CN106596587A - 一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊丝生产的技术领域，具体的涉及一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法。该种焊丝镀铜层质量的检验评定方法，包括以下步骤：（1）焊丝镀铜层表面质量的检验；（2）结合面质量的检验；（3）镀铜层厚度的检验。该检验评定方法结合生产和用户使用效果，建立了一套切实可行的检验方案及标准，达到质量稳定、客户满意的效果。

Description

一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法

技术领域

本发明属于焊丝生产的技术领域，具体地涉及一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法。

背景技术

焊丝相关的产品标准，对化学成分、尺寸精度、刚度及弯曲性能等方面均有明确的技术要求，而对焊丝表面的保护方面无具体要求。市场上也有不用保护层的裸供产品，仅适用于随时生产随即使用、存储期较短的客户类型，而连续生产线企业通常采用镀铜保护形式，一般有半年的保质期。在焊丝投产初期，镀铜层的色泽、亮度等方面波动较大，质量很不稳定。

焊丝镀铜层的质量涉及镀层厚度、结合面的牢固程度、镀层疏松程度等多个参数，然而目前却没有任何相关检验、评定方法，如何检测、评定焊丝镀铜层的质量，成为产品质量控制的首要问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题而提供一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法，以解决生产线镀铜质量变化和用户适用性的问题，达到便捷、稳定，实现及时、准确指导生产的目的。该检验评定方法结合生产和用户使用效果，建立了一套切实可行的检验方案及标准，达到质量稳定、客户满意的效果。

本发明的技术方案为：一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法，包括以下步骤：

（1）焊丝镀铜层表面质量的检验：首先将待检焊丝剪成均长的若干条，用脱脂棉沾取酒精

将焊丝表面的污渍擦净；然后将处理干净的焊丝平放在粘有橡皮泥的载玻片上，再用压平器

相隔擦镜纸进行压平；随后在金相显微镜的50倍或100倍下观察焊丝镀铜表面质量状况，

包括镀层结晶生长的致密程度，长度方向分布的均匀性以及表面擦伤情况，以此评价铜层对

焊丝的包覆和保护的质量情况；遴选采集严重视场照片，评定疏松的面积百分比、疏松坑的

直径或条带状疏松的长度和宽度尺寸，控制疏松缺陷的大小与数量，疏松缺陷的总体数量不

超过15%，较大的疏松面积比不超过3%，杜绝较大面积或连结成带状的坑窝状疏松出现；超过该指标及时反馈车间，进行调整；

（2）结合面质量的检验：首先将待检测焊丝剪取五份，在焊丝一端沾取502胶水，固化后备用；按1：2的液粉比例将冷镶嵌料调好，倒入镶嵌模具中，待冷镶嵌料将近固化时把焊丝垂直插入，完全固化后剪去上部焊丝；然后采用边磨削边冷却的方式进行磨样，依次选用200号、400号、800号、1000号砂纸进行磨制，其中终磨前对焊丝端面进行二次502胶水填补再进行最终磨光；抛光后用体积分数为4%的硝酸酒精溶液对焊丝进行浅腐蚀以去除杂相干扰，然后在200～500倍显微镜下详细检查结合面，观察焊丝边缘组织及镀层界面的情况，包括界面有无杂质、孔洞、污物以及裂纹，用于评价异质界面的结合程度；控制大块污物不超过30μm；

（3）镀铜层厚度的检验：首先对步骤（2）中完成结合面质量检验的待检测焊丝用体积分数为4%的硝酸酒精溶液进行深腐蚀以去除杂相干扰，然后在1000倍显微镜下进行观察并测量镀铜层厚度，测量误差0.2微米，分别测量密实镀层与疏松层厚度情况，进行记录，内层密实层厚度不低于1.2微米，外层疏松层厚度0～2微米，若仅有疏松层则直接判定为不合格。

本发明的有益效果为：本发明所述检验评定方法解决了焊丝镀铜层质量检验的问题，该方法通过对镀铜层表面质量、界面结合状况及测量有效镀铜层厚度等方面来实现。由于焊丝是在高速生产线上细拉后，经过去油、电解碱洗、中和、电解酸洗、中和活化、镀铜、冷水洗、中和钝化、热水洗、烘干、拉拔抛光、层绕大盘、小盘等多道工序连续生产而成，考虑到镀层层薄且不可避免地有部分疏松，制样操作应避免损伤、仔细操作。生产及取样过程中不可避免地带入的油污，检验前应首先去除。同时考虑到焊丝横截面过小，不便于握持，采用冷镶嵌技术对其镶嵌后进行制样观察。工作原理为:焊丝镀层情况通过制样后用金相显微镜直接进行观察。焊丝横截面镀层的质量通过冷镶嵌、金相制样并用4%硝酸酒精进行腐蚀等步骤后，在金相显微镜1000倍下进行观察、测量、评定，达到了从多个方面综合评定镀层质量的目的，并在实践中逐步完善，达到工艺成熟、结果稳定。

