CN111975248A - 一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：机械剥壳：对原始的金属材料进行表面处理；磨砂抛光：采用砂带抛光机对剥离之后的金属材料表面进行打磨抛光，拉拔：将原始金属材料通过金属线材拉拔机进行拉拔；酸洗：将金属线材放入到酸液槽中进行酸洗；水洗：将金属线材放入到水洗槽中进行水洗；超声波冲洗：将金属线材放入到超声波清洗槽内进行，利用超声波发生器产生超声波对超声波清洗槽内的金属线材表面进行进一步的处理，相比于焊丝生产方法。本发明在生产加工过程中完全摒弃了镀铜工艺，不会使用大量的带有铜离子的电镀液，对环境的破坏较小，同时对金属线材的表面加工彻底，防止线材表面出现凸起或者凹坑，保证涂覆液平整的涂覆在线材表面。
Description
技术领域
本发明涉及焊丝生产领域的发明，改进传统上的镀铜焊丝生产加工领域，特别涉及一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法。
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，包括碳钢焊丝、低合金结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝和有色金属焊丝等。焊丝表面不涂防氧化作用的焊剂，在气焊和钨极气体保护电弧焊时，用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，既是填充金属，也是导电电极。
焊丝作为焊接材料的主要品种之一，在焊接材料中的占比超过50％，是焊接材料中的主力材料。然而常规的实心焊丝需要在表面镀一层铜，以提高抗腐蚀、导电性和润滑能力，镀铜焊丝在加工生产过程中会使用大量的带有铜离子的电镀液，加工过程中产生的废水对环境有着严重的危害，而且在电镀过程中会耗费大量的能量，此外，现有的焊丝生产过程中表面处理不够彻底，焊丝表面常常出现凸起或者凹坑，焊丝在后面的涂覆工作容易导致焊丝表面涂覆不平整，涂覆膜容易发生破损，使涂覆膜失去对焊丝表面的保护能力，导致焊丝损坏，为此，我们提出一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，可以有效解决以下技术问题：焊丝生产加工过程中会使用大量的镀铜用水从而产生严重的环境污染，而且污染难以处理，同时镀铜过程中会消耗大量的能量，现有的焊丝加工生产过程中金属线材表面处理不够彻底，金属线材表面处理不彻底，在涂覆液涂覆过程中焊丝表面的凸起或者凹陷会对焊丝的正常使用造成较大的影响。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、机械剥壳：对原始的金属材料进行表面处理，通过线材剥壳机去除原始金属线材的表面金属皮膜，剥离表面的金属表面的锈蚀氧化皮；
步骤二、磨砂抛光：采用砂带抛光机对剥离之后的金属材料表面进行打磨抛光，进一步对线材表面的氧化皮和其他杂质进行处理；
步骤三、拉拔：将原始金属材料通过金属线材拉拔机进行拉拔，拉拔之后的金属线材的直径为5-6mm；
步骤四、酸洗：将拉板之后的金属线材放入到酸液槽内进行酸洗；
步骤五、水洗：将金属线材放入到水洗槽中进行水洗；
步骤六、超声波冲洗：将金属线材放入到超声波清洗槽内进行，利用超声波发生器产生超声波对超声波清洗槽内的金属线材表面进行进一步的处理；
步骤七、第一次烘干：将超声波冲洗过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干；
步骤八、涂覆液制作：涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成，基础液的份数为80份-140份，超微粒的石墨的份数为7 份-14份，二硫化钼的份数为14份-21份，不含氢的氟树脂的份数为14份-21 份，涂覆液在制作过程中将三氯乙烯或四氯化碳溶液加入到搅拌机中，然后向其中加入超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂，通过搅拌轴进行搅拌，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为30min；
步骤九、涂覆：将搅拌完成之后的涂覆液放入到涂覆盒内，将拉拔之后的金属线材从涂覆盒内穿过，线材的运行速度为12m/s；
步骤十、第二次烘干；将涂覆过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干。
