[发明专利]一种气体保护焊用非镀铜实芯焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体保护焊用非镀铜实芯焊丝及其制备方法，属于焊丝技术领域。

背景技术

目前，CO₂气体保护焊丝已发展成为消耗量最大的单一焊材品种之一，2012年已达150万吨。传统的CO₂气体保护焊丝采用化学镀铜或电镀铜的方式生产，制造过程中的废酸、废碱、镀铜废液、含硼废物等的处理和水消耗过大，环保和成本的压力很大。同时传统的镀铜CO₂气体保护焊丝焊接工艺性能也存在许多缺陷，例如电弧不稳、飞溅多、送丝不畅、自动化焊接时再引弧故障率较高、焊缝成形较差等。

由于镀铜焊丝及其制造过程存在上述缺点，非镀铜焊丝及其生产技术的研究越来越引起焊丝行业的关注。专利文献CN1788921A公开了一种无镀铜实芯焊丝及其制备方法。其无镀铜实心焊丝是将无镀铜实心焊丝原料或半成品表面的粗糙度处理到一定程度，然后用草酸水浸泡，经水冲洗，干燥后，浸渍于载体润滑剂中，再经过烧结，经固体润滑剂润滑拉拔而成。该专利文献中选择特有的载体润滑剂来提高焊丝的防锈性。

专利文献CN101362980A公开了用于非镀铜实芯焊丝生产的润滑剂及其焊丝生产工艺，该润滑剂有石墨和草酸亚铁混合而成，该非镀铜实心焊丝的生产工艺主要包括：将焊接用钢丝拉拔成成品焊丝，在拉拔成品焊丝的最后两道或三道模具的模盒中加入由石墨和草酸亚铁混合而成的润滑剂；在加入润滑剂的前1道或2道模具的模盒中，加入水溶性干式拉丝润滑剂与硬脂酸三乙醇胺的混合物。制备得到焊接时送丝顺畅，飞溅小，金属熔覆性能好的非镀铜实芯焊丝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体保护焊用非镀铜实芯焊丝，该焊丝表面处理均匀，送丝稳定，导电性、耐锈性强，起弧及再起弧成功率高。

本发明的另一目的在于提供一种所述气体保护焊用非镀铜实芯焊丝的制备方法，该方法无废酸、废碱、镀铜废液、硼废物排放，水消耗量小。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种气体保护焊用非镀铜实芯焊丝，包括焊丝基体和表面处理层；所述焊丝基体由盘圆拉拔而成；所述表面处理层包括焊丝拉拔过程中残余的钾基固体拉丝润滑剂和高压静电涂油，其中钾基固体拉丝润滑剂的残余量为5～10mg/m²，高压静电涂油的量为5～15mg/m²。

本发明的气体保护焊用非镀铜实芯焊丝的直径为0.6～1.6mm。其中的焊丝基体主要是采用Φ5.5mm的圆钢盘条拉拔而成。本发明中所谓的钾基固体拉丝润滑剂即固体拉丝润滑剂中的金属皂为硬脂酸钾。

所述高压静电涂油按重量百分比计由以下物质混合而成：1.5％～2.5％的纳米二硫化钨或纳米二硫化钼，0.5％～1.5％的纳米级石墨粉，余量为精炼棕榈油。其中纳米二硫化钨或纳米二硫化钼的粒径优选为40～70nm；纳米石墨粉的粒径优选为30～60nm；精炼棕榈油作为载体，在使用之前将上述物质成分搅拌混合均匀即可。

一种所述气体保护焊用非镀铜实芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：

(1)盘圆前处理：将盘圆依次进行剥壳、除锈、15～25MPa压力水反向清洗、涂石灰、烘干；

(2)拉丝减径：采用粗拉减径和精拉减径对盘圆进行拉丝减径，在拉拔过程中加入钾基固体拉丝润滑剂，达到成品焊丝的尺寸要求；

(3)润滑剂清除：清除焊丝表面的润滑剂，控制润滑剂的残余量为5～10mg/m²；

(4)高压静电涂油：对焊丝进行高压静电涂油，控制涂油量为5～15mg/m²；

(5)精密缠绕和包装：将焊丝进行精密缠绕、包装。

在将处理后的盘圆拉拔成焊丝的过程中，采用6道次直线式拉丝机进行粗拉减径，第一道次拉拔采用带有压力模的固定模拉拔，后5道次均采用辊模拉拔；第一道次电机功率不小于37kW，其余道次电机功率不小于30kW。所述压力模盒带有润滑剂旋转搅拌器，所述压力模的模具材质为硬质合金，规格(直径)为5.95mm；所述固定模的规格(直径)为4.7mm。

粗拉后的焊丝采用8道次直线拉丝机进行精拉减径，电机功率不小于15kW，前七道采用辊模拉拔，最后一道次拉拔采用带润滑剂旋转搅拌器的旋转模盒，模具为固定模，材质为天然金刚石。所述辊模的材质为硬质合金。

本发明的优点在于：