生堵塞，同时表面留有油污和化学残渍，所以利用此焊丝焊接时会产生烟雾，焊缝及附近有黑斑和飞溅现象等的问题。本发明的步骤包括放线、定位、擦拭、粗刮、精刮、冷却。本发明的设备包括机架，机架内部连接有定位轮、擦拭模、粗刮模、精刮模、冷却装置。

Description

一种铝合金焊丝表面刮削方法与设备

技术领域

本发明涉及一种金属焊丝的制造方法，尤其是涉及一种铝合金焊丝表面刮削方法与设备。

背景技术

铝合金焊丝在使用时通常采用自动焊机输送，为保证送丝顺畅和克服焊丝表面带有杂质而影响焊接性能，焊丝在盘绕包装前必须经过表面处理，以达到焊丝的光滑和清洁。中国专利公开了一种高强度铝合金焊丝及其制备方法(公告号：CN 1943962A)，其步骤为：以铝锭、铜锭、海绵钛、硼酸、结晶硅为原料，备料；将上述原料分别利用中或高频感应电炉、黏土石墨坩埚熔炼、铸锭，制备出中间合金；按照成分配比量将纯铝锭放入石墨坩埚中，升温，待铝锭全部熔化后，依次按成分配比量加入上述步骤中所制得的中间合金，熔化；当铝合金全部熔化后，取样分析，铝合金化学成分全部合格后脱气、扒渣、出炉；中频感应炉开始倾炉时，使铝合金溶体流入中间包中，并注意中间包高度；给结晶器涂好涂料漆后，开始拉铸，制成高强度铝合金焊丝铸锭；随后将铸锭提出，将合格的铸锭锯成段、扒皮；放入挤压机中，加热温度为330～380，挤压；进拔丝机中拔丝，在拉拔过程中退火，达规格直径即获得高强度铝合金焊丝。中国专利还公开了一种全自动熔化极铝合金焊丝生产工艺(授权公告号：CN 1206643A)，其是从原材料进行熔炼到拉制及表面处理，是一体化连续处理工艺，铝合金原材料进行熔炼时加合金元素，先制成盘条，再进行拉制，经热处理和表面处理后使外形保持均匀，然后进行抛光，在外形上形成一层保护膜，清除焊丝表面的化学物质或杂质，再用纯水洗涤。焊丝表面清洗时，清洗液的化学成份为：氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、磷酸、硫酸、硝酸、硼酸、硝酸铜的混合液；经过清洗后的焊丝表面吸附有碱性、酸性化合物，在进行抛光工艺前需用热、冷水洗涤；经热、冷水洗涤后的焊丝通过抛光液被腐蚀抛光，其抛光液为：磷酸、硫酸、硝酸、硼酸、硝酸铜的混合液；经抛光后的焊丝立即进入表面清除段，首先用化学元素氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠，将焊丝表面杂质清除，再用纯水洗涤。但这两种生产焊丝的方法，其表面处理均采用化学处理方法，因为化学处理后表面光洁度不足，输送时易发生堵塞，同时表面留有油污和化学残渍，所以利用此焊丝焊接时会产生烟雾，焊缝及附近有黑斑和飞溅等现象。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种铝合金焊丝表面刮削方法与设备，其主要是解决现有技术所存在的焊丝的表面处理均采用化学处理方法，因为化学处理后表面光洁度不足，输送时易发生堵塞，同时表面留有油污和化学残渍，所以利用此焊丝焊接时会产生烟雾，焊缝及附近有黑斑和飞溅现象等的问题；本发明还解决了焊丝焊接性能较差，化学处理对环境影响也较大的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种铝合金焊丝表面刮削方法，其特征在于：

a.将焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

b.将定位后的焊丝送入擦拭模进行机械擦拭，擦去焊丝表面的油污和拉丝遗留下的细微金属粉尘；油污为拉丝油，细微金属粉尘为拉丝时焊丝自身脱离的金属粉尘与少量的拉丝模磨损的粉尘；擦拭模是一般市售的机械擦拭模。

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为粗刮前的99～99.8％，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为粗刮前的97～98％；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品。

