自上世紀(jì)50年代以來,我國開始研究氣保焊實(shí)芯焊絲,由于各種原因直至80年代初還處于研究和開發(fā)狀態(tài)。
80年代后期,隨著改革開放的深入,為了滿足國家重點(diǎn)大型機(jī)械技術(shù)裝備制造要求,引進(jìn)了外國先進(jìn)的焊接技術(shù)和裝備,成批量購買國外氣體保護(hù)焊接設(shè)備及器材,并且進(jìn)行了焊工培訓(xùn),從而推動了我國氣保焊技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。最近10年是我國氣保焊發(fā)展的高峰期,隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,全國鋼材消費(fèi)逐年增加,焊絲市場不斷擴(kuò)大,焊絲企業(yè)數(shù)量也急劇增加。
通過近十幾年的生產(chǎn)實(shí)踐,氣保焊實(shí)芯焊絲的質(zhì)量有了可喜的進(jìn)步,力學(xué)性能與銅層結(jié)合力已基本能滿足要求。但其焊接工藝性能問題仍比較突出,在一定程度上制約了其發(fā)展,主要表現(xiàn)在送絲穩(wěn)定性和飛濺、焊縫成形與國外相比有一定的差距。與送絲穩(wěn)定性有關(guān)的因素主要包括焊絲表面質(zhì)量、校直、焊絲挺度三方面。其中焊絲表面質(zhì)量表現(xiàn)出來的問題主要包括劃傷、銹漬、銅層結(jié)合不牢三方面。尤其是劃傷、銅層質(zhì)量對送絲穩(wěn)定性影響較大。國內(nèi)焊絲企業(yè)的生產(chǎn)工藝大致相同,只是有些廠家在某些細(xì)節(jié)方面控制得不太好。下面主要從原材料和生產(chǎn)過程中如何控制與其有關(guān)的細(xì)節(jié)因素,從而預(yù)防和消除對送絲穩(wěn)定性不良影響的因素談幾點(diǎn)看法。
盤條表面不得有耳子、橢圓超差現(xiàn)象,否則拉拔時(shí)破壞潤滑膜,將模孔劃傷,使拉拔半成品產(chǎn)生毛刺和縱向拉痕;也不得有麻點(diǎn)、凹坑、毛孔、非金屬夾雜物、劈裂、分層等缺陷,否則會增加焊絲拉拔的難度,嚴(yán)重影響焊絲表面質(zhì)量,使其易于劃傷。
如盤條拉拔時(shí)間距其生產(chǎn)出廠時(shí)間間隔較短,盤條本身的內(nèi)應(yīng)力可能較集中,不易于拉拔,可放置一段時(shí)間(15天左右),進(jìn)行自然時(shí)效,促使內(nèi)應(yīng)力自然消除,以利于拉拔。
在整個生產(chǎn)過程中,模具的質(zhì)量至關(guān)重要。主要是模孔的表面要保證足夠的光潔度,焊絲通過時(shí)不易劃傷。角度(主要是工作區(qū)角度)選擇要適當(dāng),拉拔時(shí)能夠帶進(jìn)更多的潤滑汾,易于拉拔,能夠保證焊絲的表面質(zhì)量。不同廠家生產(chǎn)的模具,不同型號規(guī)格的模具,其各區(qū)角度也不同,拉拔時(shí)要求的壓絲率(斷面收縮率)也不同。兩者對應(yīng)關(guān)系參數(shù)見附表。
酸冼要干凈,涂硼要均勻,且涂硼之后要充分晾干(尤其是7、8月份),否則不利于拉拔,易使半成品表面劃傷。再者,酸洗時(shí)間不宜過短或過長,過短洗不凈,表面可能存有氧化皮,過長容易氫脆,這都將影響盤條的拉拔性能從而影響焊絲的表面質(zhì)量。
焊絲經(jīng)第一道模后表面極為光滑,不易再吸附更多的潤滑粉因此第一道模的潤滑尤為重要。
首先通常第一道模的直徑要適當(dāng)選大點(diǎn),一方面多帶進(jìn)些潤滑粉,另一方面要考慮盤條的實(shí)際線徑和庇點(diǎn),耳子線徑超差,線徑名義5.5mm,實(shí)際通常可能達(dá)到5.7~5.8mm。
其二,要保證第一道模的質(zhì)量,合適的角度與光潔度,以便通過楔形效應(yīng)形成致密的潤滑膜。
其三,進(jìn)第一道模之前在拉絲機(jī)上焊一疙瘩輪增加盤條(或半成品)表面的粗糙度,以利于吸附更多的潤滑粉。
模盒性能直接影響焊絲的拉拔潤滑性能,必須引起足夠的重視。模盒應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛性,且固定牢固,定位可靠,換模方便,應(yīng)使拉拔出來的鋼絲對準(zhǔn)卷筒的切線方向,以防鋼絲劃傷,而且近些為好,以防跳線。
1)首先要保證拉絲半成品的質(zhì)量,無劃傷、橢圓、線徑超差現(xiàn)象。
2)與鋼絲接觸的各穿線孔,導(dǎo)輪均應(yīng)光滑,以防劃傷鋼絲表面。
