CN110814580A - 一种用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊丝加工领域,具体公开了一种用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法。该焊丝主要经过放线‑拉拔‑回火‑拉拔‑回火‑拉拔‑定径‑棉线包裹刮削‑上油‑成品。成品焊丝抗拉强度控制在700‑800MPA,表面的油一方面有防锈性能,还能够在焊接过程中增加导电性,相比于其他的镀铜焊丝,焊接时对导电嘴的磨损小,可以实现长时间的连续焊接,保证在焊接管道模具时能够一次成型,避免焊接缺陷。
Description
技术领域
本发明属于焊丝加工领域,具体涉及一种用于管道模具稳定焊接焊丝的加工 方法。
背景技术
原来用于输送气体液体的管道只有几米长,但随着工业的进步,追求经济效 益,提高工作效率,管道已经向长度方向发展,也就对生产管道的模具提出了更 高的要求,送丝管长,要伸进管道内部进行焊接,所以需要一次成型,中间不能 够有停顿。管道模具越长,焊丝质量越高,需要焊丝焊接时提高焊接平稳性,对 导电嘴的磨损要更小,才能够支持长时间的焊接。如果焊接过程中有停顿,就有 可能出现焊接缺陷,导致生产出来的管道会有麻孔等缺陷,影响到了整个管道的 质量。并且焊丝应根据管道模具母材的化学成分、机械性能相匹配。所以要求一 种稳定焊接焊丝,使其能研发适用于管道焊接的焊丝。
在本领域中,为了解决焊丝使用性能的问题,如稳定电弧和减少焊接飞溅等, 大多采用无镀铜焊丝,通过优异的涂层和表面处理方式,起到润滑、防锈作用。 减少对导电嘴的磨损。在现有技术中,很少有关于研究焊丝的力学性能对焊丝使 用性能、导电嘴的磨损的影响。并且目前的研究中,均是通过提高焊丝自身抗拉 强度,从而使焊丝能够更顺利的通过导电嘴,降低焊丝送丝不稳定或堵丝的情况。
而本发明研究焊丝的加工工艺,发现成品焊丝的抗拉强度,能够在焊接时减 少对导电嘴的磨损,该方法不仅适用于镀铜焊丝,也适用于无镀铜焊丝。尤其对 于无镀铜焊丝,表面不镀铜,焊接时没有铜粉脱入,更有利减少了焊接时的送丝 阻力,更适合于长时间的焊接。通过本发明回火工艺,得到特定抗拉强度的焊丝, 不仅送丝稳定好,连续焊接时间长,可伸进管道内部一次成型焊接,避免焊接缺 陷。而且能明显减少对导电嘴的磨损。
发明内容
本发明目的在于:得到一种能够长时间连续焊接管道模具、减少对导电嘴的 磨损的焊丝。
该焊丝是通过下述技术方案进行实现:
1、拉拔:将碳钢钢材焊丝经过拉拔,可根据焊丝种类进行调整。
进一步,优选的碳钢钢材为H08C或H60C,尺寸为5.5mm,经过12-15道 的拉拔。
H08C焊丝的化学成分(%)为:C≤0.10,Mn:0.30~0.60、Si≤0.03、Cr≤0.20、 Cu≤0.20、Ni≤0.3、S≤0.015、P≤0.015。
H08C焊丝的优选成分(%)为:C 0.08,Mn:0.5、Si 0.03、Cr 0.15、Cu 0.16、 Ni0.27、S≤0.015、P≤0.015。
2、回火:将拉拔过的焊丝经过回火处理,将焊丝抗拉强度降低至 700~800MPa,温度和时间可根据焊丝的种类进行调节。
进一步,在H08C或H60C钢材拉拔过程中,将拉拔至3.2mm的焊丝,在 750℃~800℃条件下保温处理7~10小时,自然冷却至室温,然后再进行拉拔,拉 拔至2.3mm后在750℃~800℃条件保温处理7~10小时,自然冷却至室温,回火 处理后,保证碳钢焊丝的抗拉强度至700~800MPa。
