CN107350656A - 用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法 - Google Patents
用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107350656A CN107350656A CN201710578556.2A CN201710578556A CN107350656A CN 107350656 A CN107350656 A CN 107350656A CN 201710578556 A CN201710578556 A CN 201710578556A CN 107350656 A CN107350656 A CN 107350656A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding wire
- graphene
- coated
- wire body
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
- B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
- B23K35/0272—Rods, electrodes, wires with more than one layer of coating or sheathing material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/404—Coated rods; Coated electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法，通过将石墨烯浆料涂覆并包裹于焊丝本体表面，形成石墨烯涂层，从而制得用石墨烯涂覆的焊丝，焊丝至少为无镀铜实心焊丝，或无镀铜药芯焊丝。本发明的方法可使石墨烯涂层可以稳定包裹在无镀铜焊丝表面，增强焊丝的防锈能力，可使焊丝表面更光滑，且也能保证焊丝的焊接精度和焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊丝，尤其是涉及一种用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法。
背景技术
焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料，包括实心焊丝和药芯焊丝，在工业生产中有着巨大的使用量。传统实心焊丝的制造方法是用直径较大的钢材经过拉拔工序制成焊丝；药芯焊丝是用薄钢带卷成圆形或异形钢管，内填一定成分的药粉，经拉制成的有缝药芯焊丝，或用钢管填满药粉拉制成的无缝药芯焊丝。
为了防止焊丝表面腐蚀生锈，传统方法是对焊丝进行镀铜处理。然而，镀铜工艺过程中产生的废水、废渣，对已经脆弱的自然环境产生了巨大的威胁，这与国家提倡的“可持续发展”和“绿色经济”是不相符的。所以镀铜焊丝已经逐渐被淘汰，取而代之的是无镀铜焊丝。
与传统的镀铜焊丝相比，无镀铜焊丝在环境友好方面显然更具有优势。但是无镀铜焊丝在实际应用中的劣势也是显而易见的：其中较差的防锈能力最为使用者所诟病，另外焊接过程中的导电性不好，送丝稳定性差，导电嘴磨损严重等等，都一定程度地制约了焊丝的应用。
为了增加防锈能力，会在无镀铜焊丝表面涂覆一层防锈油，由于油膜本身是不导电的，所以会影响焊丝的导电性，最终会影响到其焊接精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法，通过将石墨烯涂覆在无镀铜焊丝表面，以隔绝焊丝与大气直接接触，增强焊丝的防锈能力。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种用石墨烯涂覆的焊丝，包括焊丝本体和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层涂覆并包裹于焊丝本体表面，所述焊丝本体至少为无镀铜实心焊丝本体，或无镀铜药芯焊丝本体。
优选地，所述焊丝本体的直径范围为0.5～4.8mm。本发明焊丝本体的直径优选为1.2mm的实心焊丝和药芯焊丝。
优选地，所述石墨烯涂层厚度为0.2～50μm，本发明石墨烯涂层厚度优选为0.5～2μm。
优选地，所述石墨烯涂层的成分包括石墨烯粉料、分散剂和稳定剂，其中，石墨烯粉料与分散剂的质量比为1∶5～100，优选为1∶10；稳定剂与石墨烯粉料的质量比为1∶1～100，优选为1∶10。
优选地，所述石墨烯粉料至少可通过机械剥离法、氧化还原法和碳化硅外延法制备得到，且所述石墨烯粉料包括单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石墨烯中的一种或几种的混合。本发明石墨烯粉料优选用氧化还原法制得的少层石墨烯。
优选地，所述分散剂包括：水、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、乙二醇、二甲基乙酰胺(DMAC)中的任意一种。本发明分散剂优选为水、乙醇或NMP。
优选地，所述稳定剂包括：聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、十二烷基磷酸酯钾、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠中的任意一种。本发明稳定剂优选为十二烷基苯磺酸钠或乙二胺四乙酸钠。
本发明还提供了另外一种技术方案：一种用石墨烯涂覆的焊丝的制备方法，包括：将石墨烯浆料涂覆并包裹于焊丝本体表面，形成所述石墨烯涂层，所述焊丝本体至少为无镀铜实心焊丝本体，或无镀铜药芯焊丝本体。
优选地，所述将石墨烯浆料涂覆并包裹在焊丝本体表面的过程包括：
S1，将拉拔成型的无镀铜焊丝本体清洗干净，清洁后的焊丝本体风干待用；
S2，配制石墨烯分散体系，将所述体系搅拌或振荡处理，得到均匀稳定的石墨烯浆料；
S3，将配制好的所述石墨烯浆料用喷雾法或浸渍法涂覆于所述焊丝本体表面；
S4，将涂覆后的所述焊丝本体干燥，使其表面的分散剂挥发干净，即制得用石墨烯涂覆的焊丝。
优选地，所述步骤S1中的清洗方式，包括用溶剂清洗、用溶液清洗和用超声波清洗机清洗中的一种或多种方式并用，本发明优选采用乙醇清洗。风干方法包括自然风干和用其他干燥设备干燥风干中的一种或两种方法并用，本发明优选自然风干。
优选地，所述步骤S2中，将体系搅拌的时间为1～24h，本发明优选搅拌2h。或将体系振荡时间为1～120min，本发明优选用超声振荡，且振荡时间优选为20min。
优选地，所述步骤S3中，所述喷雾涂覆法包括把配置好的所述石墨烯浆料通过喷雾装置连续喷涂在走丝速度为1～10m/s的焊丝本体表面，本发明喷雾涂覆法优选采用5m/s走丝速度；所述浸渍法包括将焊丝本体以1～30m/s的走丝速度通过配置好的所述石墨烯浆料，本发明浸渍法优选采用20m/s走丝速度。
