無(wú)鍍銅實心焊絲(sī)的國內外研究(jiū)現狀
點擊量:913 發布(bù)時間:2017-01-22 作者:快猫视频APP下载安装(上海(hǎi))增材製造技術有限(xiàn)公司
無鍍(dù)銅焊絲具有環保與節能的雙重優勢,國內外焊材企業競相開展這方麵研究。對其理解是仁者見仁智者見智,有的學者認為在(zài)焊絲表麵用(yòng)其他的塗層或鍍層來取代鍍銅層,同時還要起到鍍銅層所具有的防鏽、導電、潤滑等作(zuò)用。然而,有(yǒu)的學者認為要徹底改變這種在焊絲表麵進(jìn)行鍍層(céng)或塗層(céng)的現(xiàn)狀,利用特殊的方法使焊絲表(biǎo)麵金屬產生變化(huà),得到一層(céng)致密的物質(zhì)可以防止(zhǐ)焊絲進一(yī)步鏽蝕。還有一批學者提出在焊絲(sī)表麵進行複雜且特殊的處理,不僅要保證(zhèng)焊絲能擁有鍍銅(tóng)層所具有的性能,而且這層塗層物質能有效(xiào)的改善(shàn)焊(hàn)絲的焊接工藝性能,如電弧穩定性、熔滴過渡形式(shì)、飛(fēi)濺率等。
國內發展現狀
目前,國內(nèi)將無鍍銅焊絲的普遍理解為一種表麵特殊塗層(céng)焊絲,而且各個廠家的表麵處(chù)理方式和塗層(céng)物質各有(yǒu)不同,因此焊絲在最終所表(biǎo)現出來的(de)性能也差(chà)異較大。合適的表麵(miàn)處理方(fāng)式不但可以對焊絲起到防鏽和潤滑的作用,還可以(yǐ)有效地提高電弧的穩定性,改善電弧形態,減少飛濺等作用。
采用鈍(dùn)化處理也是製作無鍍銅焊絲的一種便捷方法。用(yòng)特定溶液清洗焊絲和預成膜,然後經過(guò)拉拔、脫脂及特定溶液成膜,再進行拋光和後處理等一係列工序,最後層繞包裝得到成品無鍍銅焊絲。
此種方法製作的(de)無鍍銅焊絲與鍍銅焊絲相比,在焊接工藝方麵,具有飛(fēi)濺小,同時焊接過程中熔敷金屬的潤濕(shī)性更好,所以表現出(chū)來焊縫的鋪展性更好,比鍍銅焊絲的焊縫(féng)更加平滑,紋理更(gèng)加細膩。所以無鍍銅焊(hàn)絲的焊縫金屬更加白亮,外觀也更加美觀;通(tōng)過對熔敷金(jīn)屬性能比較(jiào),發現(xiàn)無(wú)鍍銅(tóng)焊絲和鍍銅焊絲這兩種焊絲在力學性能和化學成分這兩個方麵沒有太大差(chà)別(個別(bié)指標無鍍銅焊絲較好),基本全部符合國家相關標(biāo)準並通過現場(chǎng)工(gōng)藝評定試驗(PQR)。焊縫表麵成形良好,符(fú)合相關要求,且通過(guò)對焊縫區域進行的力學性能測試、無損檢測、理化試驗,金(jīn)相分析等測試,其結果都滿足滿足國家的相關標準;防鏽性測試,焊絲在不采用任何包裝相對(duì)濕度(dù)約為79%的室內存放情況下,超高10天(tiān)後逐漸(jiàn)開始鏽蝕,而放置在室外的(de)情況下(xià)鏽點出現在6天後。
利用化學轉化膜的方法在(zài)焊絲(sī)表麵(miàn)獲得由(yóu)堿土金屬、堿金屬、稀土金屬、金屬氧化物組成的單一成分覆層、複合(hé)成分覆層及納(nà)米(mǐ)複(fù)合體係覆層。采用單一成分覆(fù)層實心焊(hàn)絲能夠明顯改善焊接過程中的熔滴過渡形式,並且隨覆層厚度的增加,效果變化明(míng)顯,但是有惡化送絲性能的趨勢。焊絲采(cǎi)用複合成(chéng)分覆層能夠獲得接近(jìn)納米複合體係的表麵覆層,焊接工藝性能將被顯著改善,順暢的送絲性能同時得到很好的保證,然而此時焊絲不適宜擺(bǎi)動式焊接,因為對坡口形式與角度會對熔滴過(guò)渡形式造成很大(dà)的影(yǐng)響。經(jīng)過覆層優化的焊絲,可實現非常穩定的射流(liú)過渡,並最終得到高強(qiáng)度高純淨度高質量的焊縫(féng)。有覆(fù)層的焊絲(sī)MIG焊質量和TIG焊相當,具有很好的發展及應用前景(jǐng)。
納米塗層技術在(zài)焊絲表麵處理中得到了一定應用。表麵塗層技術(shù)目的是為了使焊絲表麵形成一層致密的氧化膜,氧化(huà)膜主要為Ti、Na和K等元素的(de)氧化物。在某一特定的規範參數下,進行焊接工藝性對比實驗,其結果為,未(wèi)塗層焊絲過渡頻率小於塗層焊絲,其中短(duǎn)路過渡頻率卻遠遠大於塗層焊絲(sī)。並且塗層焊絲(sī)電弧更加穩定,電弧弧(hú)柱的徑向寬度更寬。