3)銅層結(jié)合力求致密,無孔隙。銅層厚度保持在0.3μm左右為好,太薄了容易劃傷,產(chǎn)生露鐵現(xiàn)象,厚了對焊接不利。
4)拋光液要清潔干凈,PH值為8~9,勿使水分帶入其中,這就要求焊絲不但清洗干凈,且烘干效果要好,否則易引起模具損傷以致劃傷焊絲。
5)鍍線各溶液要保持清潔干凈,鍍銅液要定期更換或者用活性碳過濾,以去除其中的雜質(zhì),以保證銅層質(zhì)量,增加其致密度,以減少孔隙率。
6)我國焊絲的鍍銅質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家的焊絲相比差距較大,外國的焊絲能存放3年以上,而我們的焊絲只能存放半年左右。因此一定要制定出更加合理的工藝規(guī)范,加強(qiáng)鍍前處理,提高除銹去脂能力;解決鍍銅劑、潤滑劑、光亮劑、拉絲模存在的質(zhì)量問題。
其一去應(yīng)力校直最好不要都壓在精排前的校直器上。細(xì)拉、鍍銅收線處,直至層繞均應(yīng)設(shè)置校直器,以免應(yīng)力集中,造成最后校直困難。再就是松弛直徑與翹距,松弛直徑一般都控制在500~1000mm之間,翹距現(xiàn)在一般都要求0,但如果焊絲本身應(yīng)力較集中的話,可能達(dá)到0的要求較困難,即使達(dá)到0,銅層也被破壞了,使用起來反而更不利于送絲。因此在不破壞銅層的情況下,力求翹距達(dá)到最小就好了,一般不超過10mm。
焊接材料市場是以鋼材的消費(fèi)為基礎(chǔ)的,近些年來我國的鋼材消費(fèi)基本是逐年遞增,增長速度也很快,成了世界上鋼材消費(fèi)大國。隨著鋼材消費(fèi)的增加焊材的消費(fèi)量也大幅上漲,從而成為了焊材消費(fèi)大國。由于CO2氣保焊實(shí)芯焊絲具有優(yōu)質(zhì)高效和售價(jià)居中的特點(diǎn),尤其是在要求焊接效率和焊接質(zhì)量的場合更為合適,適應(yīng)了焊接行業(yè)向機(jī)械化、自動化、優(yōu)質(zhì)、高效方面發(fā)展的需要,因此其市場需求也會越來越大。
目前,氣保焊實(shí)芯焊絲存在的主要問題是品種少,質(zhì)量不很穩(wěn)定,尤其是CO2氣保焊實(shí)芯焊絲品種少。因此在未來的相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),應(yīng)不斷增加焊絲品種,盡快縮短我國氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲原材輔料與國外的差距,進(jìn)一步提高表面鍍銅水平,徹底解決焊絲性能的穩(wěn)定性問題,使我國焊絲質(zhì)量品種盡快得到提高,以滿足新開發(fā)的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、低溫鋼、耐熱鋼、耐候鋼,耐腐蝕鋼的焊接。
為了加強(qiáng)環(huán)保,降低生產(chǎn)成本,市場上還推出了無鍍銅氣保焊實(shí)芯焊絲,實(shí)際應(yīng)該稱為特種涂層焊絲。表面處理方式不同,涂層成分不同,焊絲表現(xiàn)出來性能也不同。優(yōu)質(zhì)的涂層生產(chǎn)過程中易于拉拔;使用時(shí)能減少焊絲與導(dǎo)電嘴之間的摩擦,提高送絲穩(wěn)定性;起到較好的防銹作用,同時(shí)減少銅煙塵和飛濺;且電弧穩(wěn)定。目前這種生產(chǎn)工藝還不十分成熟,但其適應(yīng)了焊材優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保、節(jié)能的發(fā)展方向,是一種比較有發(fā)展前景的氣保焊實(shí)芯焊接材料。
我國既是鋼材生產(chǎn)大國,也是焊接材料生產(chǎn)大國,但不是鋼材生產(chǎn)強(qiáng)國,亦不是焊接材料生產(chǎn)強(qiáng)國。縱觀國內(nèi)外氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲的發(fā)展,我國與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比,還有不小的差距。這就需要焊接行業(yè)會同與焊接有關(guān)的各行業(yè)的工作者們共同努力,盡快研制出優(yōu)質(zhì)高效的焊接材料,滿足國家建設(shè)的需要,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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