专利名称：用物理氧化法生产co2气体保护实芯焊丝的方法
技术领域：
本发明涉及一种焊丝生产技术尤其是一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法。
背景技术：
目前，成本低、效率高的CO2气体保护实芯焊丝在造船、锅炉、钢接构及汽车等制造行业被大量使用，该焊丝的表面采用镀铜层进行保护，既可以防止焊丝生锈，还可以使焊丝在使用过程中具有良好的润滑性和导电性，但由于采用化学镀铜工艺生产，存在以下缺点和不足
I、传统的化学镀铜生产过程，需使用大量硫酸、硫酸铜和氢氧化钠等化工原料，同时产生大量的废气、废水，对环境造成污染，对生产员工身体健康有较大损害。 2、能耗高，用水、用电量大。以生产<2 I. Omm实芯焊丝为例，每吨所需水、电、人工工资和化工原料等直接生产费用1400元以上。3、生产工艺复杂，稳定性差，产品成品率低，原材料浪费性大。传统的化学镀铜生产工艺始终处于动态过程之中，对各工序质量要求极其严格，生产流程中任何一个环节出现异常，就会产生大量的废丝或待处理产品，而且各环节的异常又不容易及时发现。4、产品保质防锈期时间短。传统的化学镀铜生产工艺，铜离子和铁离子接合部酸性大、水分含量高，铜层附着不牢、不均、易脱落和生锈，焊接过程中经常出现铜层剥落堵塞送丝嘴，送丝速度不稳定，飞溅大等缺陷。5、传统工艺生产CO2气体保护实芯焊丝，随着焊丝直径的增大熔滴直径增大而比表面积却在下降，形不成降低熔滴表面张力的足够保护膜，在各种电弧力的作用下产生较大飞溅，因此只能限于0 I. 6_以下的焊丝生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，利用氧化膜生成设备对精拉后所需直径的焊丝表面生成氧化膜，用物理氧化法取代现有的化学镀铜法，生成的氧化膜均匀细密超薄，防锈效果优于镀铜防锈，同时导电性能稳定，送丝性能好。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种用物理氧化法生产0)2气体保护实芯焊丝的方法，其特征在于该方法包括以下步骤
I)制备牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为C O. 6 ;0. 8 ;I. O ;I. 2 ;I. 6 ;2. O ；2. 5mm 的钢丝；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于
O.05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。
2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2)中，氧化温度为350°C 600°C，氧化时间为2 10分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 15 O. 98um，圆弧实际弧长(dr)与圆弧表现长度(di)之比为I. 02 I. 61，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机功率为60 80kw。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机的成品轮的出口处与收线机之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。 本发明提供的用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，有益效果如下
I、利用氧化膜生成设备对精拉后的焊丝表面自动快速生成氧化膜，用物理氧化法取代
现有的化学镀铜法，生成的氧化膜均匀细密超薄，防锈效果优于镀铜防锈，质量稳定，产出效率高，可操作性强。2、氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜，具有良好的耐锈导电性和送丝稳定性，解决了镀铜焊丝易吸潮附着不牢，表面不光滑掉铜易锈，铜层剥落堵塞送丝嘴等缺陷。3、高温环境下生成氧化膜，减少了焊丝的含水量，焊接时氧化膜包覆在熔滴表面能使熔滴平稳过渡，减少了焊接时大颗粒飞溅产生，极大改善焊接工艺性能。4、本方法生产的CO2气体保护实芯焊丝，保持着焊丝原材料的特性和化学成份，杜绝了镀铜焊丝酸性对锰硅的烧损，确保了熔敷金属的物理性能和化学成份。5、降低成本，提高效益整个氧化过程主要就是用电和可调节性补充氧气，抛弃了原镀铜实芯焊丝的化镀生产工艺所产生的一切费用和化镀生产设备的投入，生产成本将下降50%以上。6、清洁环境绿色无污染由于废弃传统的镀铜工艺，就减掉焊丝生产过程中硫酸蒸汽对人体健康的侵害，该产品在焊接使用过程中也就不可能产生铜微粒烟尘，对环境不会产生污染，是该行业值得大力推广的绿色环保生产新方法。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
图I为本发明的示意图。
具体实施例方式实施例一
如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为0 O. 6 mm的钢丝3 ；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于0O. 05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2 )中，氧化温度为350 V，氧化时间为2分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 15u m,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 02，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。实施例二
如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为0 O. 8 mm的钢丝3 ；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于0
O.05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2 )中，氧化温度为400 V，氧化时间为3分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 34um,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 21，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。实施例三
如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为Φ I. Omm的钢丝3 ；粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于e
O.05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2 )中，氧化温度为450 V，氧化时间为4分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 98um,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 26，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。·
氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。实施例四
如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为0 I. 2 mm的钢丝3 ；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于0
O.05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2 )中，氧化温度为450 V，氧化时间为3分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 38um,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 12，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。实施例五如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为Φ I. 6mm的钢丝3 ；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于0
O.05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理 即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2 )中，氧化温度为600 V，氧化时间为4分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 88um,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 61，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。实施例六
如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为Φ 2. Omm的钢丝3 ；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于0
O.05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2)中，氧化温度为500°C，氧化时间为5分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 35um,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 05，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。
氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。实施例七
如图I所示，一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步
骤
I)制备所需牌号钢丝将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为0 2. 5mm的钢丝3 ；
粗拉应采用干式拉拨使用油质适中的润滑剂，钢丝原料表面不得有毛丝和正负大于0O. 05mm的扁丝。细拉后的钢丝根据不同规格控制外径正负C O. 02mm，扁丝不得超过0 O. 02mm以
保证焊丝在使用时的送丝连贯性能。2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝3进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。步骤2)中，氧化温度为450°C，氧化时间为10分钟。制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 68um,圆弧实际弧长dr与圆弧表现长度di之比为I. 36，氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜。氧化膜生成设备由高频加热机I和氧化膜生成管道组成，通过高频加热机I对氧化膜生成管道内的空间和焊丝进行加热。高频加热机I功率为60 80kw。高频加热机I由冷却装置和高频发热管组成。氧化膜生成管道由外层的耐高温不锈钢管4和耐高温不锈钢管4内部的铜管2组成，铜管2内部的空间即为钢丝I的氧化通道。氧化膜生成设备安装在细拉的最后一台拉丝机5成品轮的出口处与收线机6之间的位置，取代传统化学镀铜工艺的焊丝表面水清洗设备。以上实施例说明
在实际生产制造中根据焊丝规格直径的大小和生产线速的快慢来调节电流控制氧化膜的生成厚度，焊丝直径与电流成正比，生产线速与氧化膜生成厚度成反比，氧化膜的生成以细密超薄的Fe2O3和Fe3O4相为最佳防锈和导电效果。同时氧化温度应控制为350°C 600°C，氧化时间为2 10分钟范围之内，制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度也应控制在O. 15 O. 98um之间，圆弧实际弧长(dr)与圆弧表现长度(di)之比为I. 02 1.61，由此形成的氧化膜为Fe2O3和Fe3O4相氧化膜，才能启到最佳防锈和导电效果。
权利要求
1.一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 1)制备牌号钢丝(3):将钢丝原料经粗拉和细拉后制成直径为ΦO. 6 ；0. 8 ； I. O ； I. 2 ；I.6 ；2. O ；2. 5mm 的钢丝(3)； 2)氧化处理通过氧化膜生成设备对步骤I)制得的钢丝(3)进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。
2.根据权利要求I所述的用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，其特征在于步骤2)中，氧化温度为350°C 600°C。
3.根据权利要求I或2所述的用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，其特征在于步骤2)中，氧化时间为2 10分钟。
4.根据权利要求I或2所述的用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，其特征在于制得的CO2气体保护实芯焊丝的氧化膜厚度为O. 15 O. 98um,圆弧实际弧长(dr)与圆弧表现长度(di)之比为I. 02 I. 61。
5.一种氧化膜生成设备，其特征在于氧化膜生成设备由高频加热机(I)和氧化膜生成管道(2 )组成，通过高频加热机(I)对氧化膜生成管道内的空间焊丝进行加热。
6.根据权利要求I所述的氧化膜生成设备，其特征在于高频加热机(I)功率为60 80kw。
全文摘要
一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，该方法包括以下步骤1)制备钢丝；2)氧化处理通过氧化模生成设备对钢丝进行氧化处理即可制得CO2气体保护实芯焊丝。本发明提供的一种用物理氧化法生产CO2气体保护实芯焊丝的方法，利用氧化模生成设备对精拉后的焊丝表面生成氧化膜，用物理氧化法取代现有的化学镀铜法，生成的氧化膜均匀细密超薄，防锈效果优于镀铜防锈，同时导电性能稳定，送丝性能好。
文档编号B23K35/40GK102909495SQ20121037707
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者韩永艾, 聂涛 申请人:韩永艾, 聂涛