[发明专利]一种用于二氧化碳气体保护焊的涂层焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于二氧化碳气体保护焊的焊丝及其制备方法，更具体地讲，涉及 一种焊丝表面没有镀铜的焊丝及其制备方法。

背景技术

随着自动焊接系统的引入，用于二氧化碳气体保护弧焊的焊丝已经广泛地应用于很 多领域，例如钢结构、汽车、船舶和建筑。对于用于二氧化碳气体保护弧焊的焊丝，通 常使用所谓的镀铜实心焊丝，其中铜镀在焊丝表面。镀铜焊丝在使用和制备中存在以下 问题：

(1)镀铜层比焊丝表面软，由于焊丝与焊嘴之间的摩擦，镀铜不可避免地从焊丝表 面剥离，从而使焊接不稳定。在焊接过程中，由于焊丝与焊嘴之间的摩擦，铜粉从焊丝 表面脱落并在焊嘴上积累，会造成焊嘴堵塞，从而导致焊接不稳定，产生大量的飞溅。

(2)铜的熔点低，在焊接过程的超高温下容易蒸发，从而产生大量的铜烟。

(3)焊丝表面镀铜会产生大量废液，造成环境的污染。

尽管镀铜焊丝有上述缺点，但是焊丝表面镀铜可以提高导电性、焊丝可喂入性以及 耐蚀性。考虑到上述缺点，需要开发能满足各种特性的具有镀铜焊丝优势特性的非镀铜 焊丝。日本特许公报2682814(电弧焊焊丝)，日本公开特许公报平11-147174(钢材 用非电镀焊丝)，提出了在焊丝表面使用至少一种润滑粉末，如MoS₂、WS₂和C，或者 润滑油涂层，用于提高焊丝的可喂入性。日本公开特许公报2000-117483公开了一种焊 丝，在焊丝表面沿圆周方向具有预定波长的波状粗糙部分，因为将能谱测量中的峰值强 度控制在所需的数值，其起弧性能优异。日本公开特许公报2000-317679公开了一种电 弧焊的非电镀焊丝以及电弧焊方法，其中使用水溶性的高分子物质将预定数量的粒度较 小的绝缘无机物粉末和导电无机物粉末粘结在焊丝表面，从而减少了烟或飞溅的数量。 中国专利“一种表面涂有石墨涂料的二氧化碳气体保护实芯焊丝”(申请号 200510012638.8，公开日2005年12月21日)公开了一种将焊丝进行石墨基涂料的涂敷 或者喷涂处理，以提高焊缝质量。中国专利“一种用于气体保护焊的焊丝”(申请号 200320129174.5，授权公告日2004年12月29日)公开了一种在金属丝表面设置有纵向 沟槽或者小坑，活化剂设置在纵向沟槽或者小坑中，此时，活化剂非均匀地分布在金属 丝的表面，导致焊接过程的不稳定和焊接质量的下降。

上述焊丝已经改进为非镀铜焊丝，但并没有满足焊丝所需的所有特性。特别是，为 了提高非镀铜焊丝的性能在焊丝表面涂覆细粉末的情况下，涂覆在焊丝表面的粉末不可 避免地造成烟的产生。而且，由于难以将涂覆的粉末控制在适当的水平，涂覆在焊丝表 面的粉末不均匀，从而增大了飞溅数量。

发明内容

本发明旨在克服现有镀铜焊丝的不足，在保证导电率的前提下，提供一种能够减小 飞溅，提高焊接稳定性和焊接质量，同时避免大量污染的二氧化碳气体保护焊的涂层焊 丝及其制备方法。

本发明的一种用于二氧化碳气体保护焊的涂层焊丝，包括焊丝和活性剂涂敷层，在 剥壳涂硼后的焊丝原料盘条表面进行刻痕处理，然后将刻痕后的盘条进行拉拔，在拉拔 过程中，盘条经过装有活性剂和拉丝模的模盒，其中所述活性剂先被涂在盘条的表面， 再被拉丝模涂压在盘条表面，形成连续的活化剂涂层。

所述活性剂涂敷层的厚度为0.0001-0.1mm。

所述刻痕为径向刻痕或者斜向刻痕。

所述斜向刻痕与焊丝轴线的夹角呈30-90度。

所述活性剂按照质量百分比由20-65％的铝镁合金粉、8-45％的钛粉末或者氧化钛 粉末和10-30％的拉丝润滑剂组成。

所述活性剂按照质量百分比由20-65％的铝镁合金粉、8-45％的钛粉末或者氧化钛 粉末、0-20％的铈粉末或氧化铈粉末、0-30％的碳酸锂粉末、0-20％的碲粉末或氧化 碲粉末、0-20％的硒粉末或氧化硒粉末和10-30％的拉丝润滑剂。

所述粉末的粒度小于300目。

本发明的一种制备用于二氧化碳气体保护焊的涂层焊丝的方法，按照下述步骤进行： 先将焊丝原料盘条剥壳涂硼，在其表面进行刻痕处理；然后将刻痕后的原料盘条进行拉 拔，在拉拔过程中，带有刻痕的原料盘条经过设置有活性剂和拉丝模的模盒，其中所述 活性剂先被涂在盘条的表面，再被拉丝模机械涂压在盘条表面，形成连续的活化剂涂层。