專利名稱：高強度合金焊絲的冷拉生產(chǎn)防銹方法
技術領域：
本發(fā)明涉及焊絲的制造方法，尤其是防止高強度合金焊絲表面生銹及改善合金焊絲加工性能而采用冷拉生產(chǎn)方法。
背景技術：
高強度合金焊絲是一種低碳合金結構鋼絲，主要用來生產(chǎn)Φ1.2 2.0mm 高強度焊絲，應用于重要工程機械、艦船、航天航空發(fā)射器構件的焊接。代表品種是 H04SiMnCrNiMoV、HlOSiMnCrNiMoV和H20SiMnCrNiMoV等，該合金焊絲必須具有良好的性能，尤其是對焊絲的抗拉強度、表面質(zhì)量和氫含量要求較高，以防焊接后氫脆的發(fā)生。低碳合金焊絲在潮濕空氣環(huán)境中，特別是在有外來電解質(zhì)的情況下(如手汗或存在易吸潮的潤滑劑污斑)，金屬表面就會形成酸、堿、鹽等弱電解質(zhì)溶液，由于原電池的作用而引起焊絲表面的銹蝕。防止生銹是焊絲冷拉生產(chǎn)的關鍵技術之一，因為使用生銹的焊絲，往往會使焊接部位出現(xiàn)氣孔、夾渣、裂紋等一系列致命的缺陷，給焊絲企業(yè)的生產(chǎn)造成極大的困難。如何解決焊絲防銹性能低的問題已成為焊絲生產(chǎn)企業(yè)最棘手的技術難題之一?，F(xiàn)有高強度合金焊絲防銹技術有二類，一類是焊絲表面進行鍍銅工藝后進行冷拉加工，達到防銹目的；另一類是以焊絲采用有氣氛保護退火、真空包裝工藝方式進行防銹處理，達到防銹目的。第一類，焊絲通過退火軟化電解酸洗清洗后，經(jīng)鍍銅工藝在焊絲表面形成銅保護層，二種材料間的覆合呈無縫隙整體結合，在后續(xù)拉拔深加工中鍍銅層也同時延伸，然后拉拔成細的焊絲。焊絲依靠表面鍍銅層隔絕與空氣的接觸，達到防銹的目的。但是，這類方法存在一定的問題，對鍍銅的廢液及廢氣污染物的無公害處理提出了相當高的環(huán)保要求。同時，由于產(chǎn)品表面鍍銅層經(jīng)拉拔后非常薄，任何拉絲、擦傷都無法修復，因此產(chǎn)品的成料率波動較大，且難以控制。第二類是焊絲采用再結晶退火軟化，利用井式爐抽真空、充氬氣保護。由于退火過程中有惰性氣體保護，故焊絲退火后表面無氧化層，焊絲再經(jīng)拉拔至細絲，成品焊絲在清洗線上進行超聲波清洗至光亮狀態(tài)，最后抽真空包裝。但是，這類方法也存在以下4方面的問題1.對退火裝備提出很高技術性能條件要求。尤其是對退火裝備的密封性、抽真空的設備配制和保護氣氛的制備提出了苛刻的技術要求，同時退火裝備的維護費用也較高。2.焊絲退火生產(chǎn)的周期長、成本高。焊絲退火通常是將料裝入爐罐中，再進行抽真空運行，然后通入保護氣氛升溫加熱。由于加熱源在爐罐外側(cè)，爐內(nèi)焊絲加熱主要靠罐壁的輻射傳熱加熱，而對流傳熱加熱條件有限，因而焊絲加熱均勻通常需要6 10小時的保溫時間。保溫結束后吊出爐罐，焊絲隨爐罐冷卻到室溫需要更長的時間，以防止焊絲吊出溫度過高而產(chǎn)生表面氧化現(xiàn)象。3.焊絲退火組織性能存在差異。因為，焊絲再結晶退火的冷卻速度對材料的組織
3狀態(tài)有一定的影響，隨著冷卻速度的不同，最后的組織具有很大的不確定性。氣氛保護的再結晶退火，焊絲冷卻速度受爐罐外的環(huán)境溫度差異和罐內(nèi)裝爐量的多少影響較大，而且受罐內(nèi)冷卻梯度的影響，在罐內(nèi)靠近罐壁處焊絲的冷卻速度明顯比中央焊絲的冷卻要快。因而，焊絲性能上存在一定的差異。4.冷拉成品焊絲經(jīng)超聲波清洗至光亮狀態(tài)，最后真空包裝費用也較高，且運輸不便，易破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供了一種高強度合金焊絲的冷拉生產(chǎn)防銹方法，主要采用無氣氛保護退火裝備，通過“退火分段冷卻+冷酸酸洗+浸油+濕式拉拔”冷拉方法，生產(chǎn)高強度冷拉光亮合金焊絲，達到焊絲防銹的目的。