焊丝从铝杆到成品需要经过几道次的拉丝退火过程，最终得到所需要规格的焊丝。使用精刮技术是在焊丝拉丝到需要的直径后，再经过专用的刮削模，最后得到符合要求的产品。

在生产过程中，铝合金盘条通过拉丝成一定直径的焊丝，收线到工字轮上。工字轮上的焊丝通过放线装置后，进入到刮削工序。刮削时，焊丝先经过定位和机械擦拭，擦去焊丝表面的油污和拉丝遗留下的细微金属粉尘。再经过调准粗刮模，粗刮大约刮掉5～10μm的厚度，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑。粗刮以后进行精刮，焊丝通过特制的精刮模，大约刮掉15～35μm的厚度，使焊丝刮削到成品所需的直径。精刮以后的焊丝经过干净的冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装。通过精刮技术生产的焊丝，在精刮时去除了拉丝时所产生的金属粉尘和油污等杂质，并且表面光洁度很好。在精刮后，焊丝的表面产生了一层纳米级的氧化膜，既能对焊丝起到一定保护作用，又不会影响焊接性能，是高性能铝合金焊接材料的理想选择。

作为优选，所述的粗刮与精刮的刮削线速度都为150～500m/min，能够保证焊丝能被完全刮削，不留下毛刺。

作为优选，所述的步骤中冷压缩空气的温度为5～30℃。

一种铝合金焊丝表面刮削设备，包括机架，其特征在于所述的机架内部连接有可对焊丝进行定位的定位轮，定位轮的出口处设有擦拭模，擦拭模的出口处依次设有对焊丝进行粗刮、精刮的粗刮模以及精刮模，精刮模的出口处设有可喷冷压缩空气的冷却装置，擦拭模、粗刮模、精刮模、冷却装置都开有可让焊丝通过的通道。定位轮通过一轴安装在机架上，定位轮在轴上可前后移动以调节位置。擦拭模、粗刮模、精刮模均是先将外模套固定在机架上，固定时尽量保证离机架距离相同，并且水平高度相同，再将模具放入外模套内，模具与外模套之间采用调节螺丝，模具装上后可用调节螺丝调节模具位置以保证三个模具的孔能在同心位置。冷却装置直接固定在机架上。冷却装置包括有可让焊丝通过的管体，管体内部通有一根向馆内喷冷压缩空气的输气管，输气管另一端可连接空气压缩机。

作为优选，所述的机架的焊丝进口处设有放线装置，放线装置包括有直立架，直立架上设置有缠绕焊丝的上下排列的两个放线轮。待刮削的焊丝从下面的放线轮进入，在两个放线轮上绕卷后，从上面的放线轮输送到定位轮处。放线轮可以保证焊丝等平稳顺利地送到刮削设备上，不会发生故障。

作为优选，所述的粗刮模包括有粗刮模套，粗刮模材质为WC-Co硬质合金、模套为普通低合金钢，粗刮模套断面为横置的梯形，粗刮模套内部开有可让焊丝通过的通道；粗刮模套通道的进口处连接有粗刮模头，其断面为梯形，并且其内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为需制备焊丝直径与精刮厚度之和。横置的的粗刮模套直径较小的那头朝向粗刮模头。由于未粗刮的焊丝直径大于喇叭口的小口直径，因此焊丝的多余部分被喇叭口的小口刮削掉，刮削后与喇叭口小口直径一致的焊丝可通过粗刮模套内的通道进入下一道工序。

作为优选，所述的精刮模和粗刮模的结构类似，包括有精刮模套，精刮模材质为WC-Co硬质合金、模套为普通低合金钢，精刮模套断面为横置的梯形，精刮模套内部开有可让焊丝通过的通道；精刮模套通道的进口处连接有精刮模头，其断面为梯形，并且其内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为制备焊丝直径。当制备焊丝的直径为0.8、0.9mm时，精刮厚度为0.015mm；当制备焊丝的直径为1.0、1.2mm时，精刮厚度为0.025mm；当制备焊丝的直径为1.6、1.8mm时，精刮厚度为0.035mm。横置的的精刮模套直径较小的那头朝向精刮模头。由于未精刮的焊丝直径大于喇叭口的小口直径，因此焊丝的多余部分被喇叭口的小口刮削掉，刮削后与喇叭口小口直径一致的焊丝可通过精刮模套内的通道进入下一道工序。

作为优选，所述的定位轮与擦拭模之间的距离为150～250mm。设计为此距离是为了保证焊丝刮削过程中能平稳运动，距离太大易造成线材摆动，距离太小不利于穿线操作和清理模具。

