一种基于调直压力的TIG焊丝表面处理方法与流程

文档序号:42941791发布日期:2025-09-05 18:14阅读:15来源:国知局
技术简介:
本发明针对TIG焊丝拉拔过程中润滑剂残留、微裂纹及表层应力积聚导致表面质量差的问题,提出通过预处理形成磷酸盐膜与干膜润滑层、多道次拉拔结合退火、电解抛光及梯度调直压力处理,有效消除微裂纹并控制应力,提升焊丝表面质量与力学性能。
关键词:TIG焊丝表面处理,调直压力技术

本发明涉及焊丝处理,特别涉及一种基于调直压力的tig焊丝表面处理方法。


背景技术:

1、tig焊丝是用于钨极气体保护焊(tungsteninertgas,tig)焊接的焊接材料,由不锈钢或铝合金等金属材料制成,具有良好的导电性和耐高温性能。tig焊接是一种无填充金属焊接方法,其中焊丝可以作为填充材料,熔化后与工件共同形成焊缝。

2、在tig焊丝的生产过程中,由于拉拔阶段的主要作用是尺寸减径与金属流变变形,焊丝表面不可避免地会受到较大的摩擦力和机械应力,这些应力使得在此过程中对焊丝进行有效的表面处理变得非常困难。尤其是在拉拔过程中,润滑剂的残留、金属微裂纹的形成以及表层应力的积聚,会导致表面处理效果受限,严重影响焊丝的表面质量,例如,润滑剂未能完全清除会导致表面污染,金属微裂纹则会在后续加工过程中扩展,从而影响焊丝的力学性能和使用寿命,进而影响其后续加工处理的效果。

3、因此,如何提供一种基于调直压力的tig焊丝表面处理方法,是目前亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于调直压力的tig焊丝表面处理方法,以解决现有技术中润滑剂的残留、金属微裂纹的形成以及表层应力的积聚,会导致表面处理效果受限的问题。

2、为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。

3、根据本发明实施例提供了一种基于调直压力的tig焊丝表面处理方法。

4、在一个实施例中,该基于调直压力的tig焊丝表面处理方法包括:

5、对预设直径的圆钢盘条进行预处理,使圆钢盘条表面形成磷酸盐膜,并在磷酸盐膜表面涂覆干膜润滑剂,形成连续润滑层;

6、利用拉拔模具并选取预设类型的润滑油对圆钢盘条依次进行多道次拉拔处理,并在每道次拉拔处理中将拉拔模具孔径逐级缩径,得到拉拔后的焊丝;

7、将拉拔后的焊丝送入滚轮式调直设备,通过滚轮式调直设备的若干交错排列的调直辊施加梯度压力对焊丝进行调直处理,得到调直后的焊丝;

8、对调直后的焊丝进行脱脂处理,在脱脂处理完成后对焊丝表面进行质量评估。

9、在一个实施例中,所述对预设直径的圆钢盘条进行预处理,使圆钢盘条表面形成磷酸盐膜,并在磷酸盐膜表面涂覆干膜润滑剂,形成连续润滑层包括:

10、在盐酸中添加缓蚀剂得到第一混合溶液,通过第一混合溶液对圆钢盘条进行酸洗,并在酸洗完成后依次对圆钢盘条进行冷水及去离子水超声清洗;

11、在磷酸盐中添加硝酸盐促进剂得到第二混合溶液,并将第二混合溶液涂覆于清洗后的圆钢盘条表面形成磷酸盐膜;

12、在钙基润滑剂中添加纳米二硫化钼得到第三混合溶液,并利用静电喷涂的方式将第三混合溶液喷涂至磷酸盐膜,以在磷酸盐膜表面形成连续润滑层。

13、在一个实施例中,所述利用拉拔模具并选取预设类型的润滑油对圆钢盘条依次进行多道次拉拔处理,并在每道次拉拔处理中将拉拔模具孔径逐级缩径,得到拉拔后的焊丝包括:

14、采用预设锥角的拉拔模具对圆钢盘条进行粗拉拔,且拉拔模具的每道压缩率为15~20%;

15、经过若干次粗拉拔后检测焊丝表面是否存在硬化现象,若存在硬化现象时,则对焊丝进行中间退火处理,在退火完成后依次进行二次清洗、磷化及补涂润滑剂处理,反之,则进入精拉阶段;

16、采用预设锥角的拉拔模具对圆钢盘条进行精拉拔,且拉拔模具的每道压缩率为10~12%;

17、在精拉拔完成后利用超声波辅助电解抛光技术去除拉拔后的焊丝的表层微裂纹。

18、在一个实施例中,在粗拉拔阶段中拉拔模具的预设锥角为10°~12°,且润滑油为高粘度矿物油;在精拉阶段中拉拔模具的预设锥角为6°~8°,且润滑油为纳米石墨润滑剂。

