CN103692115A - 一种桶装焊药芯焊丝制造设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桶装焊药芯焊丝制造设备，包括成型机构、轧制减径机构、拉拨减径机构以及成品处理机构，其中：该成型机构包括带料装置、粉料装置和轧制装置，该带料装置包括放线机和前置张力机，该粉料装置包括料斗和保温装置，该轧制装置包括前置轧制机和后置轧制机，所述粉料装置设于前置轧制机与后置轧制机之间，所述前置张力机设于带料装置与前置轧制机之间，该轧制减径机构承接后置轧制机安装，该拉拨减径机构承接所述轧制减径机构安装以及该成品处理机构承接所述拉拨减径机构安装，藉由前述结构或其构造的结合，实现了该桶装焊药芯焊丝制造设备，从而达成了产出的焊丝实用时光滑流畅以及不生锈的良好效果。

Description

一种桶装焊药芯焊丝制造设备及其方法

技术领域

本发明提供一种桶装焊药芯焊丝制造设备及其方法，尤其是指提供一种桶装高速平角焊药芯焊丝制造设备及其方法。

背景技术

随着焊接技术的发展，药芯焊丝在造船业、石化工业、建筑、桥梁工程以及其他相关的机械制造业中都得到广泛的应用，适用于高速焊接且性能优良的药芯焊丝也显得尤其重要。桶装焊丝不仅节约焊接成本，更可大幅提高焊接工作效率，所以桶装焊丝在行业中替代其他焊接材料的应用已经是必然的趋势。目前国内大型船厂多使用进口桶装高速平角焊药芯焊丝，国内桶装高速平角焊药芯焊丝在配方以及送丝性能等多方面都显得不够成熟，尤其是送丝性能存在较大差距。在实用过程中，送丝性能不好，轻则影响焊缝成型，重则影响接头质量，并大大降低桶装焊丝的焊接效率。桶装药芯焊丝一旦生锈，就会造成大量的浪费，而桶装药芯焊丝的防锈不像盘装焊丝可以使用铝箔袋进行真空包装，所以桶装药芯焊丝只有通过合适的表面处理工序来达到防锈的目的。国内许多桶装药芯焊丝生产工艺均是按照普通盘装药芯焊丝生产，表面处理工序较少，出现堵管、送丝不畅比较常见。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种桶装焊药芯焊丝制造设备及其方法，尤其是指提供一种桶装高速平角焊药芯焊丝制造设备及其方法。该设备及其方法制成的桶装药芯焊丝主要是解决桶装焊丝表面脏、表面光洁度不够而导致的送丝不畅以及防锈性差等技术问题。

为达成上述目的，本发明应该的技术方案是：一种桶装焊药芯焊丝制造设备，包括成型机构、轧制减径机构、拉拨减径机构以及成品处理机构，其中：该成型机构包括带料装置、粉料装置和轧制装置，该带料装置包括放线机和前置张力机，该粉料装置包括料斗和保温装置，该轧制装置包括前置轧制机和后置轧制机，所述粉料装置设于前置轧制机与后置轧制机之间，所述前置张力机设于带料装置与前置轧制机之间，该轧制减径机构承接后置轧制机安装，该拉拨减径机构承接所述轧制减径机构安装，以及该成品处理机构承接所述拉拨减径机构安装。

在本发明实施例中优选，该成品处理机构包括烘焙装置、高压静电涂由装置以及桶装层绕装置。

在本发明实施例中优选，该烘焙装置具有烘干处理平台、高压静电涂油装置具有高压静电涂油处理平台，在所述烘干处理平台及高压静电涂油处理平台中还设有大孔花篮式工字轮。

在本发明实施例中优选，该桶装层绕装置包括后置张力机和收线机，所述后置张力机承接所述烘干处理平台及高压静电涂油处理平台安装。

在本发明实施例中优选，该轧制减径机构包括辊模和轧制机。

在本发明实施例中优选，该拉拨减径机构包括聚晶模及拉拨机。

在本发明实施例中优选，该保温装置底部设有投料口。

为达成上述目的，本发明应该的技术方案是：一种桶装焊药芯焊丝制造方法，该方法包括：

步骤一：藉由成型机构的带料装置、粉料装置分别装入带料、粉料，带料装在入放线机上，经前置张力机传送到前置轧制机中轧成U形槽状，同时，粉料装入料斗经保温装置并从该保温装置投料口投放到经过的U形带料中，载有粉料的U形带料经过后置轧制机处理为药心焊丝毛坯；