作为优选，所述的擦拭模与粗刮模之间的距离为100～150mm。设计为此距离是为了保证焊丝刮削过程中能平稳运动，距离太大易造成线材摆动，距离太小不利于穿线操作和清理模具。

作为优选，所述的粗刮模与精刮模之间的距离为100～150mm。设计为此距离是为了保证焊丝刮削过程中能平稳运动，距离太大易造成线材摆动，距离太小不利于穿线操作和清理模具。

因此，本发明具有焊丝的表面处理采用刮削的方法，表面光洁度较好，输送时易不会堵塞，同时表面不会残留油污和化学残渍，此焊丝焊接时不会产生烟雾，防止焊缝及附近黑斑和飞溅等现象的产生，焊丝焊接性能较差，不会对环境造成污染，设备结构简单、合理等特点。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明的刮削模的放大结构示意图。

图中零部件、部位及编号：机架1、定位轮2、擦拭模3、粗刮模4、精刮模5、冷却装置6、直立架7、放线轮8、粗刮模套9、粗刮模头10、焊丝11。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本例的一种铝合金焊丝表面刮削设备，用来制备￠0.8的铝合金焊丝，如图1，有一个机架1，机架1内部依次连接有定位轮2、擦拭模3、粗刮模4、精刮模5、冷却装置6。定位轮与擦拭模之间的距离为200mm，擦拭模与粗刮模之间的距离为120mm，粗刮模与精刮模之间的距离为120mm。定位轮可对焊丝11进行定位，擦拭模可擦去焊丝表面的油污和拉丝遗留下的细微金属粉尘，粗刮模可对焊丝11进行粗刮，精刮模可对焊丝进行精刮。如图2，粗刮模4包括有粗刮模套9，粗刮模套9断面为横置的梯形；粗刮模套通道的进口处连接有粗刮模头10，其断面为梯形，并且其内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠0.815mm。精刮模的结构与粗刮模的结构类似，精刮模5包括有精刮模套，精刮模套断面为横置的梯形；精刮模套通道的进口处连接有精刮模头，其断面为梯形，并且其内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠0.8mm。冷却装置包括有可让焊丝通过的管体，管体内部通有一根向馆内喷冷压缩空气的输气管，输气管另一端可连接空气压缩机。擦拭模3、粗刮模4、精刮模5内都开有可让焊丝通过的通道。机架1的焊丝进口处设有放线装置，放线装置包括有直立架7，直立架上设置有缠绕焊丝的上下排列的两个放线轮8。

本例的一种铝合金焊丝表面刮削方法，用来制备￠0.8mm的铝合金焊丝，其步骤为：

a.将￠0.82mm焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

b.将定位后的焊丝送入擦拭模进行机械擦拭，擦去焊丝表面的油污和拉丝遗留下的细微金属粉尘；

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为￠0.815mm，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为￠0.8mm；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品￠0.8mm的铝合金焊丝。

以上粗刮与精刮的刮削线速度都为280m/min。

实施例2：本例的一种铝合金焊丝表面刮削设备，用来制备￠0.9mm的铝合金焊丝。粗刮模4包括有粗刮模头10，粗刮模头内开有可刮削焊丝11的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠0.915mm。精刮模包括有精刮模头，精刮模头内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为未粗刮焊丝直径的￠0.9mm。其余同实施例1。

本例的一种铝合金焊丝表面刮削方法，用来制备￠0.9mm的铝合金焊丝，其步骤为：

a.将￠0.92mm焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为￠0.915mm，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为￠0.9mm；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品￠0.9mm的铝合金焊丝。

以上粗刮与精刮的刮削线速度都为280m/min。

实施例3：本例的一种铝合金焊丝表面刮削设备，用来制备￠1.0mm的铝合金焊丝。粗刮模4包括有粗刮模头10，粗刮模头内开有可刮削焊丝11的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.025mm。精刮模包括有精刮模头，精刮模头内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为未粗刮焊丝直径的￠1.0mm。其余同实施例1。

本例的一种铝合金焊丝表面刮削方法，用来制备￠1.0mm的铝合金焊丝，其步骤为：

a.将￠1.03mm焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为￠1.025mm，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为￠1.0mm；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品￠1.0mm的铝合金焊丝。

