[发明专利]药芯焊丝电刷镀铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊丝镀铜的方法，尤其涉及药芯焊丝电刷镀铜的方法，属于焊接技术领域。

背景技术

焊接技术在造船、石油化工、机车车辆、电力、核反应堆等领域起到非常重要的作用，药芯焊丝作为焊接材料的一个重要分支，在焊接材料中所占比例正在逐年上升。药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截面形状或将盘圆轧成“U”字形后，将药粉装入槽内，再经轧制和拉拔加工所制成的焊丝。

药芯焊丝与实心焊丝相比药芯焊丝有如下特点：1)对各种钢材的焊接，适应性强调整焊剂的成分和比例极为方便和容易，可以提供所要求的焊缝化学成分。2)工艺性能好，烛缝成形美观采用气渣联合保护，可以获得良好成形。加入稳弧剂使电弧稳定，熔滴过渡均匀。3)熔敷速度快，生产效率高在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大，熔化速度快，其熔敷率约为85％-90％，生产率比焊条电弧焊高约3-5倍。4)可用较大焊接电流进行全位置焊接。

药芯焊丝根据其焊丝结构可以分为有缝药芯焊丝和无缝药芯焊丝两种，现有技术中涉及无缝药芯焊丝表面可以镀铜，镀铜能使药芯焊丝具有良好的导电性和防锈能力。尤其是不镀铜的药芯焊丝容易磨损焊枪导电咀，药芯焊丝镀铜后可以延长导电咀的使用寿命，从而提高焊接生产效率。

现有药芯焊丝镀铜主要采用化学镀铜法。化学镀铜要求设备简单，操作容易，但镀液不稳定，镀层质量较差，生产成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种药芯焊丝电刷镀铜的方法，该方法可以实现有缝药芯焊丝的表面镀铜，镀层质量好，生产成本低。

本发明的上述技术问题可以通过以下技术方案得以实施：一种药芯焊丝电刷镀铜的方法，该方法包括以下步骤：

A、清洗：将药芯焊丝用钢带经过超声波清洗，再经清水冲刷后烘干；

B、电刷镀铜：将上述烘干后的药芯焊丝用钢带的正面用电刷镀铜，镀上一层厚度在1.0-2.0微米的铜层后立即进行镀后处理；

C、拉拔成型：将上述镀后处理的药芯焊丝用钢带反面压成U型槽，填装上药粉后轧圆，然后拉拔成型为药芯焊丝成品。

其中，有缝药芯焊丝因为制造成本低而得到了广泛的应用，它的制造方法是由薄钢带通过成形轧辊加工成U型槽，填入药料，轧成管状，最终尺寸一般是通过拉拔加工而成。

由于现有技术中无缝药芯焊丝通常采用化学镀铜的方法。有缝药芯焊丝的缺点是由于镀铜时会使药芯粉受潮，因此其表面难以化学镀铜，而本发明通过电刷镀的方法实现了有缝药芯焊丝的镀铜。使有缝药芯焊丝具有良好的导电性和防锈能力，同时，有缝药芯焊丝镀铜后可以延长导电咀的使用寿命，从而提高焊接生产效率。

步骤A中采用超声波清洗，其优点是：清洗效果好，清洗速度快，生产效率高，对工件表面无损伤，生产占地面积小和人工费用低，是一种节能、环保、低成本的先进工艺。清水冲刷后在室温条件下烘干。在超声波清洗之前还需采用预处理，使得钢带表面平滑，要用切削机床精工修理，或用砂布、金相砂纸打磨，在修整后的镀件表面粗糙度Ra应在5μm以下。

步骤B中电刷镀铜采用的镀铜液可以是普通的酸性镀铜液和碱性镀铜液，其中普通碱性镀铜液PH＝9.2-9.8，铜离子含量为64g/L，密度为1.14g/cm³，为了防止腐蚀和镀铜层的脱落，可以普通的酸性镀铜液中加入络合剂(如乙二胺)和辅助络合剂(如氨三乙酸、柠檬酸盐等)。刷镀完毕要立即进行镀后处理，清除镀件表面的残积物，如水迹、残液痕迹等，采取必要的保护方法，如烘干、打磨、抛光、涂油等。

在上述的药芯焊丝电刷镀铜的方法中，步骤A中所述的超声波清洗时超声频率为20kHz-30kHz，清洗温度为30-60℃。当工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。当频率低于20kHz时，工作噪音不仅变得很大，而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。工作频率太高，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。加大对钢带表面的损伤。超声波在30℃-40℃时，空化效果最好.清洗剂则温度越高，作用越显著。

在上述的药芯焊丝电刷镀铜的方法中，步骤B中电刷镀铜刷镀电压为12V-15V，镀笔与药芯焊丝用钢带相对运动速度为9m/min-18m/min，刷镀时间为5-15s。刷镀电压影响镀液的沉积速度和镀层质量，刷镀速度太慢时，接触部位发热量大，镀层易发黑，局部还原时间长，镀层生长太快，组织易粗糙，速度太快时，会降低电流效率和沉积速度，镀层易脱落。