19、在一个实施例中,所述在精拉拔完成后利用超声波辅助电解抛光技术去除拉拔后的焊丝的表层微裂纹包括:

20、将精拉拔后的焊丝浸入碱性脱脂液中5~10分钟,去除表面残留润滑剂;

21、选取预设份数的磷酸、硫酸、甘油及去离子水搅拌混合配置电解液,并将焊丝匀速穿过电解槽,启动超声波设备和电解电源同步进行电化学溶解与机械空化作用,去除拉拔后的焊丝的表层微裂纹;

22、将去除表层微裂纹的焊丝从电解槽中取出,利用去离子水清除残留电解液。

23、在一个实施例中,所述电解液中的磷酸、硫酸、甘油及去离子水的质量份数比例为8:4:1:7。

24、在一个实施例中,所述将拉拔后的焊丝送入滚轮式调直设备,通过滚轮式调直设备的若干交错排列的调直辊施加梯度压力对焊丝进行调直处理,得到调直后的焊丝包括:

25、将拉拔后的焊丝通过导向轮组送入滚轮式调直设备,并利用激光对中传感器校准焊丝轴线与调直辊中心线的偏差;

26、通过滚轮式调直设备中若干个交错排列的调直辊组逐级施加不同的梯度压力,且每个调直辊施加的压力依次递减,将焊丝矫正至直线形态;

27、利用预先安装在调直辊组间的残余应力检测仪实时监测焊丝在调直过程中的轴向应力变化,并将轴向应力变化与预设阈值进行比较,若轴向应力变化大于预设阈值时,触发焊丝回弹补偿算法调整调直辊间距;

28、其中,所述调直辊组包括粗调直辊组及精调直辊组。

29、在一个实施例中,所述通过滚轮式调直设备中若干个交错排列的调直辊组逐级施加不同的梯度压力包括:

30、利用滚轮式调直设备中的粗调直辊组施加高压,以消除焊丝大曲率弯曲,且粗调直辊组施加高压的压力方向为垂直交错排列;

31、将滚轮式调直设备中的精调直辊组切换为低压,且精调直辊组施加低压的压力方向为水平交错排列。

32、在一个实施例中,所述将轴向应力变化与预设阈值进行比较,若轴向应力变化大于预设阈值时,触发焊丝回弹补偿算法调整调直辊间距包括:

33、将轴向应力变化与预设阈值进行比较,若轴向应力变化大于预设阈值时,则按比例降低调直辊组的液压压力;

34、将降低后调直辊组的液压压力及焊丝弹性模量输入至预定义的焊丝回弹补偿模型中计算焊丝回弹补偿量,并根据焊丝回弹补偿量补偿调直辊组间距;

35、在调直辊组间距补偿后重新检测轴向应力变化,并将轴向应力变化与预设阈值进行二次比较,若小于或等于预设阈值时,则表明补偿成功,反之,通过二次补偿增加10%的补偿量,并延长调直辊组压力保持3秒。

36、在一个实施例中,所述按比例降低调直辊组的液压压力包括:

37、将粗调直辊组压力从15mpa降至12mpa,将精调直辊组压力从8mpa降至6.4mpa。

38、本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

39、1、本发明采用添加缓蚀剂的盐酸进行酸洗,可有效去除盘条表面的氧化皮、铁锈及附着杂质,同时缓蚀剂的引入减少了基材在酸洗过程中的腐蚀损伤,保证盘条基体完整性,并在磷酸盐中加入硝酸盐促进剂制得的第二混合溶液可加速磷酸盐膜的生成过程,使磷化膜在钢材表面迅速沉积形成细致、均匀的结晶结构,同时将添加了纳米二硫化钼的钙基润滑剂通过静电喷涂方式均匀涂覆于磷酸盐膜表面,形成致密的干膜润滑层,从而显著降低后续拉拔过程中的摩擦系数,减缓模具磨损。

40、2、本发明通过粗拉拔和精拉拔的多道次处理,结合中间退火、清洗、磷化及润滑剂补涂,有效避免了硬化现象,确保焊丝的柔韧性和延展性,精拉阶段使用纳米石墨润滑剂和小锥角模具,减少摩擦、提高效率,并确保表面光滑,并结合超声波辅助电解抛光去除微裂纹,提升焊丝表面平整度和抗腐蚀性,确保其高质量、长寿命和优良焊接性能。

41、3、本发明通过设置粗调直与精调直辊组,实现对拉拔后焊丝的梯度调直,有效消除大曲率弯曲并确保焊丝直线度,采用垂直与水平交错的辊组布置提高调直精度,同时结合激光对中和应力监测系统,实时调控调直压力与辊间距,并通过焊丝回弹补偿模型动态调整参数,确保轴向应力控制在预设范围内,有效防止回弹变形,进而提升调直精度和焊丝成品质量。

42、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。

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