CN106181135A - 一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，属于焊接材料的生产领域，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝。本发明通过对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，从而将残留在不锈钢药芯焊丝表面的油污、拉丝粉烧掉而又不破坏不锈钢药芯焊丝的药芯粉成分；通过在不锈钢药芯焊丝表面涂敷一层分子级别厚度的油膜以达到正常顺利送丝的目的，因为油膜是均匀的涂敷在焊丝表面，特别是在不锈钢药芯焊丝合口的地方也涂有少量油膜，这就将水汽进入药芯粉的通道彻底关闭，还可以起到防潮的作用，从而可以适应全天候的焊接。

Description

一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺
技术领域
本发明涉及到焊接材料的生产领域，具体的说是一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺。
背景技术
生产不锈钢药芯焊丝用钢带一般为304或者304L的钢带，此类钢带需要采用冷轧的方式进行生产。在冷轧过程中为了保证钢带可以按照生产工艺进行变形以及达到预定的尺寸，往往需要在钢带表面涂敷一层轧制专用润滑油。此类润滑油在轧制完成以后需要彻底清洗干净方可出厂用于不锈钢药芯焊丝的生产。清洗干净的304或304L钢带表面往往比较干涩，摩擦力较大，再加上不锈钢本身的抗变形能力较强，在不锈钢药芯焊丝的生产过程经常会出现药芯焊丝合口不严从而“漏粉”的情况。为了解决该问题，国内各类生产厂家一般采用在不锈钢钢带背面涂敷润滑油的方式以减小不锈钢药芯焊丝在轧制过程中的摩擦力从而控制不锈钢钢带的成型。由于不锈钢钢带的尺寸一般为10mm宽、0.4mm厚，如此尺寸的钢带，即使采用专用的背面涂油设备也不能保证没有润滑油不与药芯焊丝的药粉接触。同时，在生产过程中，为了保证不锈钢药芯焊丝的表面质量，提高拉拔减径速度及降低模具的磨损，在后续的生产过程中需要使用拉丝粉进行拉拔。该过程还会在不锈钢药芯焊丝合口的缝隙以及焊丝表面残留若干拉丝粉。
综合上述两个原因，采用上述方法生产不锈钢药芯焊丝在焊接过程中经常会在焊道表面出现气孔等缺陷，导致产品无法正常生产销售。特别是在高温高湿的夏季以及南方多雨的时候，若焊丝不进行表面处理，已经达到了无法正常使用的情况。这就为焊丝的生产以及后续处理提出了更高的要求。
发明内容
为了解决现有不锈钢药芯焊丝在生产过程中因轧制前涂油以及拉拔过程中使用拉丝粉导致不锈钢药芯焊丝在焊接时会在焊道表面出现气孔等缺陷的问题，本发明提供了一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，该工艺可以将不锈钢药芯焊丝在轧制、拉拔过程中所带入的油污、拉丝粉等外来杂质全部消除，并在焊丝表面涂敷一种分子级别厚度的易挥发的油膜以保证焊丝的正常送丝，从而消除焊接缺陷。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝。
所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在1~2s内升高到180~240℃，而后自然冷却至常温。
所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜。
所述专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆1~4g专用润滑油。
所述对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热是采用感应加热器进行加热，感应加热器包括一陶瓷管、包裹在陶瓷管外壁的保温材料层、设置在保温材料层内对陶瓷管进行加热的加热丝和控制加热丝的温控仪，所述陶瓷管的两端密封有带通孔的陶瓷塞头，以使焊丝穿过陶瓷塞头上的通孔和陶瓷管，并在陶瓷管内被瞬时加热。
进一步的，所述保温材料层内设置有测量陶瓷管温度的热电偶，且热电偶将检测的温度信息传递给温控仪。
本发明中，感应加热器的工作原理是，首先通过温控仪使陶瓷管内的温度达到设定的温度，然后将焊丝穿过陶瓷塞头和陶瓷管使不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热并设定其运行速度，从而将残留在不锈钢药芯焊丝表面的油污、拉丝粉烧掉而又不破坏不锈钢药芯焊丝的药芯粉，通过静电涂油的方式再在不锈钢药芯焊丝表面涂敷一层分子级别厚度的油膜以达到正常顺利送丝的目的。
本发明中，如果瞬时加热温度太低，不锈钢药芯焊丝轧制、拉拔过程中带入的油污、拉丝粉无法全部清除干净；如果瞬时温度太高，不锈钢药芯焊丝药芯粉中因含有易氧化及低熔点的物质就会变质从而影响性能及焊接工艺性，而将瞬时加热温度控制在180~240℃之间，可以将上述两种情况全部兼顾。
同样的，如果静电涂油量太多，就会将前期的工作作废在焊接过程中重新产生缺陷，如果静电涂油量太少，则达不到送丝顺畅的目的；通过电子光谱涂油仪进行测量，将静电涂油的涂油量控制在每100kg焊丝涂敷1~4g专用润滑油是适当的。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1）本发明通过对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，从而将残留在不锈钢药芯焊丝表面的油污、拉丝粉烧掉而又不破坏不锈钢药芯焊丝的药芯粉成分，进而影响到焊丝的性能及焊接的工艺性；
2）本发明通过在不锈钢药芯焊丝表面涂敷一层分子级别厚度的油膜以达到正常顺利送丝的目的，因为油膜是均匀的涂敷在焊丝表面，特别是在不锈钢药芯焊丝合口的地方也涂有少量油膜，这就将水汽进入药芯粉的通道彻底关闭，还可以起到防潮的作用，从而可以适应全天候的焊接；
3）采用本发明处理的焊丝焊接工艺性良好无缺陷，送丝顺畅，可以适应不同气候条件下的焊接。同时，由于焊丝表面更加干净，焊接过程中的飞溅大大减少，烟尘更少，使焊工的操作体验更好，使焊工的健康得到了更多的保护。
附图说明
图1为本发明所用感应加热器的结构示意图；
附图标记：1、陶瓷管，2、保温材料层，3、加热丝，4、温控仪，5、陶瓷塞头，6、焊丝，7、热电偶。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述，本发明所用的专用润滑油是采用市售的TF4557型润滑油。
实施例1
一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝；
所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在1s内升高到180℃，而后自然冷却至常温；
所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜，且专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆1g专用润滑油。
实施例2
一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝；
所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在2s内升高到240℃，而后自然冷却至常温；
所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜，且专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆4g专用润滑油。
实施例3
一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝；
所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在2s内升高到180℃，而后自然冷却至常温；
所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜，且专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆4g专用润滑油。
实施例4
一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝；
所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在1s内升高到240℃，而后自然冷却至常温；
所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜，且专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆1g专用润滑油。
实施例5
一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝；
所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在1.5s内升高到210℃，而后自然冷却至常温；
所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜，且专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆2.5g专用润滑油。
以上实施例中对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热可以采用如图1所示的感应加热器进行加热，感应加热器包括一陶瓷管1、包裹在陶瓷管1外壁的保温材料层2、设置在保温材料层2内对陶瓷管1进行加热的加热丝3和控制加热丝3的温控仪4，加热丝3采用感应发热，所述陶瓷管1的两端密封有带通孔的陶瓷塞头5，以使焊丝6穿过陶瓷塞头5上的通孔和陶瓷管1，并在陶瓷管1内被瞬时加热；
进一步的，所述保温材料层2内设置有测量陶瓷管1温度的热电偶7，且热电偶7将检测的温度信息传递给温控仪4，温控仪4根据该信息控制加热丝3的工作。
对上述制得的几种焊丝进行熔敷金属力学性能试验，试板坡口、尺寸、取样方法与位置均按照中国国家标准GB/T17853-1999《不锈钢药芯焊丝》进行，采用的保护气体和焊接规范如下所述：保护气体采用100%CO2，接入直流反接式电源进行焊接操作，焊接电流180A～220A，焊接电压28～32V，焊接速度25~35cm/min，150℃的预热和道间温度。焊接完成后按照中国国家标准《GBT 2651-2008 焊接接头拉伸试验方法》进行圆拉伸试验，按照中国国家标准《GBT 4334-2008 金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法》对焊接的堆焊金属进行晶间腐蚀试验，均满足要求。与未处理相比，数据无变化。对以上实施例制得的几种焊丝进行焊接工艺性试验。试验结果表明，焊道表面无气孔等缺陷，送丝顺畅，焊接工艺性良好。

