摘要］  本文針對(duì)藥芯焊絲生產(chǎn)過(guò)程中存在的實(shí)際問(wèn)題，從設(shè)備使用、藥粉、鋼帶清洗、填充率、壓絲率、拉拔力和拉拔速度等方面提出了相應(yīng)的措施，以改善藥芯焊絲生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)狀。

［關(guān)鍵詞］ 藥芯焊絲；工藝過(guò)程；質(zhì)量

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，焊接已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多行業(yè)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有十分重要的地位，而作為第4代焊接材料——藥芯焊絲, 已從多種焊接材料中脫穎而出，并得到廣泛應(yīng)用。藥芯焊絲之所以能夠快速發(fā)展，得益于其諸多優(yōu)點(diǎn)[1]：（1）適用于各種焊接位置；（2）高效節(jié)能，比電焊條、實(shí)芯焊絲節(jié)能一半以上；（3）焊接生產(chǎn)效率高，是電焊條的3 ~5倍；（4）綜合生產(chǎn)成本低；（5）焊接質(zhì)量好；（6）藥芯成分可依工藝生產(chǎn)要求方便、任意地調(diào)節(jié)。基于其后者獨(dú)特的優(yōu)越性能，表現(xiàn)出藥芯焊絲對(duì)金屬材料極強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠設(shè)計(jì)各種熔敷金屬成分，尤其對(duì)于某些特殊要求的焊接材料，更有其利用價(jià)值，因此，藥芯焊絲在焊絲領(lǐng)域有廣闊的拓展空間。

目前，我國(guó)在藥芯焊絲配方方面的研究已不再是主要問(wèn)題，阻礙藥芯焊絲發(fā)展和應(yīng)用的首要問(wèn)題是焊絲質(zhì)量的穩(wěn)定性。而藥芯焊絲內(nèi)部添加物又都是粉狀物，更增加了其軋制合格產(chǎn)品的難度。這主要體現(xiàn)在軋制中藥粉的流動(dòng)性大，易造成藥粉分布不均勻，局部出現(xiàn)空松或斷粉現(xiàn)象，不利于穩(wěn)定焊接和確保焊接質(zhì)量；某些藥粉在軋制和拉拔過(guò)程中易于劃傷或劃破外皮，導(dǎo)致焊絲拉斷；焊絲不夠充實(shí)，挺度小，使用時(shí)易出現(xiàn)壓扁、漏粉等現(xiàn)象。

2007年，我公司引進(jìn)了一套鋼帶軋拔法藥芯焊絲生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)工藝流程如附圖所示。

                   附圖  藥芯焊絲生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)工藝流程

我們利用該套設(shè)備進(jìn)行了大量藥芯焊絲的研制工作。本文針對(duì)藥芯焊絲生產(chǎn)過(guò)程中存在的幾個(gè)問(wèn)題，從設(shè)備使用、藥粉、鋼帶清洗、填充率、壓絲率、拉拔力和拉拔速度等方面提出相應(yīng)的措施，來(lái)提高焊絲質(zhì)量的穩(wěn)定性。

1    設(shè)備使用

藥芯焊絲生產(chǎn)線(xiàn)成形軋輥的相對(duì)位置對(duì)順利生產(chǎn)尤為重要，因此必須做好設(shè)備的調(diào)試工作，盡可能地使所有軋輥處于相對(duì)位置，以確保成型接口呈直線(xiàn)；合理的調(diào)整軋輥的相對(duì)高度，以確保軋輥逐步、適當(dāng)?shù)販p徑。如接口為螺旋形時(shí)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)程度較小時(shí)，會(huì)影響焊絲平穩(wěn)順利地軋制；而扭轉(zhuǎn)過(guò)大時(shí)可能導(dǎo)致漏粉，進(jìn)而在設(shè)備方面可將被動(dòng)式軋機(jī)改進(jìn)為分體傳動(dòng)式[2]，收到了良好的效果，常用藥芯焊絲制造工藝綜合比較如附表所示。

附表  常用藥芯焊絲制造工藝綜合比較

同時(shí)，初軋成形直徑過(guò)大或過(guò)小, 都會(huì)影響到下道拉拔減徑工序的焊絲質(zhì)量。

2    藥粉

軋制前藥粉要經(jīng)過(guò)充分烘干，因?yàn)樗幏垡孜鼭�，用潮濕的藥粉生產(chǎn)的藥芯焊絲易使焊縫產(chǎn)生氣孔、增氫、壓坑甚至裂紋等缺陷，金屬粉的常用烘干溫度為100~150℃，礦物粉為400 ~600℃，如烘干不徹底，還會(huì)增加CO 氣孔的傾向，發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：

