無鍍銅實心焊(hàn)絲的國內外研究現狀
點擊量:786 發布時(shí)間:2017-01-22 作者(zhě):草莓视频ios(上海)增材製造技術有限公司
無鍍銅焊絲具(jù)有(yǒu)環保與節能的(de)雙重優勢,國(guó)內(nèi)外焊材企業競相開展這方麵研究。對其理解是仁者見仁(rén)智者見智,有的學者認為在焊絲表麵用其他的塗層或(huò)鍍層來取代鍍銅(tóng)層,同時還要起到鍍銅層所具有的防鏽(xiù)、導電、潤滑等作用。然而,有的學(xué)者(zhě)認為要徹底改變這種在焊絲表麵進行鍍層或塗層的現狀,利用特殊的方法使焊(hàn)絲表麵金屬產生(shēng)變化,得(dé)到一層致密(mì)的物(wù)質可(kě)以防(fáng)止焊絲進(jìn)一步鏽蝕。還有一批學者提出在焊(hàn)絲表麵進行複雜(zá)且特殊(shū)的處理,不僅要保證焊(hàn)絲能擁有鍍(dù)銅層所具有的性能(néng),而且這層塗層物質能有效的改善焊絲的焊接工藝性能,如電弧穩定性、熔(róng)滴過渡形式、飛濺率等。
國(guó)內發展現狀
目前,國(guó)內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(biǎo)麵處(chù)理方式和塗層(céng)物質各有不同(tóng),因此焊(hàn)絲在最終所表現出(chū)來的性能也差異較大。合適的表麵處(chù)理方式不但可以對焊絲起到防鏽和潤滑的作(zuò)用,還可以有效地提高電弧(hú)的穩定性(xìng),改善電弧形態,減少飛濺等作(zuò)用。
采用鈍化處理也是製作無鍍銅焊絲的一種便捷(jié)方法。用特定溶液(yè)清洗焊絲和預成膜(mó),然後經過拉拔、脫脂及特定溶液成膜,再進行拋光(guāng)和(hé)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(zhǒng)方法製作的無鍍銅焊(hàn)絲與鍍銅焊絲相比(bǐ),在焊接工藝方麵,具有飛濺小,同時(shí)焊接過程中熔敷金屬(shǔ)的潤濕性更好,所以表現出來焊縫的鋪展性更好,比鍍銅焊絲的焊縫更加平滑,紋理更加細膩。所(suǒ)以無鍍(dù)銅焊絲的焊縫金屬更加白亮,外觀也更加美觀;通過對熔敷金屬性能比較,發現無鍍(dù)銅焊絲和鍍銅焊絲這兩種焊絲在力學性能和(hé)化學成分這兩個方麵沒(méi)有太大差(chà)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(tōng)過現場工藝評定試驗(PQR)。焊縫表麵成形良好,符合相關要求,且通過對焊縫區域(yù)進行的(de)力學性(xìng)能測試、無損檢測、理(lǐ)化試驗,金相分析等測試,其結果(guǒ)都滿(mǎn)足滿足國家的相關標準;防(fáng)鏽性測試(shì),焊絲在不(bú)采用(yòng)任何包裝相對(duì)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(fàng)置在室外的情況下鏽點出現在(zài)6天(tiān)後。
利用化學轉(zhuǎn)化膜的方法在焊絲表麵獲得由堿土金屬、堿金屬、稀土金屬、金屬氧(yǎng)化物組成的單一成分覆(fù)層、複合成分覆層及納米複合體係覆(fù)層。采用單一成分覆層實心焊絲能夠明顯改(gǎi)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。焊絲采用複合成分覆層能夠獲得接近納米複合體係的(de)表麵(miàn)覆層,焊接工藝性能將被顯著改善,順暢(chàng)的送絲性(xìng)能同時得到很(hěn)好(hǎo)的保證,然而此時焊絲不適宜擺動(dòng)式焊接(jiē),因為對坡口形式與角度會對熔滴過渡(dù)形式造成很大的影響。經過覆層優化的焊(hàn)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質量的焊縫。有覆層的焊絲MIG焊質量和TIG焊相當,具有很好的發展及應用前景。
納米(mǐ)塗層技術(shù)在焊絲表麵處理中得到(dào)了(le)一定應(yīng)用。表麵塗層(céng)技術目的是(shì)為了使(shǐ)焊絲表麵形成(chéng)一(yī)層致密的氧(yǎng)化膜,氧化膜主要為Ti、Na和K等(děng)元素的氧化物。在某一(yī)特定的規範參數下,進行焊接(jiē)工藝性對比實驗(yàn),其結果(guǒ)為,未塗(tú)層焊絲過渡頻率小於(yú)塗(tú)層焊絲,其中短路過渡頻率卻遠遠大於塗層焊絲。並且塗(tú)層焊絲電弧更加穩定,電弧弧柱的徑向寬度更寬。