优选地，所述步骤S4中，所述分散剂的挥发方式根据其沸点不同选用不同的挥发方式，所述挥发方式包括自然风干和其他干燥设备风干中的一种或两种组合。具体地，低沸点(一般是100℃以下)的溶剂可以选用自然风干或用其他干燥设备(如电吹风、烘箱)风干或两者组合烘干，优选自然风干。高沸点(一般是高于100℃)的溶剂也可以自然风干或用其他干燥设备(如电吹风、烘箱)风干或两者组合烘干，优选干燥设备风干。
本发明的有益效果是：
1、相较于传统的镀铜技术，本发明石墨烯在涂覆于焊丝表面时，不会产生固废和重金属污染；且在焊接操作时，镀铜焊丝会发出带有黄色的烟尘，含有大量铜元素，对操作人员有较大危害，而石墨烯涂层在高电流、电压的焊接参数下直接反应生成气化的CO2，对自然环境和操作人员均不会产生危害。
2、本发明石墨烯均匀致密地包裹在焊丝表面，不仅起到隔绝大气的作用，提高焊丝的防锈能力，一方面可以延长焊丝拆开包装后的使用时间，另一方面也拓宽其应用领域，如在高温高湿度、或海边高盐气候地区的使用。
3、现有无镀铜焊丝一般是由钢条(或钢带)经拉拔工艺制成，宏观上看，焊丝表面光滑平整，实际上在扫描电子显微镜下观察，其表面有许多不规则的缺陷，如孔洞、凸起等。这些缺陷既是容易生锈的地方，又是容易磨损导电嘴的地方。现有的防锈油虽能一定程度改善防锈能力，但是对磨损导电嘴的问题则束手无策。石墨烯涂层可以遮蔽焊丝表面的缺陷，凭借其自身所具备的润滑性使焊丝表面更加光滑，能有效降低导电嘴磨损，如此即保证了焊接精度和焊接质量，还能保证焊接过程中的送丝稳定性。
附图说明
图1为本发明用石墨烯涂覆焊丝的制备方法的流程示意图；
图2a为无镀铜焊丝表面SEM图；
图2b为无镀铜焊丝表面缺陷SEM图；
图3a为喷雾法制得的无镀铜焊丝表面SEM图；
图3b为喷雾法制得的无镀铜焊丝表面缺陷处SEM图；
图4a为浸渍法制得的无镀铜实心焊丝表面SEM图；
图4b为浸渍法制得的无镀铜实心焊丝表面缺陷处SEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
在介绍本方案之前，首先对石墨烯做个简要说明：石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，因而具有较强的化学稳定性，是目前世界上最薄的材料。石墨烯的尺寸通常在垂直方向的高度大约是1nm，水平方向宽度大约是10～25nm。在已知材料中其电阻率是最小的，因而具有优异的导电性。
本发明所揭示的一种用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法，通过该制备方法，石墨烯涂层可以稳定包裹在无镀铜的焊丝表面，增强焊丝的防锈能力，可使焊丝表面更光滑，且也能保证焊丝的焊接精度和焊接质量。
如图1所示，本发明所揭示的一种用石墨烯涂覆焊丝的制备方法，包括以下步骤：
S1，将拉拔成型的无镀铜焊丝本体清洗干净，清洁后的焊丝本体风干待用。
具体地，步骤S1中所使用的焊丝本体为无镀铜焊丝，包括实心焊丝和药芯焊丝，直径在0.5～4.8mm范围内。清洗方法包括用溶剂清洗、用溶液清洗和用超声波清洗机清洗中的一种或多种并用，其中，溶液清洗是指如用酸、碱性溶液清洗，溶剂清洗是指如用乙醇等溶剂清洗，优选用乙醇清洗。风干方法包括自然风干和用其他干燥设备(如电吹风、烘箱)干燥风干中的一种或多种并用，优选自然风干。在该步骤中，清洗所述无镀铜焊丝本体表面无油污为止，即可认为焊丝表面已清洗干净。
S2，配制石墨烯分散体系，将该体系搅拌或振荡处理，得到均匀稳定的石墨烯浆料。
具体地，制得的石墨烯浆料是一种由石墨烯粉料、分散剂和稳定剂组成的可以稳定存在的分散体系。这三个原料中，石墨烯粉料可以由机械剥离法、氧化还原法和碳化硅外延法等方法制备而来，实施时可采用单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石墨烯中的一种或几种的混合。本发明石墨烯粉料优选用氧化还原法制得的少层石墨烯。分散剂包括：水、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、乙二醇、二甲基乙酰胺(DMAC)中的任意一种。本发明分散剂优选为水、乙醇或NMP。稳定剂包括：聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、十二烷基磷酸酯钾、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠中的任意一种。本发明稳定剂优选为十二烷基苯磺酸钠或乙二胺四乙酸钠。
将这三种原料，按石墨烯粉料与分散剂的质量比为1∶5～100，优选为1∶10；稳定剂与石墨烯粉料的质量比为1∶1～100，优选为1∶10的比例进行搅拌或振荡处理，得到均匀稳定的石墨烯浆料。如使用搅拌处理，本实施例中，将体系搅拌的时间为1～24h，优选为搅拌2h。如使用振荡处理，本实施例中，将体系进行超声振荡处理，处理时间为1～120min，优选为20min。
S3，将配制好的石墨烯浆料用喷雾法或浸渍法涂覆于焊丝本体表面。
具体地，本实施例中，石墨烯浆料的涂覆可以用喷雾涂覆法或者是浸渍涂覆法。如采用喷雾涂覆法，是将配置好的石墨烯浆料通过喷雾装置连续喷涂在走丝速度为1～10m/s的焊丝本体表面，本实施例中优选采用5m/s走丝速度。如采用浸渍涂覆法，是将焊丝本体以1～30m/s的走丝速度通过配置好的石墨烯浆料，本实施例中优选采用20m/s走丝速度。
S4，将涂覆后的焊丝本体干燥，使其表面的分散剂挥发干净，即制得用石墨烯涂覆的焊丝。
具体地，这里的焊丝本体干燥方式由分散剂的沸点决定，即根据分散剂的沸点不同选用不同的挥发方式。具体地，沸点低于100℃的溶剂可以选用自然风干或用其他干燥设备(如电吹风、烘箱)风干或两者组合烘干，优选自然风干。沸点高于100℃的溶剂也可以自然风干或用其他干燥设备(如电吹风、烘箱)风干或两者组合烘干，优选干燥设备风干。
通过上述步骤，制得的焊丝本体表面的石墨烯涂层厚度为0.2～50μm，优选为0.5～2μm。
下面通过几个具体实施例，来进一步介绍本发明的技术原理。以下实施例中仅以无镀铜实心焊丝作为涂覆本体加以说明，用无镀铜药芯焊丝替换无镀铜实心焊丝，也会达到同样的效果，且市面上现有其他类型的焊丝也同样适用于本发明。
实施例1
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为0.5mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.5μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例2
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.5μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例3