步骤二：承接步骤一，药心焊丝毛坯经过轧制减径机构，在其设有的辊模和轧制机中进行多次轧制减径处理，获得初始化药心焊丝；

步骤三：承接步骤二，初始化药心焊丝经过该拉拨减径机构，在其设有的聚晶模及拉拨机中进行多次拉拨减径处理，获得药心焊丝；

步骤四：承接步骤三，药心焊丝经过该成品处理机构，缠绕于大孔花篮式工字轮并经烘焙装置、高压静电涂油装置处理，经该桶装层绕装置的后置张力机传送到收线机层绕。

在本发明实施例中优选，所述的带料为钢带原材料，所述粉料为配制有药物的粉状原材料。

在本发明实施例中优选，所述的烘焙装置采用井式电阻炉，通过抽真空并冲入氮气作保护气体进行烘焙，烘焙温度为300℃至420℃。

在本发明实施例中优选，所述的烘焙温度为300℃。

在本发明实施例中优选，所述的烘焙温度为420℃。

在本发明实施例中优选，所述的药芯焊丝经高压静电涂油处理的表面单位油脂含量为0.25g/10kg—0.47 g/10kg 。

在本实施例中优选，药芯焊丝表面单位油脂含量为0.25g/10kg .

在本发明实施例中优选，焊丝表面单位油脂含量为0.47g/10kg。

本发明与现有技术相比，其有益的效果是：通过对焊丝进行烘焙处理，去掉焊丝表面润滑剂及药芯所吸收水分，并对焊丝表面进行高压静电涂油，利用高压静电喷雾技术，作用在焊丝上，将防锈油均匀的喷涂在焊丝表面上，具有优良的送丝性能以及防锈性能。

附图说明

图1是本发明实施例之方框流程的结构示意图。

图2是本发明实施例之设备构成的结构示意图。

图3是本发明实施例之辊模轧制减径机构的结构示意图。

图4是本发明实施例之部分辊模轧制减径机构及聚晶模拉拨减径机构的结构示意图。

图5是本发明实施例之大孔花篮工字轮的平面结构示意图。

图6是图5中大孔花篮工字轮的另一平面视角结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参阅图1并结合图2至图4所示，本发明提供一种桶装焊药芯焊丝制造设备，包括成型机构10、轧制减径机构20、拉拨减径机构30以及成品处理机构40，其中：

该成型机构10包括带料装置11、粉料装置12和轧制装置13，该带料装置11包括放线机111和前置张力机112；该粉料装置12包括料斗121和保温装置122；该轧制装置13包括前置轧制机131和后置轧制机132，所述粉料装置12设于前置轧制机131与后置轧制机132之间，所述前置张力机112设于带料装置11与前置轧制机131之间。

该轧制减径机构20承接后置轧制机132安装，并包括辊模21和轧制机22，在该轧制减径机构20的平台上配置有若干辊模21和轧制机22，其中若干轧制机22之间由辊模21间隔，形成交叉配置的态势。

该拉拨减径机构30承接所述轧制减径机构20安装，并包括聚晶模31及拉拨机32，在该拉拨减径机构30的平台上配置有若干聚晶模31及拉拨机32，其中若干拉拨机32之间通过聚晶模31间隔，形成交叉配置的态势。

该成品处理机构40承接所述拉拨减径机构30安装，并包括烘焙装置41、高压静电涂由装置42以及桶装层绕装置43，其中：该烘焙装置41具有烘干处理平台411、高压静电涂油装置42具有高压静电涂油处理平台422，在所述烘干处理平台411及高压静电涂油处理平台422中还设有大孔花篮式工字轮4211；该桶装层绕装置43包括后置张力机431和收线机432，所述后置张力机431承接所述烘干处理平台411及高压静电涂油处理平台422安装。

综上结构及其构造的结合，实现了该桶装焊药芯焊丝制造设备，然而，藉由该设备生产所述桶装焊药芯焊丝的制造方法是：

步骤一：藉由成型机构10的带料装置11、粉料装置12分别装入带料、粉料，所述带料为钢带原材料，所述粉料为配制有药物的粉状原材料，在装入带料前对钢带原材料进行检验，对重卷钢带原料进行清洗并烘干层绕；在装入粉料前对粉状原材料检测、筛分、配粉、混粉以及烘干，其中：带料装在入放线机111上，经前置张力机112传送到所述轧制装置13的前置轧制机131中轧成U形槽状，同时，粉料装入料斗121经保温装置122处理，该保温装置122底部设有投料口（未标注），该保温装置122处理后的粉料，从投料口投放到经过该投料口的U形带料中，所述粉料是依事先设定好的剂量随该U形带料经过该投料口时逐渐投放，使之经过的U形带料载有的粉料量均匀一致；此时，载有粉料的U形带料经过该轧制装置13的后置轧制机132处理，成型为药心焊丝毛坯；

