CN101708570B

CN101708570B - 药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法及装置

Info

Publication number: CN101708570B
Application number: CN2009102507005A
Authority: CN
Inventors: 谭静; 吕奎清; 赵华中
Original assignee: Wuhan Tiemiao Welding Materials Co Ltd
Current assignee: Wuhan Tiemiao Welding Materials Co Ltd
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-12-14
Also published as: CN101708570A

Abstract

本发明涉及一种药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法及装置，该方法包括对拉拔成型后的药芯焊丝进行的表面清洁工序及表面涂层工序，所述表面清洁工序与所述表面涂层工序，均是在药芯焊丝处于高速拉拔的状态下在线进行的。该方法所采用的装置，其包括有药芯焊丝能够依次连续贯穿通过的清理装置与涂层装置，所述清理装置的内部嵌设有能够围绕在药芯焊丝圆周表面的螺旋毛刷，所述涂层装置的药芯焊丝出口端固设有内孔孔径与药芯焊丝直径相同的压涂模。采用该方法及装置可方便快捷地实现对光洁度Ra≤2.5μm的药芯焊丝进行表面处理，且处理后的药芯焊丝在焊接过程中的电弧稳定性增强，飞溅明显减小，焊丝送给的顺畅程度也显著提高。

Description

药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法及装置。

背景技术

在药芯焊丝生产中，为了顺利地拉拔减径达到所需的尺寸，提高拉丝模的使用寿命，顺利地连续生产，需要采用拔丝粉润滑焊丝，以保证焊丝表面质量和实现连续拉拔。但是，拉丝后焊丝表面的拔丝粉通常难以清除干净，倘若不清除干净则会影响焊丝表面外观质量，焊丝施焊时会出现送线不畅、电弧声音火爆、飞溅很大、气孔较多、导电嘴磨损严重等操作缺陷，使得药芯焊丝高效率的优势无法得到充分的发挥。因此，需对拉拔成型后的药芯焊丝表面进行处理，旨在清除药芯焊丝表面残留物，并在其表面压涂一层由稳弧剂与润滑剂构成的混合物质，以增强药芯焊丝焊接过程中的电弧稳定性，减小飞溅，提高药芯焊丝送给的顺畅程度。

然而，目前对药芯焊丝表面处理主要为清洁和涂层，但这在国内大多数药芯焊丝生产厂都是薄弱环节，在很大程度上直接或间接地影响着药芯焊丝的品质。在传统的药芯焊丝表面清洁工序中，多为人工用布来手动擦拭药芯焊丝表面，因此存在需要频繁更换作业用布、耗费人力、且也很难保证焊丝表面残留物能被清除干净等问题。而传统的涂层工序，大多是应用化学方法在焊丝表面先涂敷一层具有粘着力的润滑油，再利用润滑油来吸附粘着添加剂，使添加剂能够以无机物的形态残留在焊丝表面上，以此来达到表面处理的效果，整个工序比较复杂。此外，传统的涂层工序常常存在涂覆不均匀而造成药芯焊丝表面锈蚀和涂油过多等问题。此外，当药芯焊丝的光洁度较高(即Ra≤2.5μm)时，传统的涂层工序也很难将涂层材料压入焊丝表面的微小凹坑内。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供一种药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法，其包括对拉拔成型后的药芯焊丝进行的表面清洁工序以及随后进行的表面涂层工序：所述表面清洁工序与所述表面涂层工序，均是在药芯焊丝处于高速拉拔的状态下在线进行的，高速拉拔状态下的药芯焊丝先连续地贯穿过能够在线清理其表面残留物的清理装置，随即被导入到内部盛放有粉末颗粒状涂层材判的涂层装置，利用所述涂层装置将涂层材料直接压涂在药芯焊丝表面。

本发明还提供一种药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置，其包括有药芯焊丝能够依次连续贯穿通过的清理装置与涂层装置，所述清理装置的内部嵌设有能够围绕在药芯焊丝圆周表面的螺旋毛刷，所述涂层装置的药芯焊丝出口端固设有内孔孔径与药芯焊丝直径相同的压涂模。

采用上述方法和装置，可方便快捷地实现对光洁度Ra≤2.5μm的药芯焊丝进行表面处理，且处理后的药芯焊丝在焊接过程中的电弧稳定性得到增强，飞溅明显减小，焊丝送给的顺畅程度也显著提高。

