[发明专利]送给性良好的电弧焊接用焊丝及其拉丝方法

说明书

本发明涉及一种电弧焊接用焊丝，特别是关于使焊丝产成品残存应力分布均匀化、送给性良好的电弧焊接用焊丝及其拉丝方法。

电弧焊接用焊丝，因用于焊接机械装置，焊丝作为焊填金属添加，就缠绕成线轴和桶形包装，焊接时通过送给辊及焊枪电缆送给，其因电弧热而熔化，与母材一起熔合，所以为了进行稳定的焊接，确保良好的送给性是很重要的。另外，近来因为要求焊接作业自动化、高效率化，实际要求以快速的送给速度进行稳定的焊丝送给，对于提高焊丝送给性的要求更高。

一般，包括电弧焊接用焊丝在内的各种焊丝，由最初的原线(ROD)到形成产成品焊丝，要通过各种尺寸的拉模，从粗径到细径阶段性地减缩断面，拉丝成最终成品线。

关于拉丝工艺，与焊丝送给性有关的因素，包括将产成品线拉丝出符合要求线径的减缩断面率、调整拉丝进度、焊丝拉伸强度和拉伸率偏差的内应力分布均匀性、焊丝的直行性等。其中，焊丝内应力分布均匀性对于焊丝的送给性来说是最重要的因素。

目前，为了加强对焊丝送给性的拉丝工艺的控制，一般仅单纯考虑将粗径变成细径式的减缩断面率，或考虑通过调整焊丝拉伸强度和拉伸率偏差的内应力分布均匀化。

但是，对于拉丝工艺来说，焊丝的多次拉伸(拉丝)，焊丝外部即与拉模接触的表面比心部组织更致密，从而形成硬化，这种硬化不仅不可能多次进行焊丝拉伸，而且焊丝外部与心部的残存应力分布更不均匀。因此，目前通过单纯减缩断面率、调整拉丝进度和拉丝线拉伸强度的控制，使产成品线的外部与内部的残存应力分布均匀是有限度的。

另外，随着连续进行焊丝拉丝的焊丝表面硬化，引起与焊丝接触的拉模磨损，增加焊丝表面损伤，给产成品线的质量带来不良影响，结果是在焊接时妨碍焊丝的顺利送给。

随着表面硬化的焊丝与拉模之间的接触造成拉模磨损，其原因在于与焊丝的接触面积不均匀，因此造成产成品线纵向残存应力分布很不均匀。因此，焊接时焊丝通过送给辊及焊枪电缆送给，负荷集中于局部，是焊丝不能传送，成为严重扭曲、缠绕成团的原因。

本发明的目的是提供一种送给性良好的电弧焊接用焊丝及其拉丝方法，通过控制拉丝工艺的焊丝断面的硬度偏差和焊丝纵向硬度偏差，使焊丝内应力分布均匀，提高电弧焊接用焊丝的送给性。

本发明进一步的目的是将焊丝与拉模接触所形成的接触面积控制在一定范围，通过减少焊丝的硬度偏差，提供焊丝残存应力分布均匀的电焊用焊丝。

本发明更进一步的目的是：以通常的拉丝过程将焊丝最终阶段分成二个阶段，其第一阶段是通过调整焊丝与拉模之间的接触角度，减少焊丝断面上的心部与表面之间的硬度偏差；第二阶段通过纵向调整矫正焊丝的模腰部，减少焊丝纵向硬度偏差，提供可减少焊丝内部硬度偏差的电弧焊接用焊丝的拉丝方法。

本发明的目的是这样实现的：采用Hv硬度计测定电弧焊接用焊丝硬度，焊丝断面心部与表面之间的硬度差在18以下，在以焊丝任意200mm间距测定纵向硬度差在15以下。

再有，上述焊丝的硬度偏差，可通过焊丝与拉模接触面积的控制进行调整；通过按以下公式定义的接触面积比特定在3-3.5范围内，调整焊丝的硬度偏差。

接触面积比＝减缩断面接触比(减缩断面接触面积/引入线断面积)＋矫正接触比(矫正接触面积/引出线断面积)。

为了达到上述进一步的目的的技术方案，本发明提供了将电弧焊接用焊丝拉出符合要求线径的拉丝方法，焊丝最终拉丝分二阶段进行，二个阶段拉丝中，由第一阶段为了通过调整焊丝与拉模之间的接触角度减少焊丝断面心部与表面之间的硬度偏差阶段、第二阶段通过纵向调整矫正焊丝的模腰部减少焊丝纵向硬度偏差阶段。

以下结合附图详细说明本发明。

图1a是焊丝通过送给辊时的纵向视图。

图1b是焊丝通过送给辊时的横向视图。

图2是焊丝通过拉模时的减缩断面接触部与矫正接触部视图。

图3是将拉丝工艺产成品阶段的拉丝分成二个阶段实施的示意图。

图4是适用于本发明实施例的焊丝送给性试验方法

决定焊丝(W)与拉模(D)的接触面积，主要是i)实施焊丝(W)实际减缩断面的拉模(D)与焊丝(W)之间的接触面积；ii)焊丝直行性和伴随焊丝直行性的焊丝(W)与模腰部(200)的接触面积。通过上述模腰部(200)矫正焊丝线径，提高直行性。