进一步的，所述步骤一中金属材料的剥离速度为1m/s，步骤二中的砂带抛光机中的砂带采用陶瓷磨料砂带，粒度为P120，打磨的速度为20m/min。
进一步的，所述步骤四中清洗的酸液采用盐酸，盐酸溶液中盐酸的浓度为9％-13％，金属线材在盐酸中的浸泡时间为20s-35s。
进一步的，所述步骤五中的金属线材在水洗槽内的浸泡时间为60s，在水洗的过程中上下翻动金属线材。
进一步的，所述步骤六中的超声波清洗过程中的温度为38℃-43℃。
进一步的，所述步骤七中金属线材穿过烘干箱的速度为5m/s-9m/s，烘干温度为160℃-175℃，金属线材穿过烘干箱的时间为4.8-9s。
进一步的，所述步骤八中的基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液，涂覆液在制作完成之后还能够向搅拌机中加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为10min。
进一步的，所述步骤十中金属线材穿过烘干箱的速度为3m/s-5m/s，烘干温度为120℃-130℃，金属线材穿过烘干箱的时间为3.5s-5s。
与现有焊丝生产技术相比，本发明相对于传统的镀铜焊丝生产方法，彻底的摒弃的镀铜的加工环节，极大的降低了焊丝的生产加工成本，不会向传统镀铜焊丝加工生产过程中产生大量的工业废水和废气，而且相对于传统的镀铜工艺会使用大量的镀铜污水，产品在生产加工过程中产生的能耗也更少，本方法中提供了的涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成取代传统的镀铜工艺，基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液起到了溶媒的作用，相对于传统的镀铜工艺防潮性能、导电性能和防锈性能都更强，加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，可以改善焊丝性能，本方法中在进行涂覆之前先通过物理方法将焊丝的表面进行打磨和抛光，然后在通过化学的方法对金属线材的表面进行处理，金属线材的表面处理效果好，此外，还加入了超声波处理，利用超声波在液体中产生的空化作用、加速度作用和直进流作用可以对液体和污物产生直接和间接的作用，在空化气泡发生闭合过程中产生的冲击波能够迅速产生上千个大气压，对仍然吸附在金属线材表面上的污物进行巨大冲击，从而使金属线材中表面上的污染物迅速分散到溶液中，能够保证金属线材表面的彻底干净和光滑，从而使得后面的加工工作使线材的表面涂覆更加平整不会出现凸起，保证焊丝的质量。
附图说明
图1为本发明一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
本发明提供了一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、机械剥壳：对原始的金属材料进行表面处理，通过线材剥壳机去除原始金属线材的表面金属皮膜，剥离表面的金属表面的锈蚀氧化皮，从而对金属表面的氧化皮起到预处理的作用，金属材料的剥离速度为1m/s；
步骤二、磨砂抛光：采用砂带抛光机对剥离之后的金属材料表面进行打磨抛光，进一步对线材表面的氧化皮和其他杂质进行处理，使得金属线材的表面变得更加光滑，砂带抛光机中的砂带采用陶瓷磨料砂带，粒度为P120，打磨的速度为20m/min；
步骤三、拉拔：将原始金属材料通过金属线材拉拔机进行拉拔，拉拔之后的金属线材的直径为5mm；
步骤四、酸洗：为了保证金属线材的表面完全进行处理和清洁，此时需要进行酸洗，将金属线材放入到酸液槽中，所用清洗的酸液采用盐酸，盐酸溶液中盐酸的浓度为9％，金属线材在盐酸中的浸泡时间为35s；
步骤五、水洗：将金属线材放入到水洗槽中进行水洗，金属线材在水洗槽内的浸泡时间为60s，在水洗的过程中上下翻动金属线材，水洗可以中和酸洗过程中附着在金属线材中的酸液；
步骤六、超声波冲洗：利用超声波在液体中产生的空化作用、加速度作用和直进流作用可以对液体和污物产生直接和间接的作用，在空化气泡发生闭合过程中产生的冲击波能够迅速产生上千个大气压，对仍然吸附在金属线材表面上的污物进行巨大冲击，从而使金属线材中表面上的污染物迅速分散到溶液中，保证金属线材表面的干净和光滑，超声波清洗剂可以使用市面上零售的超声波清洗剂，例如科瑞博生产供应KRB-205强力超声波清洗剂，超声波清洗过程中的温度为38℃；
步骤七、第一次烘干：将超声波冲洗过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干，金属线材穿过烘干箱的速度为5m/s，烘干温度为160℃，金属线材穿过烘干箱的时间为9s；