附图说明

图1为本发明装置的较佳实施例示意图。

图2为图1中的A部放大视图。

具体实施方式

本发明药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法，其包括对拉拔成型后的药芯焊丝进行的表面清洁工序及表面涂层工序，这两道工序均是在药芯焊丝处于高速拉拔状态下在线进行的。高速拉拔状态下的药芯焊丝先连续地贯穿过能够在线清理焊丝表面的清理装置，随即进入到内部盛放有粉末颗粒状涂层材料的涂层装置，利用所述涂层模的压缩区将涂层材料压涂在药芯焊丝表面。

在涂层工序中使用的涂层材料，其中粒径小于3μm的粉末颗粒的体积至少占总体积的60％。该涂层材料优选由利于电弧稳定的钾、钠两种碱金属的磺酸盐及有利于润滑的MoS₂、石墨所构成的混合物，其中碱金属磺酸盐的重量含量为60％，MoS₂的重量含量为25％，石墨重量含量为15％。

利用上述具有降低电离势、润滑等物理特性的涂层微粒重塑焊丝表面微观形态，使得嵌有这些特殊微粒的药芯焊丝表面具有与其微粒相同的物理特性。此外，利用上述特殊的微粒能够修复药芯焊丝表面缺陷，使得药芯焊丝表面从微观角度分析更平直，降低因为粗糙度大所产生的送给阻力，并增大与导电嘴的接触面，减轻导电嘴的过度磨损。

在施焊过程中，嵌有上述特殊微粒的焊丝在软管中送给以及在导电嘴口附近被烧损时，其表面凹坑中的微粒会部分脱落出来传递到软管内壁或导电嘴内壁，利用焊丝送给时与软管内壁或导电嘴内壁间的滑动形成一个均匀的保护膜，既增强送给滑动摩擦面的润滑，减少送给阻力，又利用石墨等微粒散热快的特性将滑动摩擦产生的热量快速地疏散出去，阻止高温下磨损加剧。

图1所示为本发明装置的较佳实施例示意图。如图1所示，药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置包括有清理装置1和涂层装置2。在对药芯焊丝进行表面清理时，可将一定长度的螺旋毛刷11围绕已拉拔成型的药芯焊丝3圆周缠绕，使螺旋毛刷11套在药芯焊丝3外表面上，并保证药芯焊丝3沿螺旋毛刷11的中轴线贯穿，该螺旋毛刷11优选碳化硅尼龙毛刷。然后将贯穿药芯焊丝3的螺旋毛刷11沿长度方向稍微拉长，使其嵌在清理装置1中，这样可使螺旋毛刷11中心孔径减小，螺旋毛刷11更服帖地缠绕在药芯焊丝3的圆周面上，当药芯焊丝3在高速拉拔状态下穿过清理装置1时，利用螺旋毛刷11对药芯焊丝3的表面残留物进行在线清理。此外，也可以在清理装置1的底部开设多个通孔12，并在通孔12下设置抽风吸尘装置(图未示出)，便于及时将螺旋毛刷11刷下的尘垢吸走，保持螺旋毛刷11的清洁，使其清洁作用更持久。

药芯焊丝表面残留物清理干净后，药芯焊丝3随即进入盛放有粉末状颗粒涂层材料(图未示出)的涂层装置2，进行表面涂层工序。如图1与图2所示，涂层装置2的焊丝入口端固设有导模21，药芯焊丝3穿过导模21进入涂层装置2的内部。导模21可为聚晶模，也可为硬质合金模，其内孔孔径较药芯焊丝3的直径(即药芯焊丝经最后一道拉拔工序后的出线直径)略大，约为药芯焊丝直径的2～3倍。导模21的主要作用是将药芯焊丝3导入涂层装置2，且避免药芯焊丝3的表面被涂层装置2的壁面擦伤。此外，也可以在涂层装置2的焊丝入口端的外壁上固设模套22，将导模21嵌入装配在模套22的内孔中，使模套22的内孔直径与导模21的外径为过盈配合。在模套22外螺接有螺母23，通过旋紧模套22外的螺母23即可将导模21紧固，更换导模21时只需将螺母23旋松即可将导模21取出。

穿过导模21的药芯焊丝被埋入涂层装置2内的涂层材料中，涂层材料平铺在涂层装置2内的高度以能够埋入贯穿在涂层装置2中的药芯焊丝3及固设在涂层装置2的焊丝出口端的压涂模22为宜。如图1所示，也可在涂层装置2的焊丝出口端的外壁上可固设模套25，将压涂模24嵌入装配在模套25的内孔中，模套25内孔直径与压涂模24的外径同样为过盈配合。压涂模24可为聚晶模，也可为硬质合金模。压涂模24的内孔(即用于对药芯焊丝3表面进行涂层的压缩区)孔径与药芯焊丝3的直径相同，或者略小于药芯焊丝3的直径。在模套25外螺接有螺母26，通过旋紧或旋松模套25外的螺母26，即可将实现对压涂模24的紧固或更换取出。利用压涂模24内的压缩区，将涂层材料均匀地压涂在高速连续贯穿压涂棍模24的药芯焊丝3的表面。