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是，高強度冷拉合金焊絲的防銹方法，其包括如下步驟a)焊絲退火再結晶退火工藝參數(shù)是加溫溫度740°C 士30°C，保溫45 90分鐘，保溫后采用隨爐冷卻至640°C 士30°C出爐爆水冷卻方式；b)熱酸洗焊絲熱酸洗可采用硫酸或鹽酸酸洗方法，具體工藝參數(shù)如下①硫酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為=H2SO4為10 20wt%，余量為水，其中對已使用過的硫酸溶液中鐵鹽含量需控制在狗++ ( 180g/lL ；酸洗槽溫度為60 85°C，焊絲酸洗時間控制在20 90min ；②鹽酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為HC1為10 15wt%，余量為水，其中對已使用過的鹽酸溶液中鐵鹽含量需控制在狗++ ^ 180g/lL ；酸洗槽溫度為40 80°C，焊絲酸洗時間控制在20 60min ；c)涂層對酸洗后的焊絲進行表面潤滑涂層處理；d)干式拉拔采用多道次拉拔工藝，拉拔的總壓縮率控制在43. 8% 61. 0%，防止加工硬化過大；干式拉拔后對焊絲進行退火；e)半成品焊絲酸洗工藝及浸油操作半成品焊絲采用冷酸洗工藝，可選用硫酸或鹽酸酸洗方法，具體工藝參數(shù)①硫酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為=H2SO4為15 2#t%，余量為水，其中硫酸溶液中鐵鹽含量狗++ ^ 100g/lL,酸洗槽溫度為室溫，酸洗時間在40 80min ；②鹽酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為HC1為12 22wt %，余量為水，其中鹽酸溶液中鐵鹽含量狗++ ^ 100g/lL,酸洗槽溫度為室溫，酸洗時間在40 80min ；半成品焊絲冷酸洗后及時浸入熱的清石灰液槽中和，清石灰液槽的溫度控制在 85°C 105°C，中和后吊出吹干，并浸入防銹油中，以防止酸洗后鋼絲又重新生銹現(xiàn)象發(fā)生；f)成品焊絲拉拔
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成品焊絲采用潤滑油濕拉拉拔方式，拉拔的總壓縮率控制在36% 士 6%范圍內(nèi)， 以保證產(chǎn)品表面光亮狀態(tài)及尺寸精度；最后成品焊絲采用浸涂防銹油包裝出廠。進一步，用戶使用前，采用超聲波清洗焊絲，清洗的有機溶液可選用水溶性溶液試劑，該類試劑常溫下極易揮發(fā)，焊絲吹干后表面光潔呈金屬銀亮色澤，即可投入生產(chǎn)。不僅操作便攜，而且有效保證了焊絲表面的光亮，無氧化傾向。另外，待拉拔料放在浙油架上浙油。對于Φ 8. Omm盤條，退火后先拉拔至Φ 6. 0 5. 0mm，第2次退火后拉拔到Φ 3. 8 3. 2mm,第3次退火后拉拔到Φ 2. 5 2. 0mm，第4次退火后拉拔到Φ 1. 6 1. 5mm，第5次退火后拉拔到Φ 1. 2mm。本發(fā)明焊絲采用無氣氛保護退火爐進行退火，解決退火裝備密封性和保護氣氛制備等問題。以“退火分段冷卻+冷酸酸洗+涂油+濕式拉拔”冷拉方法控制焊絲的表面質(zhì)量及組織性能，以加快退火生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。利用上述工藝生產(chǎn)高強度光亮合金焊絲，解決真空包裝，運輸不便等問題，從而達到高強度焊絲冷拉防銹的目的。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明加工方法著重解決了高強度合金焊絲冷拉生產(chǎn)過程防銹性能低的問題，采用新的“退火分段冷卻+冷酸酸洗+涂油+濕式拉拔”方法生產(chǎn)光亮焊絲，替代了原有氣氛保護退火、真空包裝生產(chǎn)方式，解決高強度合金焊絲易泛銹問題。本發(fā)明產(chǎn)品滿足高強度光亮合金焊絲技術條件要求，產(chǎn)品規(guī)格覆蓋Φ 1. 2 2. Omm的高強度光亮合金焊絲；產(chǎn)品獲得用戶的肯定。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明生產(chǎn)流程。材料的制備原材料準備一真空感應爐一精整一真空自耗爐一車光一鍛造方坯一探傷一熱軋焊絲一然后進行冷拉加工。制備的HlOSiMnCrNiMoV和H20SiMnCrNiMoV合金焊絲，二種材料的化學成份見表 1，其成份符合技術標準要求。表1合金焊絲材料的化學成份