步骤八、涂覆液制作：涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成，基础液的份数为80份，超微粒的石墨的份数为7份，二硫化钼的份数为14份，不含氢的氟树脂的份数为14份，基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液，涂覆液在制作过程中将三氯乙烯或四氯化碳溶液加入到搅拌机中，然后向其中加入超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂，通过搅拌轴进行搅拌，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为30min，涂覆液在制作完成之后还能够向搅拌机中加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，可以改善焊丝性能，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为10min；
步骤九、涂覆：将搅拌完成之后的涂覆液放入到涂覆盒内，将拉拔之后的金属线材从涂覆盒内穿过，线材的运行速度为12m/s；
步骤十、第二次烘干；将涂覆过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干，金属线材穿过烘干箱的速度为3m/s，烘干温度为120℃，金属线材穿过烘干箱的时间为5s。
实施例2
本发明提供了一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、机械剥壳：对原始的金属材料进行表面处理，通过线材剥壳机去除原始金属线材的表面金属皮膜，剥离表面的金属表面的锈蚀氧化皮，从而对金属表面的氧化皮起到预处理的作用，金属材料的剥离速度为1m/s；
步骤二、磨砂抛光：采用砂带抛光机对剥离之后的金属材料表面进行打磨抛光，进一步对线材表面的氧化皮和其他杂质进行处理，使得金属线材的表面变得更加光滑，砂带抛光机中的砂带采用陶瓷磨料砂带，粒度为P120，打磨的速度为20m/min；
步骤三、拉拔：将原始金属材料通过金属线材拉拔机进行拉拔，拉拔之后的金属线材的直径为5.5mm；
步骤四、酸洗：为了保证金属线材的表面完全进行处理和清洁，此时需要进行酸洗，将金属线材放入到酸液槽中，所用清洗的酸液采用盐酸，盐酸溶液中盐酸的浓度为11％，金属线材在盐酸中的浸泡时间为28s；
步骤五、水洗：将金属线材放入到水洗槽中进行水洗，金属线材在水洗槽内的浸泡时间为60s，在水洗的过程中上下翻动金属线材，水洗可以中和酸洗过程中附着在金属线材中的酸液；
步骤六、超声波冲洗：利用超声波在液体中产生的空化作用、加速度作用和直进流作用可以对液体和污物产生直接和间接的作用，在空化气泡发生闭合过程中产生的冲击波能够迅速产生上千个大气压，对仍然吸附在金属线材表面上的污物进行巨大冲击，从而使金属线材中表面上的污染物迅速分散到溶液中，保证金属线材表面的干净和光滑，超声波清洗剂可以使用市面上零售的超声波清洗剂，例如科瑞博生产供应KRB-205强力超声波清洗剂，超声波清洗过程中的温度为40℃；
步骤七、第一次烘干：将超声波冲洗过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干，金属线材穿过烘干箱的速度为7m/s，烘干温度为170℃，金属线材穿过烘干箱的时间为6s；
步骤八、涂覆液制作：涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成，基础液的份数为100份，超微粒的石墨的份数为10份，二硫化钼的份数为16份，不含氢的氟树脂的份数为16份，基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液，涂覆液在制作过程中将三氯乙烯或四氯化碳溶液加入到搅拌机中，然后向其中加入超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂，通过搅拌轴进行搅拌，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为30min，涂覆液在制作完成之后还能够向搅拌机中加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，可以改善焊丝性能，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为10min；