然而,塗層粉(fěn)易脫落是需(xū)要解決的(de)問題,脫落(luò)的塗(tú)層粉末不僅使焊接過程中送絲不暢,而且會堵塞焊接設備中的送絲(sī)係統。
運用機械合金化的方法(fǎ)製作出活性(xìng)無(wú)鍍銅焊絲。機(jī)械合金化(Mechanical Alloying,簡稱MA)是一種(zhǒng)非平衡態下的粉末固態合金方法,這種方法是在20世紀60年代末為研製氧化物在鎳基高溫合金中的彌散強化(ODS)而應用的一種製備合(hé)金粉末的新方法。
製作機械合金化無鍍銅焊絲(sī),首先,需要(yào)將焊絲表麵進行機械壓痕的方法進行(háng)毛化處理。軋使用的(de)設備為四個軋絲輪,當焊絲通過軋絲輪,就會(huì)在焊絲的相互成90º的四個(gè)方向呈現均勻的壓痕。然後將活性劑粉末B2O3、CrO3、SiO2、TiO2、NaF、Ni粉LiFAl-Mg合金粉(fěn)等混合而成作(zuò)為拉絲粉然後將焊絲經過多次拉(lā)拔減徑,為了使活性劑的潤滑性更好(hǎo),在其中加入一定量的潤滑劑,潤滑劑不僅使得拉絲過程順(shùn)暢,而且可以保證焊絲在(zài)焊接過程中具有良好的(de)送絲性和電弧穩定性。最後將(jiāng)焊絲拉拔到要求尺寸,經過繞盤包裝製作出成品焊絲。
然而(ér),此(cǐ)種方法加工的無鍍銅焊絲存在自身的缺(quē)陷。由於焊絲表麵的刻痕相當於焊絲表麵製造的缺陷,所以在(zài)拉拔的過程中(zhōng)容易出現斷絲現象,因此(cǐ)在壓痕工藝中進(jìn)行需要對壓痕深度進行控製。如果壓(yā)痕太淺,會造成在後續的機械合(hé)金化過程中加(jiā)粉量不足,且焊絲中活性劑容易脫落。如果壓痕太深,一方麵造成拉拔時斷絲,另一方麵造(zào)成焊絲表麵的壓痕無法消除,使得焊絲表麵不光滑.最終導致焊接過程中送絲(sī)不暢。
基(jī)於上述一些無鍍銅焊絲製作方法,我公司積極開展進行無鍍銅實心焊絲生產的相關工作,在相(xiàng)關輔料廠家和試用客戶的大力支持下,在原有的生產工藝上進行改進,現已取得階段性成果,並且實現(xiàn)了(le)一定的批量供貨。歡迎(yíng)新老客(kè)戶來電谘詢:400-153-0010。
國外發展現狀
瑞典伊薩(ESAB)公司自(zì)1997年開(kāi)始推出無鍍銅(tóng)焊絲,最初命名為EcoMig後更名為(wéi)Autrod。2002年伊薩發明(míng)的無鍍銅(tóng)焊絲采用先(xiān)進的表麵處理(lǐ)技術(ASC),並將其(qí)無鍍銅焊絲命名為AristoRod。其導電性、送絲穩定性、防鏽性能以及焊縫的最終性能均十分優良,得到了廣泛(fàn)的生產應(yīng)用。通過對這(zhè)種無鍍銅焊絲的分析(xī),可以基本了(le)解到,ESAB公司是采用適當(dāng)處理方式使焊絲表麵暗化或(huò)表麵增加其他的保護層,同時保證其表麵的光潔度,以達(dá)到最終實現(xiàn)無鍍銅的目的。
2002年起(qǐ),日本神戶製鋼和住友金屬工業股份公司也均能為用(yòng)戶供應係列MAG焊及CO2焊用無鍍銅(tóng)實芯焊(hàn)絲產品,韓國的基(jī)斯韋爾株式會社近幾年也申請了無鍍銅焊絲的發明專利。
韓國學者在其專(zhuān)利中提出,采用含有堿金屬(shǔ)或堿土金屬化合物、Zn化(huà)合物和(hé)烴類化合物的表麵處(chù)理油塗敷在焊絲表麵,並(bìng)且嚴(yán)格控製其塗敷量(liàng)(1kg焊絲上塗敷0.003~0.006g)。經過處理過的焊絲具有良好的防鏽性(xìng)、耐磨損性電弧穩定性以及送給性。
日本的(de)有關學者在焊絲表麵上塗(tú)敷MoS2、WS2、C其中的一種來(lái)提高送給(gěi)性;還有人提出(chū)在焊絲表麵上塗敷(fū)鉀化合物(wù)、硫化合物、聚異丁烯來減少飛濺;還有相關專利提出用烴類礦物油和植物油組成的混合油,以及MoS2、WS2、C、聚(jù)四氟乙(yǐ)烯、脂肪酸、金屬皂等混合物來塗(tú)敷焊絲(sī),從而製作出無鍍銅焊(hàn)絲。
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