無鍍銅實(shí)心焊絲的國內外研究現狀
點擊量:663 發布時間:2017-01-22 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增材製造(zào)技術有限公司
無鍍銅焊絲具有環(huán)保與節(jiē)能的雙重優勢,國內外焊材企業競相(xiàng)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(miàn)用其他的塗層或鍍(dù)層(céng)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(huá)等作用。然而,有的學者認為要徹(chè)底改變這種在焊絲表(biǎo)麵進行鍍層或塗(tú)層(céng)的現狀,利用特殊的方法使焊絲表麵金屬產生變(biàn)化,得到一層致密(mì)的(de)物質可以(yǐ)防止焊絲進一步鏽蝕。還有一批學者(zhě)提(tí)出在焊絲表麵進行複雜且特(tè)殊的處理,不僅要保(bǎo)證焊絲能擁(yōng)有鍍銅層所具(jù)有的性(xìng)能,而且這層塗層物質能有效的改善焊絲的焊接工藝(yì)性能,如電弧穩定性、熔滴過渡形式、飛濺(jiàn)率等。
國內發展現狀
目(mù)前,國內將無鍍銅焊絲的普遍理解為一種表麵特殊塗層焊絲,而且各個廠家的表(biǎo)麵處理方式和塗層(céng)物(wù)質各有(yǒu)不同,因此焊絲在(zài)最終所表現出來的性能(néng)也差異較大。合適的表麵處理方式不但可以對(duì)焊絲起到防鏽和潤滑的作用,還可以有效地提高電弧的穩定性(xìng),改善電弧形態,減少飛濺等作用。
采用鈍化處理(lǐ)也(yě)是製作無鍍銅焊絲的一(yī)種便捷方法。用(yòng)特定溶液(yè)清洗焊絲和預成膜,然後經過拉拔、脫(tuō)脂及特定溶液成膜,再進行(háng)拋光和後處理等一(yī)係列工序(xù),最後層繞包(bāo)裝得到成品無(wú)鍍銅焊絲。
此種方法製作的無鍍銅焊絲與鍍銅焊(hàn)絲相比,在(zài)焊接(jiē)工藝方麵,具有飛濺小(xiǎo),同時焊接過程中熔敷金屬的潤(rùn)濕性更好,所以表現出來焊縫的鋪展性更好,比鍍銅焊絲的焊縫更加(jiā)平滑,紋理更加細膩。所以無鍍銅焊絲的焊縫金屬更加(jiā)白亮,外觀(guān)也更加美觀;通過對熔敷金屬性能比較,發現無(wú)鍍銅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(miàn)沒有太大差別(個別指標無鍍銅焊絲較好),基本全部符合國家相關標準並通過(guò)現(xiàn)場工藝評定試(shì)驗(PQR)。焊縫表麵成形良(liáng)好,符合(hé)相關要(yào)求,且通過對焊縫區域進行的力學(xué)性能測試、無損檢測、理化試驗,金相分析等測(cè)試,其結果都滿足滿足國家的相關標準;防鏽性測試,焊絲(sī)在不采用任何包裝相對濕度約為79%的室內存放情況下,超高10天後逐漸開始鏽蝕,而放置在室外的情況下鏽點出現在(zài)6天後。
利用化學轉化膜的方法在焊絲表(biǎo)麵獲得由堿土金屬、堿(jiǎn)金屬、稀土金屬(shǔ)、金屬氧化物組成(chéng)的單一成分覆層、複合(hé)成分覆(fù)層及納米複合體係(xì)覆(fù)層。采用單一成分覆(fù)層實心焊絲能夠明顯改善焊接過程中的熔(róng)滴過渡形(xíng)式,並且隨覆層厚度的增加,效(xiào)果變化明顯,但是有惡化送絲性能(néng)的趨勢。焊絲采用複合成分覆層(céng)能夠獲得接近納米複合體係(xì)的表麵(miàn)覆層,焊接工藝性能(néng)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(shì)宜擺動式焊接,因為對坡口形式(shì)與角度會對熔滴過渡形式(shì)造成很(hěn)大的影響。經過覆層優化的焊絲,可實現非常穩定的射流過渡(dù),並最終得到高強度高純淨度高(gāo)質量的焊縫。有覆層的焊絲MIG焊質(zhì)量和TIG焊(hàn)相(xiàng)當,具有很好的發展及應用前景。
納米塗層(céng)技術在焊(hàn)絲表麵處理中得到了一(yī)定應用。表麵(miàn)塗層技術目的是為了使焊絲表麵形成(chéng)一層(céng)致密的氧化膜,氧化(huà)膜主要為Ti、Na和K等元素的氧化物。在某一特定的規範(fàn)參數下,進行焊接工藝性對比實驗,其結果(guǒ)為,未塗層焊絲過渡頻率小於塗層焊絲,其中短路過渡頻率卻遠遠(yuǎn)大於塗層焊(hàn)絲。並且塗層焊(hàn)絲電弧更加穩定,電弧弧柱的徑向寬度更寬。