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为4.8mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.5μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例4
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶5的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.7μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例5
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶50的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.4μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例6
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶100的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.2μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例7
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶1，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.5μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例8
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶100，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为5m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.5μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例9
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为1m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为2μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例10
使用喷雾涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理20min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用喷雾涂覆法涂覆到走丝速度为10m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.2μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例11
使用浸渍涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理1min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用浸渍涂覆法涂覆到走丝速度为1m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为50μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例12
使用浸渍涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液超声振荡处理120min后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用浸渍涂覆法涂覆到走丝速度为30m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.5μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例13
使用浸渍涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液用磁力搅拌器搅拌1h后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用浸渍涂覆法涂覆到走丝速度为20m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.6μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
实施例14
使用浸渍涂覆法将石墨烯涂覆在无镀铜实心焊丝上，以制备得到具有石墨烯涂层的实心焊丝：
(1)取直径为1.2mm的无镀铜实心焊丝，用乙醇清洗干净后自然风干待用；
(2)配制质量比为1∶10的石墨烯-水溶液，其中稳定剂与石墨烯的质量比为1∶10，将此溶液用磁力搅拌器搅拌24h后待用；
(3)把步骤(2)中溶液用浸渍涂覆法涂覆到走丝速度为20m/s的步骤(1)中的实心焊丝表面；
(4)取步骤(3)中已涂覆好的焊丝置于实验室的通风橱内自然风干。
经上述步骤后，测焊丝表面的石墨烯涂层厚度约为0.6μm，即为所需的石墨烯涂层实心焊丝。
综上，对于没有涂覆石墨烯涂层的无镀铜焊丝，本发明涂覆在焊丝表面的石墨烯涂层可以有效解决无镀铜焊丝容易腐蚀生锈的问题，一方面可以延长焊丝拆开包装后的使用时间，另一方面也拓宽其应用领域，如在高温高湿度、或海边高盐气候地区的使用。另外，结合图2～图4所示，石墨烯涂层也可以遮蔽焊丝表面的缺陷，凭借其自身所具备的润滑性能有效降低导电嘴磨损，进而保证了焊接精度和焊接质量。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种用石墨烯涂覆的焊丝，其特征在于，包括焊丝本体和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层涂覆并包裹于焊丝本体表面，所述焊丝本体至少为无镀铜实心焊丝本体，或无镀铜药芯焊丝本体。
2.根据权利要求1所述的焊丝，其特征在于，所述焊丝本体的直径范围为0.5～4.8mm。
3.根据权利要求1所述的焊丝，其特征在于，所述石墨烯涂层厚度为0.2～50μm。
