[发明专利]由铜涂覆条带制成的管状焊丝

说明书

本公开内容涉及一种用于制造管状焊接电极的方法，该方法包括以下步骤：提供具有长度以及第一表面和第二表面的铜涂覆钢材料的条带，其中，该条带的至少该第一表面至少基本上涂覆有铜合金；使该条带沿该长度形成为U形；用粒状粉末助焊剂填充该条带的该U形；以及机械地闭合该U形以形成铜涂覆钢材料的护套，该护套基本上包封该粒状粉末助焊剂，从而形成管状焊接电极。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月30日提交的美国临时专利申请号62/650475的优先权的权益，该美国临时专利申请通过援引以其全文并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及焊丝，并且更具体地涉及由铜涂覆条带制成的管状焊丝。

背景技术

用于制造管状焊接电极的现有工艺使用未涂覆的钢带。未涂覆的钢带填充有粒状助焊剂填充物，该粒状助焊剂填充物成为管状焊接电极的芯部。然后，机械地闭合未涂覆的钢带，例如采用对接接缝或重叠接缝。该接缝是机械的并且未密封。由于接缝未密封，因此不会在这些管状焊接电极的表面施加涂层。如果要施加涂层，不期望的镀覆化学品和酸可能会进入粒状助焊剂填充芯部中，这将对焊接性能产生不利影响。

用于制造管状焊接电极的另一种工艺方法有时被称为“无缝”工艺。无缝工艺涉及使用形成为相对较大(直径大约为5/8英寸)的全圆周圆管形状的条带。然后，将条带的相邻纵向边缘焊接在一起(例如，以去除接缝)以形成管。在离线振动填充过程中将助焊剂添加到管中。该过程可能费时超过24小时才能完成。在一系列退火和拉拔还原步骤中将填充的管拉拔到最终期望的丝直径。拉拔完成后，可以对无缝管状电极进行铜镀覆。在此，没有这样的被裸露的接缝：该接缝可以捕获与镀覆工艺相关联的不期望的酸或其他化学品或允许其进入芯部。尽管这种“无缝”丝电极允许电极具有铜涂层(因此提高了电导率并且减少了焊接时的接触端头磨损)，但是它们制造起来相对较昂贵，该制造过程包括多个工艺步骤，这些工艺步骤难以或不可能作为在线工艺进行并且需要大量的在程工作(WIP)。

因此，需要一种铜涂覆的管状丝电极，该管状丝电极可以通过比通常的无缝工艺相对高效且更便宜的途径制造，但是不允许酸或其他不期望的化学品与粒状助焊剂填充芯部发生反应。

发明内容

根据本公开内容的一个方面，一种具有长度的管状焊接电极包括基本上沿该电极的长度延伸的粒状芯部以及基本上沿该电极的长度延伸并且基本上包封该粒状芯部的钢护套。该粒状芯部可以是粒状粉末助焊剂填充芯部或金属芯部。如本公开内容中所使用的，“基本上沿长度延伸”是指沿长度的至少大部分延伸，包括(但不是必需)整个长度。如本公开内容中所使用的，“基本上包封”是指至少大部分地包封，包括(但不是必需)完全包封。

该钢护套具有内表面和外表面。该钢护套具有和相对的径向端，这些径向端基本上沿该电极的长度延伸。该钢护套的内表面或外表面中的至少一个至少基本上涂覆有铜或铜合金。在该钢护套的相对的径向端连结之前，该内表面或外表面至少基本上涂覆有铜或铜合金。如本公开内容中所使用的，“至少基本上涂覆”的表面是至少90％被涂覆的表面(并且可以被完全涂覆，或者完全被涂覆、除了涂层中的无意缺陷之外)。铜或铜合金可以通过镀覆施加到该钢护套。内表面或外表面或这两者均可以涂覆有铜合金。该钢护套的相对的径向端可以经由基本上沿该电极的长度延伸的接缝而连结。该接缝可以是对接接缝或重叠接缝。

根据本公开内容的另一方面，一种用于制造管状焊接电极的方法包括以下步骤：(a)提供具有长度以及第一表面和第二表面的铜涂覆钢材料的条带，其中，该条带的至少第一表面至少基本上涂覆有铜合金；(b)使该条带沿该长度形成为“U”形；(c)用粒状助焊剂填充该条带的“U”形；以及(d)机械地闭合该“U”形以形成铜涂覆钢材料的护套，该护套基本上包封该粒状助焊剂，从而形成管状焊接电极。该机械地闭合可以涉及形成对接接缝或重叠接缝。该铜合金可以被镀覆到该钢材料的条带上。该方法可以包括将该管状焊接电极拉拔到期望直径的进一步步骤(e)。在步骤(b)期间，铜涂覆的表面可以位于该“U”形的内侧或外侧或这两者上。