然而,塗(tú)層粉易脫落是需要解決的問題,脫落的塗層(céng)粉末不僅使焊接過程中送絲不暢,而且會堵塞焊(hàn)接設備中的送絲係統。
運用機(jī)械合金化的方法製作出活性無鍍銅焊(hàn)絲。機械合金化(Mechanical Alloying,簡稱MA)是一種非(fēi)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(huà)(ODS)而應用的一種製備合金粉末的新方法。
製作(zuò)機械合金化無鍍銅焊絲,首先,需(xū)要將焊絲(sī)表麵進行機械壓痕的方法(fǎ)進行毛化處理。軋使用的設備為四個(gè)軋絲輪,當(dāng)焊絲通過軋絲輪,就會在焊絲的相(xiàng)互成90º的四個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合金粉等混合而成作為拉絲粉然後將焊絲經過多次拉拔減徑,為了使活性(xìng)劑的潤滑性更好,在其(qí)中加入一定量的潤滑劑,潤滑劑不僅使得拉絲過程順暢,而且可以保(bǎo)證焊絲在焊接過程中具有良好的送絲(sī)性和電弧穩定性(xìng)。最後將焊絲拉拔到要(yào)求尺寸,經過繞盤包裝製作出成品焊絲。
然而,此種方法加工(gōng)的無鍍銅焊絲存在(zài)自身的缺陷。由於焊絲表麵的刻痕相當於焊絲表麵製造的缺陷,所以在拉拔的過程中容易出現斷絲現象,因(yīn)此在壓痕(hén)工藝中進行需要對壓痕深度進(jìn)行控製。如果壓痕太淺(qiǎn),會造成在後續的機械合金化過(guò)程中加粉量不足,且焊絲中活性劑容易(yì)脫落。如果壓(yā)痕太深,一方麵造成拉拔時斷絲,另一方麵造成焊絲(sī)表麵的壓痕無法消除,使得焊絲表(biǎo)麵不光滑.最終導致焊(hàn)接過程中送絲不暢。
基於上(shàng)述(shù)一些無鍍銅(tóng)焊絲製作方法,我公司積極開展進行無鍍銅實(shí)心(xīn)焊(hàn)絲生產的相關工作,在相關輔料廠家和試用(yòng)客戶的大力支持下,在原有的生產工藝上進行(háng)改進,現(xiàn)已(yǐ)取得階段性成果,並且實現了一定的批量供貨。歡迎新老客戶來電(diàn)谘詢:400-153-0010。
國外發展現狀
瑞典伊薩(ESAB)公司自1997年開始推出無鍍(dù)銅焊(hàn)絲,最初命名為EcoMig後更名為Autrod。2002年伊薩發(fā)明的無鍍銅焊絲采用先(xiān)進的(de)表麵處理技術(ASC),並將其無鍍銅焊絲(sī)命名為AristoRod。其導(dǎo)電性、送絲穩定性、防鏽性能以及(jí)焊縫的最終性能均十分優良,得到了廣泛的生產應用。通過對這種無鍍銅焊(hàn)絲的(de)分(fèn)析,可(kě)以基本(běn)了解到,ESAB公司是采用(yòng)適當處理(lǐ)方式(shì)使焊絲(sī)表麵暗化(huà)或表麵增加其他的保護層,同時保證其表麵的光潔度,以達(dá)到最終實現無鍍銅的目的。
2002年起,日本神戶製鋼和住友金屬工業股(gǔ)份公司也均能為(wéi)用戶供應係列MAG焊及CO2焊用(yòng)無鍍銅實芯焊絲產品,韓國的基斯韋爾(ěr)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(zhě)在其專利(lì)中提出,采用含有堿金屬或堿土金屬化合物(wù)、Zn化合物和烴類化合(hé)物的表麵處理(lǐ)油塗敷在焊絲(sī)表麵,並且嚴格控(kòng)製其(qí)塗敷(fū)量(liàng)(1kg焊絲上塗(tú)敷0.003~0.006g)。經過處(chù)理過的焊絲具有良(liáng)好的防鏽性、耐磨損性電(diàn)弧穩定性以(yǐ)及送給性。
日本的有關學者在焊絲表麵上塗敷MoS2、WS2、C其中的一種來提高送給性;還有人提出在焊絲表麵上塗敷鉀化合物、硫化合物、聚異丁烯來減(jiǎn)少飛濺;還有相關(guān)專利(lì)提出用烴類礦物油和植(zhí)物油(yóu)組成的混合(hé)油,以及MoS2、WS2、C、聚四氟乙烯、脂肪酸、金屬皂等混合物來塗敷焊絲,從而製(zhì)作出無鍍銅焊絲。
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