步骤九、涂覆：将搅拌完成之后的涂覆液放入到涂覆盒内，将拉拔之后的金属线材从涂覆盒内穿过，线材的运行速度为12m/s；
步骤十、第二次烘干；将涂覆过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干，金属线材穿过烘干箱的速度为4m/s，烘干温度为125℃，金属线材穿过烘干箱的时间为4.6s。
实施例3
本发明提供了一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、机械剥壳：对原始的金属材料进行表面处理，通过线材剥壳机去除原始金属线材的表面金属皮膜，剥离表面的金属表面的锈蚀氧化皮，从而对金属表面的氧化皮起到预处理的作用，金属材料的剥离速度为1m/s；
步骤二、磨砂抛光：采用砂带抛光机对剥离之后的金属材料表面进行打磨抛光，进一步对线材表面的氧化皮和其他杂质进行处理，使得金属线材的表面变得更加光滑，砂带抛光机中的砂带采用陶瓷磨料砂带，粒度为P120，打磨的速度为20m/min；
步骤三、拉拔：将原始金属材料通过金属线材拉拔机进行拉拔，拉拔之后的金属线材的直径为6mm；
步骤四、酸洗：为了保证金属线材的表面完全进行处理和清洁，此时需要进行酸洗，将金属线材放入到酸液槽中，所用清洗的酸液采用盐酸，盐酸溶液中盐酸的浓度为13％，金属线材在盐酸中的浸泡时间为20s；
步骤五、水洗：将金属线材放入到水洗槽中进行水洗，金属线材在水洗槽内的浸泡时间为60s，在水洗的过程中上下翻动金属线材，水洗可以中和酸洗过程中附着在金属线材中的酸液；
步骤六、超声波冲洗：利用超声波在液体中产生的空化作用、加速度作用和直进流作用可以对液体和污物产生直接和间接的作用，在空化气泡发生闭合过程中产生的冲击波能够迅速产生上千个大气压，对仍然吸附在金属线材表面上的污物进行巨大冲击，从而使金属线材中表面上的污染物迅速分散到溶液中，保证金属线材表面的干净和光滑，超声波清洗剂可以使用市面上零售的超声波清洗剂，例如科瑞博生产供应KRB-205强力超声波清洗剂，超声波清洗过程中的温度为43℃；
步骤七、第一次烘干：将超声波冲洗过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干，金属线材穿过烘干箱的速度为9m/s，烘干温度为175℃，金属线材穿过烘干箱的时间为4.8s；
步骤八、涂覆液制作：涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成，基础液的份数为130份，超微粒的石墨的份数为14份，二硫化钼的份数为21份，不含氢的氟树脂的份数为21份，基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液，涂覆液在制作过程中将三氯乙烯或四氯化碳溶液加入到搅拌机中，然后向其中加入超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂，通过搅拌轴进行搅拌，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为30min，涂覆液在制作完成之后还能够向搅拌机中加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，可以改善焊丝性能，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为10min；
步骤九、涂覆：将搅拌完成之后的涂覆液放入到涂覆盒内，将拉拔之后的金属线材从涂覆盒内穿过，线材的运行速度为12m/s；
步骤十、第二次烘干；将涂覆过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干，金属线材穿过烘干箱的速度为5m/s，烘干温度为130℃，金属线材穿过烘干箱的时间为3.5s。
与现有的焊丝生产技术相比，本发明相对于传统的镀铜焊丝生产方法，彻底的摒弃的镀铜的加工环节，极大的降低了焊丝的生产加工成本，不会向传统镀铜焊丝加工生产过程中产生大量的工业废水和废气，而且相对于传统的镀铜工艺会使用大量的镀铜污水，产品在生产加工过程中产生的能耗也更少，本方法中提供了的涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成取代传统的镀铜工艺，基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液起到了溶媒的作用，相对于传统的镀铜工艺防潮性能、导电性能和防锈性能都更强，加