药芯焊丝经压涂模压涂涂层材料后，表面会有些许粉料残留，用毛毡轻轻擦拭即可进入收线阶段，此时完成整个表面处理过程。根据药芯焊丝相对于拉拔设备基面的在线高度，可在清理装置与涂层装置的底部设置相应高度的支座，通过支座将清理装置与涂层装置固定在拉拔设备的基面上。

对采用上述方法及装置进行表面处理的药芯焊丝(采用φ1.2mm，Ra≤2.5μm规格)，分别进行电弧稳定性、送给性及导电嘴磨损率的测评。在电流为210A、电压为23V、保护气为CO₂、气流量为20L/min、焊接时间为15s的操作条件下，用3m长的送丝软管进行焊接实验，结果表明：施焊过程中每毫米的焊丝飞溅量不超过0.2g，且总飞溅量不超过2g，显示出焊丝具有良好的电弧稳定性。

在电流为300A、电压为28～30V、保护气为CO₂、气流量为20L/min的操作条件下，将6m长的送丝软管盘绕两圈，每圈直径为300～400mm，将软管在盘绕状态下进行焊接与未盘绕状态下焊接时的电流、电压进行对比，结果表明：两种状态下的电流、电压均相同，即焊丝的送给性能良好。

在对导电嘴磨损率的测评时，采用如下方法：以焊接前、后导电嘴的重量差表示导电嘴的磨损量，并将导电嘴磨损量除以焊接的药芯焊丝重量，求得导电嘴的平均磨损率。取10kg药芯焊丝，在电流为300A、电压为28～30V、保护气为CO₂、气流量为20L/min的操作条件下进行焊接实验，结果表明：导电嘴平均磨损率小于3.5mg/kg，说明药芯焊丝对导电嘴磨损程度较轻。

整套表面处理工艺设计科学，布局合理，操作简单易行，可以充分清理药芯焊丝表面的残留物，并且能够将涂层材料均匀地压涂在具有较高光洁度(Ra≤2.5μm)的药芯焊丝表面。

以上所述仅为本发明的较佳具体实施例，并非用来局限本发明的专利保护范围，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法，其包括对拉拔成型后的药芯焊丝进行的表面清洁工序及表面涂层工序，其特征在于：所述表面清洁工序与所述表面涂层工序，均是在药芯焊丝处于高速拉拔的状态下在线进行的，高速拉拔状态下的药芯焊丝先连续地贯穿过能够在线清理其表面残留物的清理装置，随即被导入到内部盛放有粉末颗粒状涂层材料的涂层装置，利用所述涂层装置将涂层材料直接压涂在药芯焊丝表面；所述涂层材料包括有钾和钠两种碱金属的磺酸盐、MoS₂和石墨，其中碱金属磺酸盐的重量含量为60％，MoS₂的重量含量为25％，石墨重量含量为15％。

2.如权利要求1所述的药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法，其特征在于：所述涂层材料中粒径小于3μm的粉末颗粒的体积至少占总体积的60％。

3.如权利要求1所述药芯焊丝拉拔制造中的表面处理方法所采用的装置，其特征在于：其包括有药芯焊丝能够依次连续贯穿通过的清理装置与涂层装置，所述清理装置的内部嵌设有能够围绕在药芯焊丝圆周表面的螺旋毛刷，所述涂层装置的药芯焊丝出口端固设有内孔孔径与药芯焊丝直径相同的压涂模。

4.如权利要求3所述的药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置，其特征在于：所述清理装置底部设有多个通孔，所述通孔下设有抽风吸尘装置。

5.如权利要求3所述的药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置，其特征在于：所述螺旋毛刷采用碳化硅尼龙毛刷。

6.如权利要求3所述的药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置，其特征在于：所述涂层装置的焊丝入口端固设有用于将药芯焊丝导入所述涂层装置的导模。

7.如权利要求3所述的药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置，其特征在于：所述压涂模为聚晶模或硬质合金模。

8.如权利要求6所述的药芯焊丝拉拔制造中的表面处理装置，其特征在于：所述导模为聚晶模或硬质合金模。