Claims (6)

1.一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，其特征在于：先对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热，以消除焊丝表面的油污和拉丝粉，而后在其表面涂覆现有的专用润滑油，以便于顺利送丝。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，其特征在于：所述瞬时加热是指，在有氧环境中，将不锈钢药芯焊丝的温度在1~2s内升高到180~240℃，而后自然冷却至常温。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，其特征在于：所述在焊丝表面涂覆专用润滑油是指，采用静电涂油的方法在焊丝表面涂覆一层分子级别厚度的油膜。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，其特征在于：所述专用润滑油的涂覆量为每100kg焊丝涂覆1~4g专用润滑油。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，其特征在于：所述对不锈钢药芯焊丝进行瞬时加热是采用感应加热器进行加热，感应加热器包括一陶瓷管（1）、包裹在陶瓷管（1）外壁的保温材料层（2）、设置在保温材料层（2）内对陶瓷管（1）进行加热的加热丝（3）和控制加热丝（3）的温控仪（4），所述陶瓷管（1）的两端密封有带通孔的陶瓷塞头（5），以使焊丝（6）穿过陶瓷塞头（5）上的通孔和陶瓷管（1），并在陶瓷管（1）内被瞬时加热。
6.根据权利要求5所述的一种不锈钢药芯焊丝表面处理工艺，其特征在于：所述保温材料层（2）内设置有测量陶瓷管（1）温度的热电偶（7），且热电偶（7）将检测的温度信息传递给温控仪（4）。
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