焊丝镀铜层表面质量的检验包括制样、清洁、观察分析和评价几个步骤，主要分析镀层表面的连续性，因疏松区残存酸液、易于吸湿潮解生成铜绿而丧失保护作用，而且水分和含水结晶物易于造成焊接飞溅，应控制疏松缺陷的总体数量，一般不超过15%，个别较大的疏松面积比不超过3%，超过该指标及时反馈车间，进行调整。

镀铜层厚度的检验包括剪切、清洁、镀层固定、冷镶嵌、磨样、抛光、深浸蚀、观察测量、评价等步骤，旨在保护镀层原始形貌不受制样、操作过程的影响，使得观测结果稳定可靠，切实反映生产实际情况的变化。

该检验评定方法利用试验室现有条件，充分利用金相实验室资源，操作简单、便捷快速、易于实现批量化检验，不需要额外添置试验设备实现焊丝镀铜层质量的检验、评价工作，过程简便、质量稳定，适宜于推广。所述方法可以有效保护好镀铜层原始的横截面质量信息，对镀层横截面分布的质量进行观察和分析。本方案解决了焊丝镀铜生产中的实际检验问题，优化和完善了镀层表面及端面质量的评价体系，实际解决了制样中镀层无损伤地保护、传递问题以及镀层结构的完整显现问题，确保了检测结果的稳定性。

本方法制样简单、检验便捷，采用冷镶嵌技术与金相显微镜相结合，易于实现标准化、批量化作业。比较简便、实用，在实验室应用中取得了显著效果。从制样、浸蚀到测评进行细化、优化，综合多个方面结果评定镀层质量，已形成完善的评价体系。所述的制样方法和过程操作注意事项，确保了镀层形貌的基本保持，操作简便、迅速。所述的检测和评定方法，达到及时、准确、快速指导生产的目的。

附图说明

图1 为本发明具体实施方式中半月后焊丝表面疏松状况×100的金相图。

图2为本发明具体实施方式中半年后焊丝表面斑驳露底状况×100的金相图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行详细的说明。

1、焊丝镀铜层表面质量的检验

焊丝表面色泽及亮度取决于拉拔抛光表面的粗糙程度和疏松程度，表面的致密度也与镀层对焊丝表面的保护作用大小相关，最好的表面质量应该是基本没有疏松坑窝、镀铜层连续一体，可以有效阻止空气和水分进入钢质焊丝表面，引起锈蚀和剥落；另一方面，疏松坑窝内带有部分电解质，在空气环境中吸收水分将加重镀铜层的腐蚀（生成铜绿）、联通，导致在焊接中放炮、镀层脱落、堵塞枪头等问题。因此表面检验需要控制疏松缺陷的大小与数量，杜绝较大面积或连结成带状的坑窝状疏松出现。放置半个月及半年后的焊丝表面质量分别见图1、2。

具体表面检验方法：将待检焊丝剪成均长的数段，用脱脂棉沾取酒精将焊丝表面的污渍擦净，而后将载玻片上的橡皮泥压平，焊丝平放其上，用压平器隔擦镜纸进行压平，随后在金相显微镜的50倍或100倍视场下观察焊丝镀铜表面质量状况。因表面坑窝、疏松（即表面不连续构成的区域）在长度方向分布的不均匀性，通过遴选、采集严重视场照片。因焊丝表面为弧形的，所采集的图片截去两边模糊的部分后视同平面性分布，评定疏松的面积百分比、较大疏松坑的直径或较长的带状疏松的长度和宽度尺寸进行列表统计。控制疏松缺陷的总体数量，一般不超过15%，个别较大的疏松面积比不超过3%，超过该指标及时反馈车间，进行调整。

2、结合面质量检验

首先将待检测焊丝剪取五份，在焊丝一端沾取502胶水，固化后备用；按1：2的液粉比例将冷镶嵌料调好，倒入镶嵌模具中，待冷镶嵌料将近固化时把焊丝垂直插入，完全固化后剪去上部焊丝；然后采用边磨削边冷却的方式进行磨样，依次选用200号、400号、800号、1000号砂纸进行磨制，其中终磨前对焊丝端面进行二次502胶水填补再进行最终磨光；抛光后用体积分数为4%的硝酸酒精溶液对焊丝进行浅腐蚀以去除杂相干扰，然后在200～500倍显微镜下详细检查结合面，观察焊丝边缘组织及镀层界面的情况，包括界面有无杂质、孔洞、污物以及裂纹，用于评价异质界面的结合程度；控制大块污物不超过30μm。