3、定径:将回火后的焊丝在1.6mm时用喷涂模(也叫PVC模)定径,公 差±0.005~±0.04mm;
4、刮削:棉线包裹刮削,通过刮削设备,棉线包裹焊丝5~8圈,逆向焊丝 运动方向,清理焊丝表面残留的污垢;或其它刮削方式。
5、上油
上油:处理焊丝经过油盒,上油后经压缩空气吹,使上油均匀。
所述油为植物油、矿物油、混合油、合成油,防锈油中的一种或几种混合。 能达到润滑效果的油均可满足要求。
上述处理后的焊丝用于焊接X70或X80管线钢。
与现有技术相比,本发明达到的有益效果为:
本发明主要是控制回火温度,保证成品焊丝的抗拉强度在700-800MPA,使 该范围内抗拉强度的成品焊丝,能够在焊接时减少对导电嘴的磨损,减少了焊接 时的送丝阻力,提高焊丝送丝稳定。与其它抗拉强度的焊丝相比,在同等焊接条 件下,对导电嘴的磨损更小,可以瞄准焊缝,焊接平稳,更适用于长时间的焊接, 从而保证焊丝可伸进管道内部一次成型焊接,避免焊接缺陷。
附图说明
图1为实施例1制成的758MPa H08C焊丝经过2小时的焊接后,导电嘴的形 貌图;
图2为对比例3为1230MPa H08C焊丝,经过2小时的焊接后,导电嘴的形 貌图;
图3为实施例1工艺制成的焊丝,在200A电流下焊接时的送丝阻力图;
图4为对比例3焊丝在200A电流下焊接时的送丝阻力图。
具体实施方式
实施例1
(1)拉拔和回火:选用H08C钢材(优选成分),原钢材尺寸为5.5mm,经 过12-15道的拉拔,在拉拔过程中,将拉拔至3.2mm的焊丝,在750℃条件下保 温8小时,自然冷却至室温,处理后再进行拉拔,拉拔至2.3mm后再经750℃保 温8小时,自然冷却至室温,回火处理后,使焊丝抗拉强度在700~800MPa。
(2)定径:将回火后的焊丝过喷涂模进行定径1.6mm,公差 ±0.005~±0.04MM;
(3)刮削:棉线包裹刮削,棉线包裹焊丝5-8圈,逆向焊丝运动方向,配 合刮削设备,清理焊丝表面残留的污垢;
(4)上油:处理焊丝经过油盒,上油后经压缩空气吹,使上油均匀,得管 道模具焊接焊丝。
经检测,实施例1得到的成品焊丝抗拉强度为:758MPa。
实施例2
(1)拉拔和回火:选用H60C钢材,尺寸为5.5mm,经过拉拔,经过12-15 道的拉拔,在拉拔过程中,将拉拔至3.2mm的焊丝,在756℃条件下回火处理 7.5小时,自然冷却至室温,处理后再进行拉拔,拉拔至2.3mm后再780℃回火 处理8小时,自然冷却至室温,回火处理后,使焊丝的抗拉强度在700~800MPa;
(2)定径:将回火后的焊丝在1.6mm时用喷涂模进行定径,公差 ±0.005~±0.04mm;
(3)棉线包裹刮削:棉线包裹焊丝5-8圈,逆向焊丝运动方向,配合刮削 设备,清理焊丝表面残留的污垢;
(4)上油:处理焊丝经过油盒,上防锈油后经压缩空气吹,使上油均匀, 得管道模具焊接焊丝。
经检测,实施例2得到的成品焊丝抗拉强度为:766MPa。
对比例1
对比例1与实施例1相比,区别在于:得到的焊丝抗拉强度高于800MPa, 具体为:
(1)拉拔和回火:选用H08C钢材,原钢材尺寸为5.5mm,经过12-15道 的拉拔,拉拔至2.3mm后经800℃回火处理8小时,自然冷却至室温,回火处理 后,使焊丝抗拉强度高于800MPa。
(2)定径:同实施例1;
(3)刮削:同实施例1;
(4)上油:同实施例1。
经检测,对比例1得到的成品焊丝抗拉强度为:980MPa。
对比例2
对比例2与实施例1相比,区别在于:回火处理控制H08C焊丝的抗拉强度 低于700MPa,其余工艺与实施例1相同。
经检测,控制对比例1得到的成品焊丝抗拉强度为:610MPa。
对比例3