步骤二：承接步骤一，药心焊丝毛坯经过该轧制减径机构20平台，在其设有的辊模21和轧制机22中进行多次轧制减径处理，获得初始化药心焊丝；

步骤三：承接步骤二，初始化药心焊丝经过该拉拨减径机构30平台，在其设有的聚晶模31及拉拨机32中进行多次拉拨减径处理，获得药心焊丝；

步骤四：承接步骤三，心焊丝经过该成品处理机构40平台，缠绕于大孔花篮式工字轮并经烘焙装置41、高压静电涂油装置42处理后，经该桶装层绕装置43的后置张力机431和收线机432层绕。

在本发明实施例中，通过聚晶模拉拔减径后，使用大孔花篮工字轮进行收线，可以达到焊丝烘焙更均匀的效果，其中：烘焙装置41采用井式电阻炉，通过抽真空并冲入氮气作保护气体进行烘焙，烘焙的温度为300℃—420℃。对药芯焊丝进行烘焙处理，主要是去掉焊丝表面润滑剂及药芯所吸收水分，使焊丝表面较干净，烘焙温度低于300℃，焊丝表面残留润滑剂难以清除干净，达不到焊丝表面清洁的作用；烘焙温度高于420℃，熔点较低的药粉就会分解掉，药芯焊丝的实用性能变差。

在本发明实施例中，采用高压静电焊丝涂油装置42对焊丝表面进行涂油，并严格控制焊丝表面油脂量，通过焊丝表面油脂检测装置对其监测，焊丝表面单位油脂含量为0.25 g/10kg—0.47 g/10kg。对焊丝表面进行高压静电涂油，主要是在实用时减少送丝时送丝的阻力，达到送丝顺畅的效果，并对焊丝的防锈性起到了良好的作用。涂油时焊丝表面油脂量的控制是重要的一个环节，焊丝表面单位油脂量低于0.25 g/10kg，送丝性能以及防锈效果较差；焊丝表面单位油脂量高于0.47 g/10kg，送丝性能以及防锈效果好，但是在实用时，对导电嘴的磨损加剧，且产生的烟尘加大。

在本发明实施例中，药芯焊丝高压静电涂油工作原理：涂油装置42的油气路柜内设有一个油雾发生器，工作时，整个发生器内充满油雾，当涂油调节阀处于关闭状态时油雾发生器内无气流产生，油雾发生器内的油雾只存在于发生器内而无法进入涂油室，此时涂油室内的焊丝不作涂油处理。焊丝走丝，涂油调节阀自动打开，油雾发生器内将吹入急速的气流，此时油雾发生器内的油雾便在负气压的作用下带入涂油室内。在高压静电作用下，细微的油雾颗粒带上负电荷，由于接地焊丝为正极，带上负电荷的油雾便可均匀地吸附在焊丝上。焊丝涂上油后，通过焊丝表面油脂检测装置测出焊丝表面单位油脂含量。

在本发明实施例中，药芯焊丝拉拔减径至直径为Φ1.22mm规格或Φ1.41mm规格时，采用大孔花形工字轮收线对其烘焙处理，烘焙温度为300℃—420℃，可以有效去除药芯焊丝在拉拔过程中表面所带润滑剂。烘焙完后，通过一道聚晶模减径至直径为Φ1.18mm或Φ1.38mm时直接对焊丝表面进行高压静电涂油，拉拔速度为10 m/s，高压静电输出电压为-30—-60KV，焊丝表面单位油脂量为0.25 g/10kg—0.47 g/10kg，解决了桶装药芯焊丝送丝不畅、防锈性差的难题。

在本发明实施例中，烘焙、涂油参数具体如下：

表1 药芯焊丝井式电阻炉烘焙参数

井式电阻炉烘焙	烘焙温度（℃）	工字轮
			烘焙1	300	大孔花形工字轮
烘焙2	420	大孔花形工字轮

表2 高压静电涂油参数

高压静电涂油	焊丝表面单位油脂量（g/10kg）	焊丝拉拔速度（m/s）
			涂油1	0.25	10
涂油2	0.47	10

表3 不同烘焙方式和涂油量所组成的焊丝工艺

实施案例序号	井式电阻炉烘焙序号	高压静电涂油序号
			案例1	烘焙1	涂油1
案例2	烘焙1	涂油2
			案例3	烘焙2	涂油1
案例4	烘焙2	涂油2

本发明桶装高速平角药芯焊丝的送丝性能及防锈性能测试：

采用送丝软管盘绕2圈的方法评价药芯焊丝送丝顺畅程度。将6米长的送丝软管弯曲成两个Ф300mm的高负荷回路，并使用大规范焊接参数进行焊接。在同一焊接参数下，如果焊接时的焊接电流、电弧电压与送丝软管不盘绕时焊接电流、电弧电压相当，且连续焊接焊缝成形正常，则表明药芯焊丝送丝性能良好。焊接对比结果见表4.

