CN1709637A - 一种表面涂有石墨涂料的co2气体保护实芯焊丝及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝及制造方法，其特点是实芯焊丝的表面涂有一层纳米级石墨基涂料。其生产方法是采用拉拔法制成焊丝，用电解先洗、水清洗、电解酸再洗、水清洗的作业步骤除去焊丝表面在拉拔过程中吸附的润滑剂薄膜后，将焊丝进行石墨基涂料的涂敷或喷涂处理；其工艺流程为：放线—电解碱洗—水洗—电解酸洗—水洗—石墨涂敷或喷涂处理—干燥—收线—层绕。石墨有导电、防锈、润滑等功能。本发明的表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝可提高焊缝质量，是一种环保型焊丝。

Description

一种表面涂有石墨涂料的CO2气体保护实芯焊丝及制造方法

技术领域

本发明属于焊丝和焊丝生产技术，具体来说涉及一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝及制造方法。

背景技术

在造船、锅炉及汽车等制造行业中用于结构件的焊接，埋弧焊丝及二氧化碳气体保护实芯焊丝焊接成本低，且易于实现自动焊接，目前已发展成焊接中普遍使用的焊接材料和主导产品。这些实芯焊丝的表面用镀铜层给予保护。镀铜层的功能首先是防止焊丝生锈，再则是保证焊丝在使用过程中有良好的润滑性与导电性。但是，焊丝表面的镀铜层在焊接过程中能增加熔敷金属中铜的含量，改变焊缝的组织结构，大家知道铜元素对于钢的组织结构和机械性能而言是一种有害元素。因此，镀铜层是一种影响焊接质量的不利因素。它在焊接过程中增加了烟雾，污染环境。

发明内容

本发明的目的是克服以上背景技术中存在的不足，提供一种环保、有利于焊缝的组织结构，提高焊缝质量，且经济性好的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝及制造方法。

本发明的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝，其特点是实芯焊丝的表面涂有一层石墨基涂料。所用石墨基涂料中的石墨粒度为1000目以上的微粉，或者为纳米级石墨。

本发明的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法，其特点是采用拉拔法制成焊丝，先用碱洗、水清、再酸洗、水洗，除去焊丝表面在拉拔过程中吸附的润滑剂薄膜后，将焊丝进行石墨基涂料的涂敷或喷涂处理；其工艺流程为：

放线——电解碱洗——水清洗——电解酸洗——水清洗——石墨基涂料的涂敷或喷涂处理——干燥——收线——层绕。

本发明的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特点是石墨基涂料组成为：

石墨                5％～20％

分散剂              0.35％～1.2％

分散稳定剂          0.55％～2％

有机或无机成模剂    0.55％～2％

有机增稠剂          0.35％～1.2％

防锈剂              0.09％～0.35％

催干剂              0.09％～0.35％

其余量为水。

本发明的石墨表面的实芯焊丝与背景技术的镀铜层焊丝比较，石墨具有导电、防锈、润滑等功能。突出的实质性特点和显著进步是改善了焊缝的组织结构，提高了焊缝质量。它是一种环保型焊丝。

具体实施方式

本发明是一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝，实芯焊丝的表面涂有一层石墨基涂料。石墨粒度为1000目以上的微粉，或者为纳米级石墨。所用焊丝拉拔成的规格为φ1.6、φ1.2、φ1.0、φ0.8mm，然后将其按下列步骤处理：

电解碱洗(温度83℃、电流500A)

水洗

电解酸洗(温度65℃、电流300A)

水洗

完成上述清洗工序，除去焊丝表面因拉拔过程而附着的润滑剂薄膜后；将焊丝表面用石墨基涂料进行涂层处理。

石墨具有能导电、防锈、润滑的功能。

表面涂石墨的实芯焊丝(ER50-6)，经焊接试验焊接焊缝质量检测结果，碳(C)为0.09％、抗拉强度为1160MPa熔敷金属理化性能均符合国家标准GB/T8110-1995。

本发明的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法，是采用拉拔法将焊丝用的(一般直径φ5.5mm)盘条制成产品规格要求的直径φ1.6、φ1.2、φ1.0、φ0.8mm后，经过碱洗、水洗、酸洗、水洗，在石墨基涂料的模槽中涂敷、或者用喷涂设备喷涂处理。其具体工艺流程为：