结合面质量的好坏直接影响到焊丝弯曲绕盘、穿入焊枪及带摩擦力输送中的结合牢固程度，结合力弱则易于剥落。主要需检查焊丝除油、酸洗后镀铜前的表面有无污物、杂质，结合面是否干净、是否疏松以及结晶过程中是否因应力导致微裂纹，这些都是削弱结合力的因素，通常而言，微裂纹是不允许存在的，分散的微细质点可以允许存在，而大块的污物则等同于裂纹，控制一般不超过30um。一般需要在200～500倍显微镜下详细检查结合面这些缺陷的分布状况，如果在该步骤检查中发现所有试样仅有疏松态镀层而无密实层，可直接判为不合格，不必再进行深腐蚀测量镀层厚度。通过这些特征评价二者的结合力。良好的结合面应为焊丝的Fe层面与镀层的铜层面间的原子结合过渡，可以保证焊丝在绕制大盘、小盘及自动焊吐丝过程中的不剥落、顺畅运行、不堵枪头等

如需进一步分析，可采用11.1%（质量-容积比）的过硫酸铵水溶液腐蚀镀铜层，观察结晶组织，如过渡层、柱状晶等，用于了解电镀参数是否异常，不过，常规的检验不必进行，在此不再展开讨论。

3、镀铜层厚度检验

自动焊常用焊丝规格为φ0.80～1.20mm，尺寸细小，不易制样，需要进行镶嵌。镀铜厚度很薄，仅有几微米，个别不足1微米，且有一定的疏松，与钢基体的结合力也较弱，制样中易于剥落、变形，应采取措施保持镀层原状不变并与焊丝轴线垂直。

首先对步骤（2）中完成结合面质量检验的待检测焊丝用体积分数为4%的硝酸酒精溶液进行深腐蚀以去除杂相干扰，然后在1000倍显微镜下进行观察并测量镀铜层厚度，测量误差0.2微米，分别测量密实镀层与疏松层厚度情况，进行记录，内层密实层厚度不低于1.2微米，外层疏松层厚度0～2微米，若仅有疏松层则直接判定为不合格。

Claims (1)

1.一种焊丝镀铜层质量的检验评定方法，包括以下步骤：

（1）焊丝镀铜层表面质量的检验：首先将待检焊丝剪成均长的若干条，用脱脂棉沾取酒精将焊丝表面的污渍擦净；然后将处理干净的焊丝平放在粘有橡皮泥的载玻片上，再用压平器相隔擦镜纸进行压平；随后在金相显微镜的50倍或100倍下观察焊丝镀铜表面质量状况，包括镀层结晶生长的致密程度，长度方向分布的均匀性以及表面擦伤情况，以此评价铜层对焊丝的包覆和保护的质量情况；遴选采集严重视场照片，评定疏松的面积百分比、疏松坑的直径或条带状疏松的长度和宽度尺寸，控制疏松缺陷的大小与数量，疏松缺陷的总体数量不超过15%，较大的疏松面积比不超过3%，杜绝较大面积或连结成带状的坑窝状疏松出现；超过该指标及时反馈车间，进行调整；

（2）结合面质量的检验：首先将待检测焊丝剪取五份，在焊丝一端沾取502胶水，固化后备用；按1：2的液粉比例将冷镶嵌料调好，倒入镶嵌模具中，待冷镶嵌料将近固化时把焊丝垂直插入，完全固化后剪去上部焊丝；然后采用边磨削边冷却的方式进行磨样，依次选用200号、400号、800号、1000号砂纸进行磨制，其中终磨前对焊丝端面进行二次502胶水填补再进行最终磨光；抛光后用体积分数为4%的硝酸酒精溶液对焊丝进行浅腐蚀以去除杂相干扰，然后在200～500倍显微镜下详细检查结合面，观察焊丝边缘组织及镀层界面的情况，包括界面有无杂质、孔洞、污物以及裂纹，用于评价异质界面的结合程度；控制大块污物不超过30μm；

（3）镀铜层厚度的检验：首先对步骤（2）中完成结合面质量检验的待检测焊丝用体积分数为4%的硝酸酒精溶液进行深腐蚀以去除杂相干扰，然后在1000倍显微镜下进行观察并测量镀铜层厚度，测量误差0.2微米，分别测量密实镀层与疏松层厚度情况，进行记录，内层密实层厚度不低于1.2微米，外层疏松层厚度0～2微米，若仅有疏松层则直接判定为不合格。