以上粗刮与精刮的刮削线速度都为300m/min。

实施例4：本例的一种铝合金焊丝表面刮削设备，用来制备￠1.2mm的铝合金焊丝。粗刮模4包括有粗刮模头10，粗刮模头内开有可刮削焊丝11的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.225mm。精刮模包括有精刮模头，精刮模头内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.2mm。其余同实施例1。

本例的一种铝合金焊丝表面刮削方法，用来制备￠1.2mm的铝合金焊丝，其步骤为：

a.将￠1.23mm焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为￠1.225mm，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为￠1.2mm；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品￠1.2mm的铝合金焊丝。

以上粗刮与精刮的刮削线速度都为300m/min。

实施例5：本例的一种铝合金焊丝表面刮削设备，用来制备￠1.6mm的铝合金焊丝。粗刮模4包括有粗刮模头10，粗刮模头内开有可刮削焊丝11的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.635mm。精刮模包括有精刮模头，精刮模头内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.6mm。其余同实施例1。

本例的一种铝合金焊丝表面刮削方法，用来制备￠1.6mm的铝合金焊丝，其步骤为：

a.将￠1.64mm焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为￠1.635mm，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为￠1.6mm；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品￠1.6mm的铝合金焊丝。

以上粗刮与精刮的刮削线速度都为320m/min。

实施例6：本例的一种铝合金焊丝表面刮削设备，用来制备￠1.8mm的铝合金焊丝。粗刮模4包括有粗刮模头10，粗刮模头内开有可刮削焊丝11的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.835mm。精刮模包括有精刮模头，精刮模头内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为￠1.8mm。其余同实施例1。

本例的一种铝合金焊丝表面刮削方法，用来制备￠1.8mm的铝合金焊丝，其步骤为：

a.将￠1.84mm焊丝通过放线装置，然后进入刮削设备的定位轮进行定位；

c.将擦拭后的焊丝送入粗刮模进行粗刮，使粗刮后的焊丝直径为￠1.835mm，使焊丝尽量同轴，并使焊丝表面变得圆滑；

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为￠1.8mm；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品￠1.8mm的铝合金焊丝。

以上粗刮与精刮的刮削线速度都为320m/min。

Claims

1.一种铝合金焊丝表面刮削方法，其特征在于：

d.将粗刮后的焊丝送入精刮模进行精刮，使精刮后的焊丝直径为精刮前的97～98％；

e.精刮以后的焊丝经过冷压缩空气(温度范围)的冷却后进行层绕上盘，最后进行密封包装出成品。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金焊丝表面刮削方法，其特征在于所述的粗刮与精刮的刮削线速度都为150～500m/min。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金焊丝表面刮削方法，其特征在于所述的步骤中冷压缩空气的温度为5～30℃。

4.一种使用权利要求1所述方法的设备，包括机架(1)，其特征在于所述的机架(1)内部连接有可对焊丝进行定位的定位轮(2)，定位轮(2)的出口处设有擦拭模(3)，擦拭模的出口处依次设有对焊丝进行粗刮、精刮的粗刮模(4)以及精刮模(5)，精刮模(5)的出口处设有可喷冷压缩空气的冷却装置(6)，擦拭模、粗刮模、精刮模、冷却装置都开有可让焊丝通过的通道。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述的机架(1)的焊丝进口处设有放线装置，放线装置包括有直立架(7)，直立架上设置有缠绕焊丝的上下排列的两个放线轮(8)。

6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于所述的粗刮模(4)包括有粗刮模套(9)，粗刮模套(9)断面为横置的梯形，粗刮模套内部开有可让焊丝通过的通道；粗刮模套通道的进口处连接有粗刮模头(10)，其断面为梯形，并且其内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为未粗刮焊丝直径的99～99.8％。

7.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于所述的精刮模(5)包括有精刮模套，精刮模套断面为横置的梯形，精刮模套内部开有可让焊丝通过的通道；精刮模套通道的进口处连接有精刮模头，其断面为梯形，并且其内开有可刮削焊丝的喇叭口，喇叭口的小口直径为未粗刮焊丝直径的97～98％。

8.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于所述的定位轮(2)与擦拭模(3)之间的距离为150～250mm。

9.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于所述的擦拭模(3)与粗刮模(4)之间的距离为100～150mm。

10.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于所述的粗刮模(4)与精刮模(5)之间的距离为100～150mm。