然而,塗層粉易脫落是需要解決的問題,脫落的塗層粉末不(bú)僅使焊接過程中送絲不暢,而且會堵塞焊接設備中的送絲係統。
運用機械(xiè)合金(jīn)化的方法製作出活性無鍍銅(tóng)焊(hàn)絲。機械合(hé)金化(Mechanical Alloying,簡稱MA)是一種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(huà)物在鎳基高溫合金中的彌散強化(ODS)而應用的一種製備合金粉末的新方法。
製(zhì)作機械合金(jīn)化無鍍銅焊絲,首(shǒu)先,需要將焊絲表麵(miàn)進行(háng)機(jī)械壓痕的方法進行毛(máo)化處理。軋使用(yòng)的設備為四個(gè)軋絲輪,當焊絲通過軋絲輪,就會在焊絲的相互成(chéng)90º的四個方向呈現均勻的壓痕。然後將活(huó)性劑粉(fěn)末B2O3、CrO3、SiO2、TiO2、NaF、Ni粉LiFAl-Mg合金粉等混合而成作為拉絲粉(fěn)然後將焊絲經過多(duō)次拉拔(bá)減徑,為了使活性劑的潤滑性更好,在其中加入一定量的潤滑劑,潤滑劑(jì)不僅使得拉絲過程順暢,而且可以(yǐ)保證焊絲(sī)在焊接過程中具有良(liáng)好的送絲性和電弧穩定性。最後將焊絲拉(lā)拔到要(yào)求尺寸,經過繞盤包裝製作出成品焊絲。
然(rán)而,此種方法加工的無鍍銅焊絲存(cún)在(zài)自身的缺陷。由於焊絲表麵(miàn)的刻痕相當於焊絲表麵製造的缺陷,所以在拉拔的過(guò)程中容易出現斷絲現象,因此在壓(yā)痕工藝中進行需要(yào)對壓痕深度進行(háng)控製。如果(guǒ)壓痕太淺,會造成在後續的(de)機械合金化過程中加(jiā)粉(fěn)量不足,且(qiě)焊絲中(zhōng)活性(xìng)劑容易脫落。如果壓痕太深(shēn),一方麵造成拉(lā)拔時斷(duàn)絲,另一方麵(miàn)造成焊絲表麵的壓痕無法消除,使得焊絲表麵不光(guāng)滑.最終導致焊接過程中送絲不暢。
基於上述(shù)一些無鍍銅焊絲製作(zuò)方法,我公司積(jī)極開展進行無鍍銅實心(xīn)焊絲生產的相關工作,在相關(guān)輔料廠家和試用客戶的大力支持下,在原有的(de)生產工藝上進行改進,現已取得階段性成果,並且實(shí)現(xiàn)了一定的(de)批(pī)量供貨。歡迎新老客戶來電(diàn)谘詢:400-153-0010。
國外發(fā)展現(xiàn)狀
瑞典(diǎn)伊薩(ESAB)公(gōng)司自1997年開始推出無鍍銅焊絲,最初命名為EcoMig後更名為Autrod。2002年伊薩發明的無鍍銅焊絲采用(yòng)先進的表(biǎo)麵處(chù)理技術(ASC),並(bìng)將其無鍍銅焊絲命名為AristoRod。其導電性、送絲(sī)穩定性、防(fáng)鏽性能以及焊縫的最終性能均十分優良,得到(dào)了廣泛的生產(chǎn)應用。通過對(duì)這種無鍍銅焊絲的分析,可以基本了解到,ESAB公司是采用適當處(chù)理方式使焊絲表麵暗化或表麵(miàn)增加其他的保護(hù)層,同時保(bǎo)證其表(biǎo)麵的光潔度,以達到最終實現無鍍銅(tóng)的目的。
2002年起,日本神戶製鋼(gāng)和住友(yǒu)金屬工業股份公司也均能為用戶供應係列MAG焊及CO2焊用無鍍銅(tóng)實芯焊絲(sī)產品,韓國的(de)基斯(sī)韋爾株式會社近幾年也申請了無鍍銅焊絲的發明專利。
韓國學者在其專利中提出,采用含有堿(jiǎn)金(jīn)屬或堿土金屬化合物、Zn化合物和烴類化合物的表麵處理油塗敷在焊絲表麵,並且嚴格控製其塗敷量(1kg焊絲(sī)上塗敷0.003~0.006g)。經過處理過(guò)的焊絲具有良(liáng)好的防(fáng)鏽(xiù)性(xìng)、耐磨損性(xìng)電弧穩定性以及送給性。
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(tí)出在焊絲表(biǎo)麵上塗敷鉀(jiǎ)化合物、硫化合物、聚(jù)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(chéng)的混合油,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(chū)無鍍銅焊絲。