放线——电解碱洗——水清洗——电解酸洗——水清洗——石墨基涂料的涂敷或喷涂处理——干燥——收线——层绕。

本发明的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特点是石墨基涂料组成为：

微粉或纳米石墨                   5％～20％

分散剂                           0.35％～1.2％

分散稳定剂                       0.55％～2％

有机无机成膜材料                 0.55％～2％

有机增稠剂                       0.35％～1.2％

防锈剂                           0.09％～0.35％

催干剂                           0.09％～0.35％

其余量为水。

其中：

石墨基涂料中的分散剂为十二烷基苯磺酸钠、六偏磷酸钠、β-萘磺酸钠、甲醛缩合物、木质素磺酸钠中的一种或两种。

石墨基涂料中有机或无机成膜剂为硅酸、四乙脂、硅酸溶胶、铝酸溶胶、锂水玻璃中的一种或两种。

石墨基涂料中的分散稳定剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和氨水中的一种或两种。

石墨基涂料中的有机增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠中的一种或两种。

石墨基涂料中的防锈剂与催干剂分别为二甲基乙醇胺及辛酸。

石墨基涂料组成具体实例1：

石墨(固含量25％)               20Kg

去离子水                       69.74Kg

六偏磷酸钠                     0.35Kg

氢氧化锂(固含量20％)            0.55kg

按顺序加入150L配制罐中，用分散机在1200rpm转速下混合分散80分种后，将硅酸溶胶(固含量20％)2.75kg羟丙基纤维素0.55kg、二甲基乙醇胺0.09kg、辛酸0.09kg加入配制罐中，用分散机在1200rpm下混合分散150分钟后，将混合分散好的悬浮液过1000目筛网，成品装入塑料桶中，(20立升/桶)、密封储存。

以上总固体6.98kg，其中石墨5kg占71.64％。

石墨基涂料组成具体实例2

石墨(固含量25％)                  50kg

去离子水                          30.56kg

β-萘磺酸钠甲醛缩合物              0.8kg

氨水(氨含量20％)                  7kg

按顺序加入150L配制罐中，用分散机在1000rpm转速下混合分散70分种，将硅酸四乙脂1.4kg、聚丙烯酸钠0.8kg、硫脲0.22kg、二甘醇0.22kg等加入配制罐，用分散机在1000转/分钟的转速下混合分散120分钟，过筛分装。

以上总固体量17.34kg，其中石墨12.5kg，占72.1％。

石墨基涂料组成具体实例3：

普通石墨(固体含量25％)         80kg

去离子水                      4.9kg

木质素璜                      1.2kg

二甲基乙醇胺(固体含量20％)     2kg

按顺序加入150L配制罐中，用分散机在800转/分钟的转速下混合分散70分钟，将锂水玻璃2kg、聚乙烯醇钠1.2kg、苯丙三唑0.35kg、辛酸0.35kg等加入配制罐，用分散机在800rpm的转速下混合分散180分钟，过筛分装。

以上总固体27.1kg，石墨20kg占73.8％。

Claims (11)

1、一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝，其特征是实芯焊丝的表面涂有一层石墨基涂料。

2、依据权利要求1所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝，所用石墨基涂料中的石墨的粒度为1000目以上的微粉。

3、依据权利要求1所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝，所用石墨基涂料中的石墨为纳米级石墨。

4、依据权利要求1所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法，其特征是采用拉拔法制成焊丝，先用碱洗、水清、再酸洗、水洗，除去焊丝表面在拉拔过程中吸附的润滑剂薄膜后，将焊丝进行石墨基涂料的涂敷或喷涂处理；其工艺流程为：

放线——电解碱洗——水清洗——电解酸洗——水清洗——石墨基涂料的涂敷或喷涂处理——干燥——收线——层绕。

5、依据权利要求1或4所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特征是石墨基涂料组成为：

石墨                        5％～20％

分散剂                      0.35％～1.2％

分散稳定剂                  0.55％～2％

有机或无机成模剂            0.55％～2％

有机增稠剂                  0.35％～1.2％

防锈剂                      0.09％～0.35％

催干剂                      0.09％～0.35％

其余量为水。

6、依据权利要求5所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特征是石墨基涂料中的分散剂为十二烷基苯磺酸钠、六偏磷酸钠、β-萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠中的一种或两种。

7、依据权利要求5所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特征是石墨基涂料中有机或无机成膜剂为硅酸四乙脂、硅酸溶胶、铝酸溶胶、锂水玻璃中的一种或两种。

8、依据权利要求5所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特征是石墨基涂料中的分散稳定剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和氨水中的一种或两种。

9、据权利要求5所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特征是石墨基涂料中的有机增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠中的一种或两种。

10、据权利要求5所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气体保护实芯焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料；其特征是石墨基涂料中的防锈剂与催干剂分别为苯并三唑、二甲基乙醇胺、硫脲、辛酸及二甘醇。

11、根据权利要求5所述的一种表面涂有石墨涂料的CO₂气保焊丝的制造方法中所用的石墨基涂料，其特征是涂料中的石墨在其固体份中的含量均在70％以上。