表4 送丝性能和导电嘴磨损

实施案例序号	送丝性能	导电嘴磨损
			案例1	顺畅	良好
案例2	顺畅	良好
			案例3	顺畅	良好
案例4	顺畅	良好

案例2和案例4导电嘴磨损明显比案例1和案例3大。

将4种案例的桶装药芯焊丝正常包装入库之后放置，防锈实验结果见表5.

表5 防锈性能对比

实施案例序号	防锈性能
		案例1	5个月无锈
案例2	6个月无锈
		案例3	5个月无锈
案例4	5个月无锈

综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (15)

1.一种桶装焊药芯焊丝制造设备，包括成型机构、轧制减径机构、拉拨减径机构以及成品处理机构，其特征在于：该成型机构包括带料装置、粉料装置和轧制装置，该带料装置包括放线机和前置张力机，该粉料装置包括料斗和保温装置，该轧制装置包括前置轧制机和后置轧制机，所述粉料装置设于前置轧制机与后置轧制机之间，所述前置张力机设于带料装置与前置轧制机之间，该轧制减径机构承接后置轧制机安装，该拉拨减径机构承接所述轧制减径机构安装，以及该成品处理机构承接所述拉拨减径机构安装。

2.如权利要求1所述的桶装焊药芯焊丝制造设备，其特征在于：该成品处理机构包括烘焙装置、高压静电涂由装置以及桶装层绕装置。

3.如权利要求2所述的桶装焊药芯焊丝制造设备，其特征在于：该烘焙装置具有烘干处理平台、高压静电涂油装置具有高压静电涂油处理平台，在所述烘干处理平台及高压静电涂油处理平台中还设有大孔花篮式工字轮。

4.如权利要求2所述的桶装焊药芯焊丝制造设备，其特征在于：该桶装层绕装置包括后置张力机和收线机，所述后置张力机承接所述烘干处理平台及高压静电涂油处理平台安装。

5.如权利要求2所述的桶装焊药芯焊丝制造设备，其特征在于：该轧制减径机构包括辊模和轧制机。

6.如权利要求2所述的桶装焊药芯焊丝制造设备，其特征在于：该拉拨减径机构包括聚晶模及拉拨机。

7.如权利要求1所述的桶装焊药芯焊丝制造设备，其特征在于：该保温装置底部设有投料口。

8.一种桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一：藉由成型机构的带料装置、粉料装置分别装入带料、粉料，带料装在入放线机上，经前置张力机传送到前置轧制机中轧成U形槽状，同时，粉料装入料斗经保温装置并从该保温装置投料口投放到经过的U形带料中，载有粉料的U形带料经过后置轧制机处理为药心焊丝毛坯；

步骤二：承接步骤一，药心焊丝毛坯经过轧制减径机构，在其设有的辊模和轧制机中进行多次轧制减径处理，获得初始化药心焊丝；

步骤三：承接步骤二，初始化药心焊丝经过该拉拨减径机构，在其设有的聚晶模及拉拨机中进行多次拉拨减径处理，获得药心焊丝；

步骤四：承接步骤三，药心焊丝经过该成品处理机构，缠绕于大孔花篮式工字轮并经烘焙装置、高压静电涂油装置处理，经该桶装层绕装置的后置张力机传送到收线机层绕。

9.如权利要求8所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于，所述的带料为钢带原材料，所述粉料为配制有药物的粉状原材料。

10.如权利要求9所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于：所述的烘焙装置采用井式电阻炉，通过抽真空并冲入氮气作保护气体进行烘焙，烘焙温度为300℃至420℃。

11.根据权利要求10所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于：所述的烘焙温度为300℃。

12.根据权利要求10所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于：所述的烘焙温度为420℃。

13.根据权利要求9所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于：所述的药芯焊丝经高压静电涂油处理的表面单位油脂含量为0.25g/10kg—0.47 g/10kg。

14.根据权利要求13所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于：药芯焊丝表面单位油脂含量为0.25g/10kg 。

15.根据权利要求13所述的桶装焊药芯焊丝制造方法，其特征在于：焊丝表面单位油脂含量为0.47g/10kg。

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