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，可以改善焊丝性能，本方法中在进行涂覆之前先通过物理方法将焊丝的表面进行打磨和抛光，然后在通过化学的方法对金属线材的表面进行处理，金属线材的表面处理效果好，此外，还加入了超声波处理，利用超声波在液体中产生的空化作用、加速度作用和直进流作用可以对液体和污物产生直接和间接的作用，在空化气泡发生闭合过程中产生的冲击波能够迅速产生上千个大气压，对仍然吸附在金属线材表面上的污物进行巨大冲击，从而使金属线材中表面上的污染物迅速分散到溶液中，能够保证金属线材表面的彻底干净和光滑，从而使得后面的加工工作使线材的表面涂覆更加平整不会出现凸起，保证焊丝的质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、机械剥壳：对原始的金属材料进行表面处理，通过线材剥壳机去除原始金属线材的表面金属皮膜，剥离表面的金属表面的锈蚀氧化皮；
步骤二、磨砂抛光：采用砂带抛光机对剥离之后的金属材料表面进行打磨抛光，进一步对线材表面的氧化皮和其他杂质进行处理；
步骤三、拉拔：将原始金属材料通过金属线材拉拔机进行拉拔，拉拔之后的金属线材的直径为5-6mm；
步骤四、酸洗：将拉板之后的金属线材放入到酸液槽内进行酸洗；
步骤五、水洗：将金属线材放入到水洗槽中进行水洗；
步骤六、超声波冲洗：将金属线材放入到超声波清洗槽内进行，利用超声波发生器产生超声波对超声波清洗槽内的金属线材表面进行进一步的处理；
步骤七、第一次烘干：将超声波冲洗过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干；
步骤八、涂覆液制作：涂覆液由基础液、超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂组成，基础液的份数为80份-140份，超微粒的石墨的份数为7份-14份，二硫化钼的份数为14份-21份，不含氢的氟树脂的份数为14份-21份，涂覆液在制作过程中将三氯乙烯或四氯化碳溶液加入到搅拌机中，然后向其中加入超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟树脂，通过搅拌轴进行搅拌，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为30min；
步骤九、涂覆：将搅拌完成之后的涂覆液放入到涂覆盒内，将拉拔之后的金属线材从涂覆盒内穿过，线材的运行速度为12m/s；
步骤十、第二次烘干；将涂覆过后的金属线材穿过烘干箱进行烘干。
2.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤一中金属材料的剥离速度为1m/s，步骤二中的砂带抛光机中的砂带采用陶瓷磨料砂带，粒度为P120，打磨的速度为20m/min。
3.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤四中清洗的酸液采用盐酸，盐酸溶液中盐酸的浓度为9％-13％，金属线材在盐酸中的浸泡时间为20s-35s。
4.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤五中的金属线材在水洗槽内的浸泡时间为60s，在水洗的过程中上下翻动金属线材。
5.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤六中的超声波清洗过程中的温度为38℃-43℃。
6.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤七中金属线材穿过烘干箱的速度为5m/s-9m/s，烘干温度为160℃-175℃，金属线材穿过烘干箱的时间为4.8-9s。
7.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤八中的基础液为三氯乙烯或四氯化碳溶液，涂覆液在制作完成之后还能够向搅拌机中加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，搅拌轴的转速为60r/min，搅拌时间为10min。
8.根据权利要求1所述的一种无镀铜气体保护焊丝的制备方法，其特征在于：所述步骤十中金属线材穿过烘干箱的速度为3m/s-5m/s，烘干温度为120℃-130℃，金属线材穿过烘干箱的时间为3.5s-5s。
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