權利要求
1.高強度合金焊絲的冷拉生產(chǎn)防銹方法，其包括如下步驟a)焊絲退火焊絲退火工藝參數(shù)是加熱溫度740V 士30°C，保溫45 90分鐘，保溫后采用隨爐冷卻至640°C 士30°C出爐并爆水冷卻方式；b)熱酸洗焊絲熱酸洗采用硫酸或鹽酸酸洗方法，具體工藝參數(shù)如下①硫酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為=H2SO4為10 20wt%，余量為水，其中對已使用過的硫酸溶液中鐵鹽含量需控制在狗++ ( 180g/lL ；酸洗槽溫度為60 85°C，焊絲酸洗時間控制在20 90min ；②鹽酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為HC1為10 15wt%，余量為水，其中對已使用過的鹽酸溶液中鐵鹽含量需控制在狗++ ( 180g/lL ；酸洗槽溫度為40 80°C，焊絲酸洗時間控制在 20 60min ；c)涂層對熱酸洗后的焊絲進行表面潤滑涂層處理；d)干式拉拔采用多道次拉拔工藝，拉拔的總壓縮率控制在43. 8% 61. 0%，防止加工硬化過大；干式拉拔后對焊絲進行退火；e)半成品焊絲冷酸洗工藝及浸油操作半成品焊絲采用冷酸洗工藝，選用硫酸或鹽酸酸洗方法，具體工藝參數(shù)①硫酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為H2SO4為15 2#t%，余量為水，其中硫酸溶液中鐵鹽含量^ 100g/lL,酸洗槽溫度為室溫，酸洗時間在40 80min ；②鹽酸槽溶液質(zhì)量百分比配制為HC1為12 22wt%，余量為水，其中鹽酸溶液中鐵鹽含量!V+ ^ 100g/lL,酸洗槽溫度為室溫，酸洗時間在40 80min ；半成品焊絲冷酸洗后及時浸入熱的清石灰液槽中和，清石灰液槽的溫度控制在85°C 105°C，中和后吊出吹干，并浸入防銹油中；f)成品焊絲拉拔成品焊絲采用潤滑油濕拉拉拔方式，拉拔的總壓縮率控制在36% 士6%范圍內(nèi)，以保證產(chǎn)品表面光亮狀態(tài)及尺寸精度；最后成品焊絲采用浸涂防銹油包裝出廠。
2.如權利要求1所述的高強度合金焊絲的冷拉防銹方法，其特征是，用戶使用前，采用超聲波清洗焊絲，清洗的有機溶液可選用水溶性溶液試劑，該類試劑常溫下極易揮發(fā)，焊絲吹干后表面光潔呈金屬銀亮色澤，即可投入生產(chǎn)。
3.如權利要求1所述的高強度合金焊絲的冷拉防銹方法，其特征是，待拉拔料放在浙油架上浙油。
4.如權利要求1所述的高強度合金焊絲的冷拉防銹方法，其特征是，對于Φ8. Omm盤條，退火后先拉拔至Φ 6. 0 5. 0mm，第2次退火后拉拔到Φ 3. 8 3. 2mm，第3次退火后拉拔到Φ 2. 5 2. 0mm，第4次退火后拉拔到Φ 1. 6 1. 5mm，第5次退火后拉拔到Φ 1. 2mm。
全文摘要
高強度合金焊絲的冷拉生產(chǎn)防銹方法，其包括如下步驟a)焊絲退火；b)熱酸洗；c)涂層；e)干式拉拔；f)半成品焊絲冷酸洗工藝及浸油操作；g)成品焊絲濕式拉拔。本發(fā)明加工方法著重解決了高強度合金焊絲冷拉生產(chǎn)過程中防銹性能低的問題，采用新的“退火分段冷卻+冷酸酸洗+涂油+濕式拉拔”方法生產(chǎn)光亮焊絲，替代了原有氣氛保護退火、真空包裝生產(chǎn)方式，解決高強度合金焊絲易泛銹問題。本發(fā)明產(chǎn)品滿足高強度光亮合金焊絲技術條件要求，產(chǎn)品規(guī)格覆蓋φ1.2～2.0mm的高強度光亮合金焊絲。
文檔編號B21C1/00GK102166693SQ20101011461
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權日2010年2月26日
發(fā)明者陸偉建 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司