4.一种权利要求1～3任意一项所述的用石墨烯涂覆的焊丝的制备方法，其特征在于，包括：将石墨烯浆料涂覆并包裹于焊丝本体表面，形成所述石墨烯涂层，所述焊丝本体至少为无镀铜实心焊丝本体，或无镀铜药芯焊丝本体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将石墨烯浆料涂覆并包裹在焊丝本体表面的过程包括：
S1，将拉拔成型的无镀铜焊丝本体清洗干净，清洁后的焊丝本体风干待用；
S2，配制石墨烯分散体系，将所述体系搅拌或振荡处理，得到均匀稳定的石墨烯浆料；
S3，将配制好的所述石墨烯浆料用喷雾法或浸渍法涂覆于所述焊丝本体表面；
S4，将涂覆后的所述焊丝本体干燥，使其表面的分散剂挥发干净，即制得用石墨烯涂覆的焊丝。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石墨烯分散体系的成分包括石墨烯粉料、分散剂和稳定剂，其中，石墨烯粉料与分散剂的质量比为1∶5～100，稳定剂与石墨烯粉料的质量比为1∶1～100。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的清洗方式，包括用溶剂清洗、用溶液清洗和用超声波清洗机清洗中的一种或多种方式并用；风干方法包括自然风干和用其他干燥设备干燥风干中的一种或两种方法并用。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，将体系搅拌的时间为1～24h，或将体系振荡时间为1～120min。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述喷雾涂覆法包括把配置好的所述石墨烯浆料通过喷雾装置连续喷涂在走丝速度为1～10m/s的焊丝本体表面；所述浸渍法包括将焊丝本体以1～30m/s的走丝速度通过配置好的所述石墨烯浆料。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述分散剂的挥发方式根据其沸点不同选用不同的挥发方式，所述挥发方式包括自然风干和其他干燥设备风干中的一种或两种组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710578556.2A CN107350656B (zh) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | 用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710578556.2A CN107350656B (zh) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | 用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107350656A true CN107350656A (zh) | 2017-11-17 |
| CN107350656B CN107350656B (zh) | 2019-11-29 |
Family
ID=60292068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710578556.2A Active CN107350656B (zh) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | 用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107350656B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108941979A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-07 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 一种无镀铜er50-6气保护实心焊丝 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103212924A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-07-24 | 西安交通大学 | 一种电子封装用的石墨烯包覆铜焊丝及其制备方法 |
| CN104711655A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-17 | 兰州明仁智能科技有限公司 | 一种通过液相电泳沉积法在镁合金表面制备石墨烯基防腐耐磨涂层的方法 |
| CN105008466A (zh) * | 2013-03-08 | 2015-10-28 | 比克化学有限公司 | 提供具有耐腐蚀性的金属基材的方法 |
| CN105907134A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-31 | 安徽桑瑞斯环保新材料有限公司 | 一种导电石墨烯涂料及其制备方法 |
| CN106000692A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-10-12 | 苏州精普斯精密科技有限公司 | 一种石墨烯薄膜附着在基体上的方法 |
| CN106244971A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 使用热喷涂方法制备石墨烯增强复合材料的方法 |
| CN106541224A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-29 | 北京工业大学 | 一种无镀铜特殊涂层焊丝用纳米润滑油及其制备方法 |
| CN106695158A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种含石墨烯的软钎料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-07-14 CN CN201710578556.2A patent/CN107350656B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105008466A (zh) * | 2013-03-08 | 2015-10-28 | 比克化学有限公司 | 提供具有耐腐蚀性的金属基材的方法 |
| CN103212924A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-07-24 | 西安交通大学 | 一种电子封装用的石墨烯包覆铜焊丝及其制备方法 |
| CN104711655A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-17 | 兰州明仁智能科技有限公司 | 一种通过液相电泳沉积法在镁合金表面制备石墨烯基防腐耐磨涂层的方法 |
