专利名称：镀锰焊丝的制作方法
技术领域：
本发明属于焊接材料，它旨在提供一种在钢质裸焊丝外镀有锰或锰合金保护镀层的焊丝。这里所指的焊丝，是指埋弧自动焊丝及二氧化碳气体保护焊丝。
现用的焊丝，绝大部分是镀铜焊丝。它是用焊丝用钢线材如08MnA，08Mn2SiA等经冷拉及镀铜制成。镀铜的主要目的是防止生锈，以免生锈的焊丝使焊缝产生气孔。由于铜的电极电位(Cu2+/Cu＝+0.3402V)比铁的电极电位高。(Fe2+/Fe＝-0.409V)，故镀铜层是一种阴极保护层，只有在它是致密的情况下才能保护铁不被腐蚀。否则只会加速已暴露的铁基体的腐蚀。铜在焊接时进入焊缝，过多的铜使焊缝产生热裂，故GB8110-87规定，焊丝含铜量不得大于0.35%。实际上焊丝铜层常小于1微米。由于铜层薄，以及制造上的原因-如难以避免的刮伤，铜层的致密度差。有很多针孔和刮伤而露出铁基体，导致镀铜焊丝生锈而大量报废或返工。这在国内尚未得到有效解决，在国际上，虽有进行镀后处理，但由于镀铜层是阴极保护的本质限止，镀铜焊丝生锈的问题，并未彻底解决。
本发明的特点是焊丝表面的保护层为锰或其合金。由于锰的电极电位(Mn2+/Mn＝-1.029V)比铁低，故是一阳极保护层。因此，即使镀层不够致密，也可保护铁基体不被腐蚀。又由于镀锰层表面有一层非晶质的抗蚀的锰氧化物，故镀锰层也具有优良的耐蚀性。非晶质锰氧化膜很薄，不影响导电。再由于锰在钢中是一种有益的合金元素，在焊接熔池中还是良好的脱氧剂，故不仅不会降低焊缝的性能，进入焊缝的少量锰还有利于提高钢的机械性能。
与本发明有关的已有技术;在焊丝镀层方面，有镀铝的，虽属阳极保护，但铝会使焊缝的低温冲击值下降。而且镀铝不能用水基电解液电镀，热浸镀铝会产生铝铁中间相，这种中间相是脆性的，故都增加了生产过程的复杂性。而用电解镀锰则较简单。也有用有机保护涂层的但含氢的聚合物使焊缝含氢，不含氢而含氟的氟塑料涂层会产生有害气体，而且两者都影响焊丝的导电性。在金属镀层方面则有镀锰钢板和镀锰钢筋，它们都是近年来发展起来的新材料，但均不是焊接材料。如日本专利特公昭57-9640、特公昭57-19753为PH值对镀液加碳酸锰或金属锰的影响，特公昭58-5261、特公昭55-24505、特公昭57-27935、特公昭57-36989为镀锰层的后处理，特公昭57-1598为含锌对镀层机械性能的影响，特公昭57-19756为镀锰钢筋，均不涉及焊接材料，或焊丝的保护。另外，经查1982年以来的美国专利(光盘检索)亦未发现有镀锰焊丝。
本发明制造时，先将钢焊丝用众所周知的除油、活化及清洗后，在镀锰液中电解镀锰，电解镀锰液主要有氯化物型及硫酸盐型两类。一个常规的硫酸盐水基镀锰液配方及处理规范是MnSo4·H2O 100g/l，(NH4)2SO470g/l，NH4SCN 60g/l，PH＝4.5，温度为25℃，电流密度为25a/dm2，镀层厚度可控制在0.5-1微米。用此方法镀得的焊丝与镀铜焊丝进行挂片比较，镀铜焊丝暴露在室内一个月后即出现锈斑，镀铜层亦变色，而相同期间镀锰焊丝仍完好如初。由于焊丝是消耗材料，保存期不需很长，故不需要进行镀后处理。
如在镀锰液中加入少量钾盐或钠盐如1-5g/l K2CO3或Na2CO3，则可形成含钾或钠的锰合金镀层，可以改善焊接工艺性，加入少量镍盐如1-2g/l NiSO4·6H2O则形成的锰合金镀层有较好的耐蚀性能，并有益于焊缝的机械性能。
用本发明生产的焊丝可用于制造机械制造、造船、锅炉及汽车等行业用的埋弧焊丝及二氧化碳气体保护焊丝。其生产成本略高于镀铜焊丝，但抗蚀性好，保存期长，具有良好的经济效益，适宜于各焊丝制造厂生产。
权利要求
1.一种表面镀锰的焊丝。其特征是镀锰层可为焊丝提供阳极保护性防蚀层。
2.要求一中所指的镀锰焊丝是指用于埋弧自动焊或二氧化碳气体保护焊用的焊丝。
3.要求一中的镀锰层是指用电化学镀的方法获得的镀锰层。
4.要求一中的镀锰层可以是金属锰，也可以是以锰为基的含有少量合金元素钾、钠或镍以改善焊丝焊接工艺性或镀锰层耐蚀性及焊缝机械性能的锰合金层。
全文摘要
镀锰焊丝是一种在钢质裸焊丝外镀有一层锰保护层的焊丝。它的原理是利用锰的电极电位比铁低，是一种阳极保护性镀层，而有别于传统的镀铜焊丝中铜的电极电位比铁高的阴极保护镀层。它可有效地提高焊丝的抗蚀性，从而延长其保存期。锰是一种有益的合金元素和脱氧剂，可以改善焊缝的性能。可制造用于机械制造、造船、锅炉及汽车制造等行业用的埋弧焊丝及二氧化碳气体保护焊丝。
文档编号B23K35/30GK1082967SQ92110078
公开日1994年3月2日 申请日期1992年8月25日 优先权日1992年8月25日
发明者马德芳 申请人:马德芳