对比例3与实施例1相比,区别在于:控制回火处理,控制H08C焊丝的抗 拉强度高于800MPa,其余工艺与实施例1相同,其余工艺与实施例1相同。
经检测,成分相同,控制对比例3得到的焊丝抗拉强度为:1230MPa。
将上述实施例1-2、对比例1-3的焊丝(直径1.6mm)采用常规的焊接工艺 进行管道焊接。其中选用的导电嘴内孔形状为圆形,为常用的铜制导丝嘴,市售, 厂家为上海肯比焊接设备有限公司。
焊接工艺为:
将上述制备的焊丝配合焊剂为SJ101G,两者质量比为1:1,进行用于焊接碳 钢母材管道,钢材型号为X70,焊接电流为200~300A,焊接电压为20~28V,焊 接速度为2.0m/min,CO2为保护气体。
将制备的焊丝均连续焊接相同的时间2h,对比不同强度的焊丝下,在相同 条件下的送丝稳定性、焊接效果和导电嘴磨损率、断丝情况。检测结果如表1 所示。
表1
导电嘴磨损的计算为:焊前称量导电嘴重量M1,焊后再称量导电嘴重量M2, 称量精确至0.01g。按磨损率=M1-M2/M1×100%计算。
焊接稳定性通过焊接阻力的差值进行表示:最大值-最小值。
通过表1数据可知,焊丝强度将影响到导电嘴的耐用程度。焊丝强度高,焊 丝与导电嘴摩擦,导电嘴容易磨损。强度过小,又将影响焊接的送丝,送不出焊 丝。采用700-800MPa的强度是经过试验得到的
从图3、图4上看,经过回火工艺制成的高于800MPa或低于700MPa的焊丝 强度焊丝在焊接电流与送丝阻力波动比较大,稳定性明显降低,而本发明制成的 700~800MPa焊丝,在同等焊接条件下,焊接电流与送丝阻力比较平稳,导电嘴 磨损率更低,综上,本发明工艺制成的焊丝更适用于管道长时间的焊接。
Claims (6)
1.一种用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法,特征在于:所述加工方法包括将碳钢钢材进行拉拔、将拉拔后的焊丝进行回火,通过控制回火工艺,保证成品焊丝抗拉强度在700~800MPa。
2.根据权利要求1所述用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法,特征在于:所述碳钢钢材为H08C钢材或H06C钢材。
3.根据权利要求1所述用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法,特征在于:具体的加工步骤包括:
(1)拉拔;将碳钢钢材进行拉拔;
(2)回火:将拉拔过的焊丝进行回火处理,控制回火温度,保证成品焊丝的抗拉强度在700~800MPa;
(3)将回火处理后焊丝进行定径、刮削、上油,得管道模具焊接焊丝。
4.根据权利要求3所述用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法,其特征在于:将回火后的焊丝在1.6mm时定径,公差±0.005~±0.04mm。
5.根据权利要求3所述用于管道模具稳定焊接焊丝的加工方法,其特征在于:步骤(2)所述的回火工艺为:在拉拔过程中,将拉拔至3.2mm的焊丝,在750℃~800℃条件下保温处理7~10小时,自然冷却至室温,然后再进行拉拔,拉拔至2.3mm后在750℃~800℃条件保温处理7~10小时,自然冷却至室温,回火处理后,保证碳钢焊丝的抗拉强度至700~800MPa。
6.根据权利要求1-5任一项加工方法制得的焊丝在管道模具中应用,其特征在于:所述的管道为X70或X80管线钢。
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