H2O→［H］+［OH］

CO2+［H］→CO+［OH］

藥粉使用前要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，項(xiàng)目包括成分、顆粒度、顯微形狀等。藥粉成分的均勻與穩(wěn)定性是影響成品藥芯焊絲成分穩(wěn)定的關(guān)鍵，并應(yīng)嚴(yán)格控制藥粉中雜質(zhì)的含量。藥粉的粒度需要嚴(yán)格控制，粒度太大會(huì)直接導(dǎo)致藥芯焊絲的成分不均勻；顆粒過(guò)細(xì)會(huì)使藥粉流動(dòng)性下降，雖有利于保證焊絲填藥時(shí)的充實(shí)，但卻增加了藥粉的比表面積，焊接時(shí)合金元素的氧化、燒損和蒸發(fā)增加，不利于有益元素向焊縫中過(guò)渡，一般藥粉的顆粒度控制在60~100目。再就是藥粉的顯微形狀越不規(guī)則，藥粉的流動(dòng)性越差，但是鐵粉除外，海綿狀的鐵粉卻有利于提高藥芯的導(dǎo)電性能[2]。

3    鋼帶清洗

在藥芯焊絲的生產(chǎn)過(guò)程中，軋絲前鋼帶的清洗尤為重要，如果鋼帶上的油污清洗不干凈，將會(huì)在軋絲工序中被包在焊絲里面，對(duì)焊絲質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，例如產(chǎn)生氣孔甚至冷裂紋等缺陷，并且由于油污的存在還會(huì)影響到藥粉的均勻性，致使焊絲施焊過(guò)程中的飛濺增大，因此建議生產(chǎn)中用超聲波清洗法來(lái)徹底清洗鋼帶，通過(guò)超聲波使液體分子激烈碰撞產(chǎn)生非常強(qiáng)大的沖擊力將污物撞擊下來(lái)，同時(shí)超聲波具有乳化、攪拌、催化等作用。

4    填充率

填充率為藥粉占焊絲質(zhì)量的百分比，其大小要適宜。填充率太低，焊絲填充不實(shí)，在后道工序中容易造成竄粉，并且焊接時(shí)容易受到送絲輪的擠壓而被壓扁，導(dǎo)致送絲不暢；同時(shí)焊絲由于空松，帶入熔池的氣體增加, 使焊縫的氣孔傾向增大。填充率太高, 則會(huì)增加軋制、拉拔的難度，甚至導(dǎo)致鋼帶包不住藥粉，致使藥粉外漏，造成嚴(yán)重浪費(fèi)并影響軋制的順利進(jìn)行。因此對(duì)于0.4~0.8mm厚的鋼帶，填充率一般控制在20%~35%之間（依成品線(xiàn)徑的不同而有所不同）。

5    壓絲率

鋼帶在軋制成形和拉拔減徑過(guò)程中會(huì)造成一定程度的加工硬化，使焊絲強(qiáng)度增加，塑性下降。壓絲率越大, 需要的拉拔力就相應(yīng)地增大，加工硬化現(xiàn)象就越明顯，出現(xiàn)斷絲的機(jī)率就增加，影響焊絲的正常生產(chǎn)。因此可適當(dāng)控制各拉拔道次中的壓絲率，以降低加工硬化現(xiàn)象，再就是可以在粗道次拉拔工序過(guò)程中，采用輥模來(lái)代替固定模拉拔，這樣既可以防止焊絲生產(chǎn)過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)，又可以適當(dāng)?shù)卦黾訅航z率，提高生產(chǎn)效率，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)總結(jié)出每道次的固定模具壓絲率應(yīng)控制在7%~10%之間。

6    拉拔力和拉拔速度

在生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程中，拉拔力與拉拔速度兩者的合理控制，對(duì)于提高成品的表面質(zhì)量同樣起著至關(guān)重要的作用。拉拔力主要由壓絲率、摩擦力和模具錐角三方面的因素來(lái)決定，其中壓絲率、模具錐角作為主要因素來(lái)考慮，壓絲率越大，所需要的拉拔力就越大，而在壓絲率不變的情況下，焊絲出進(jìn)模具的角度過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)增大拉拔過(guò)程中的阻力[3]，造成不必要的斷絲現(xiàn)象。同樣，拉拔速度要講求先低速啟動(dòng)后逐漸加大的原則，否則, 較大的變形抗力和處于冷狀態(tài)焊絲較低的塑性回復(fù)性能都會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)不利因素。

 7    結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于藥芯焊絲實(shí)際生產(chǎn)中存在的諸多問(wèn)題，通過(guò)探討，對(duì)其中的一部分提出了相應(yīng)的控制措施，避免了生產(chǎn)過(guò)程中一些不必要問(wèn)題的出現(xiàn)，當(dāng)然，影響藥芯焊絲質(zhì)量的因素還有很多，有待在以后的研究工作中來(lái)解決，今后還需大家的共同努力來(lái)改進(jìn)工藝，解決問(wèn)題。