| CN105907134A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-31 | 安徽桑瑞斯环保新材料有限公司 | 一种导电石墨烯涂料及其制备方法 |
| CN106000692A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-10-12 | 苏州精普斯精密科技有限公司 | 一种石墨烯薄膜附着在基体上的方法 |
| CN106244971A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 使用热喷涂方法制备石墨烯增强复合材料的方法 |
| CN106541224A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-29 | 北京工业大学 | 一种无镀铜特殊涂层焊丝用纳米润滑油及其制备方法 |
| CN106695158A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种含石墨烯的软钎料及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108941979A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-07 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 一种无镀铜er50-6气保护实心焊丝 |
| CN108941979B (zh) * | 2018-09-05 | 2020-11-27 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 一种无镀铜er50-6气保护实心焊丝 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107350656B (zh) | 2019-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103060797B (zh) | 一种等离子熔覆高熵合金涂层的制备方法 | |
| CN100496867C (zh) | 无铅焊料用无卤素无松香免清洗助焊剂 | |
| CN102029488B (zh) | 一种免洗型高温浸焊助焊剂 | |
| CN101480764B (zh) | 水溶性铝及铝合金软钎焊钎剂及其制备方法 | |
| CN101856758B (zh) | 硬质合金钢制件与45钢制件的焊接方法 | |
| CN108406162B (zh) | 一种原位合成金属覆层药皮银钎焊条及其制备方法 | |
| CN106702411B (zh) | 一种利用脉冲激光清洁金属表面积碳的方法 | |
| CN101407004B (zh) | 具纳米涂层的气体保护焊丝 | |
| CN107350656B (zh) | 用石墨烯涂覆的焊丝及其制备方法 | |
| WO2017012156A1 (zh) | 一种铝合金表面局部软钎料镀层制备方法 | |
| CN104722957A (zh) | 一种环保喷涂型焊接防飞溅剂及其制备方法 | |
| CN104862716B (zh) | 一种无磷水基金属清洗剂 | |
| CN103537819B (zh) | 一种气体保护焊用非镀铜实芯焊丝及其制备方法 | |
| CN112548399B (zh) | 一种不锈钢焊接用活性剂及其制备方法和应用 | |
| CN104480463B (zh) | 一种激光增材制造非晶‑纳米晶增强叠层复合材料的方法 | |
| CN1930323A (zh) | 金属的表面处理剂 | |
| CN106271203B (zh) | 一种药皮钎料及其制备方法 | |
| CN109570710B (zh) | 一种用于低碳钢高速mag焊的活性剂及使用方法 | |
| CN103252561B (zh) | 一种不锈钢薄板的无弧光快速焊接方法 | |
| CN109267072A (zh) | 一种水溶性助焊剂和一种铜材的酸洗方法 | |
| CN101537490A (zh) | 镍磷合金包覆铁粉的制备方法 | |
| TW200408727A (en) | Surface treating agent and surface treating method for tin alloy | |
| CN204220648U (zh) | 一种用于不锈钢自动焊丝表面处理的装置 | |
| JPWO2007132851A1 (ja) | 鋼管の冷間加工用潤滑剤及び冷間加工方法 | |
| CN101550525B (zh) | 一种用助镀剂改善碳钢与镍基合金结合界面的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215500 Eleventh Floor of Binjiang International Building, 88 Tonggang Road, Changshu Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Suzhou Jinyi New Material Science & Technology Co., Ltd. Address before: 215500 Binjiang International Building, 89 Tonggang Road, Changshu Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province, 11th floor, 215513 Applicant before: Suzhou Haixu new Mstar Technology Ltd |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No.25-1, Xinggang Road, Bixi street, Changshu City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Jinyi New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 215500 Eleventh Floor of Binjiang International Building, 88 Tonggang Road, Changshu Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU JINYI NEW MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |