一種環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，屬于焊絲加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以氫氧化鈉，碳酸鈉，十二水合磷酸鈉，硅酸鈉為原料，制備除油液，并將拋光后的低碳鋼絲浸泡在除油液中超聲清洗，再與純鎳條接通電源放置在由六水合硫酸鎳、氯化鎳、二氧化鈦等混合制得的電鍍液中進行電鍍，電鍍完全后干燥即得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲，本發(fā)明通過電鍍一層鎳和二氧化鈦至低碳鋼絲表面，使焊絲的塑韌性和耐高溫性能顯著提高，避免了以往焊絲鍍銅生產(chǎn)過程中所造成的環(huán)境污染和人身健康隱患問題，提高了焊絲制備過程的安全性，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，屬于焊絲加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，焊絲的鍍銅生產(chǎn)過程存在較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，無論鍍液、廢氣，還是廢棄液都會對人的健康和環(huán)境帶來極大的危害，同時在鍍銅焊絲的使用過程中所產(chǎn)生的銅蒸汽也會對人體帶來另一種危害。而無鍍銅焊絲的提出正是基于上面這些問題，在其生產(chǎn)過程中，盡管去掉了鍍銅工序，但卻采用環(huán)保的生產(chǎn)工藝保證無鍍銅焊絲具有可靠的抗銹蝕性能，甚至還具有一些特殊的性能，如良好的送絲性能、穩(wěn)定的電弧性能、熔滴細小等。
[0003]不銹鋼焊絲及其制備方法可分位不銹鋼實芯焊絲和不銹鋼藥芯焊絲，其中不銹鋼藥芯焊絲可以像碳鋼和低合金鋼藥芯焊絲一樣，對不銹鋼進行既簡便又高效的焊接，不銹鋼藥芯焊絲的應(yīng)用主要以MAG焊為主，與手工焊相比，可提高熔敷速度;對電流、電壓的適應(yīng)范圍大，焊接條件設(shè)定較為容易，易于進行半自動和自動化焊接，在汽車工業(yè)、電子電器、交通運輸、航空航天和國防軍事領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前焊絲表面主要采用鍍銅處理，其主要作用是防銹，其次增加焊絲自潤滑性及耐磨性，銅元素對焊接性和熔敷金屬組織性能并無實際意義;但是鍍銅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液污染環(huán)境，且造成生產(chǎn)成本提高和資源浪費;而且鍍銅層若存在缺陷，表面涂層不均勻，造成鋼焊絲基體曝露直接與外界接觸，則會加快焊絲的銹蝕，增加企業(yè)生產(chǎn)成本;除此之外，焊接過程中產(chǎn)生的電弧輻射強度較大，氣體保護產(chǎn)生的弧光強度及紫外線輻射強度分別為手工電弧焊的2?3倍和20?40倍，且鍍銅焊絲焊接過程中產(chǎn)生的含有重金屬銅的煙霧，致使工人產(chǎn)生金屬銅煙霧綜合癥。鍍銅焊絲生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的毒性氰化物對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前傳統(tǒng)的焊絲在使用過程中，鍍銅層對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，且韌性和屈服性能不佳的缺陷，本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，本發(fā)明以氫氧化鈉，碳酸鈉，十二水合磷酸鈉，硅酸鈉為原料，制備除油液，并將拋光后的低碳鋼絲浸泡在除油液中超聲清洗，再與純鎳條接通電源放置在由六水合硫酸鎳、氯化鎳、二氧化鈦等混合制得的電鍍液中進行電鍍，電鍍完全后干燥即得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲，本發(fā)明通過電鍍一層鎳和二氧化鈦至低碳鋼絲表面，使焊絲的塑韌性和耐高溫性能顯著提高，同時避免了以往焊絲鍍銅生產(chǎn)過程中所造成的環(huán)境污染和人身健康隱患問題，提高了焊絲強度，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(I)稱取20?25g氫氧化鈉，18?20g碳酸鈉，36?40g十二水合磷酸鈉，3?5g娃酸鈉，加入800?100mL去離子水中，以300?400r/min攪拌至固體完全溶解，加入I?2g燒基酸聚氧乙稀醚，繼續(xù)攪拌1?15min，得除油液；
(2)剪取10?20cm直徑為1.0?1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500?600mL上述除油液，保持超聲波功率為15?18kW，控制溫度為70?80 °C，清洗15?20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3?5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；
(3)稱取100?120g六水合硫酸鎳，40?50g氯化鎳，30?45g硼酸，25?30g二氧化鈦，
0.02?0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02?0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900?100mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散I?2h，得電鍍液；
(4 )將步驟(2 )制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100?150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸溶液中15?20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3?4A/dm2，在45?50°C恒溫水浴下電鍍20?30min，得復(fù)合鍍層低碳鋼絲，將復(fù)合鍍層低碳鋼絲置于鼓風(fēng)干燥箱中，在200?300°C下干燥15?20min，得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:先將本發(fā)明制得的環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲置于200?250°C烘干I?2h至其表面完全干燥，在焊接電流為80?100A，焊接電壓為15?17V，保護氣流量為16?18?.π?η—1的82%氬氣和18% 二氧化碳混合氣體，用焊劑SJ501涂覆于待焊接金屬一側(cè)，用自動埋弧焊機與焊絲進行焊接，焊絲的屈服強度為610?640MPa，抗拉強度為700?720MPa，斷后伸長率為28?32%。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明制備的焊絲避免了以往焊絲鍍銅生產(chǎn)過程中所造成的環(huán)境污染和人身健康隱患等問題，從而提高了焊絲制備過程中的安全性能；
(2)所得的焊絲提高了焊縫熔敷金屬的硬度和抗拉強度，提升了焊接強度級別，適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0008]首先稱取20?25g氫氧化鈉，18?20g碳酸鈉，36?40g十二水合磷酸鈉，3?5g娃酸鈉，加入800?100mL去離子水中，以300?400r/min攪拌至固體完全溶解，加入I?2g烷基酸聚氧乙稀醚，繼續(xù)攪拌10?15min，得除油液;剪取10?20cm直徑為1.0?1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500?600mL上述除油液，保持超聲波功率為15?18kW，控制溫度為70?80°C，清洗15?20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3?5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；稱取100?120g六水合硫酸鎳，40?50g氯化鎳，30?45g硼酸，25?30g 二氧化鈦，0.02?0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02?0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900?100mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散I?2h，得電鍍液;將制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100?150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸溶液中15?20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3?4A/dm2，在45?50 °C恒溫水浴下電鍍20?30min，得復(fù)合鍍層低碳鋼絲，將復(fù)合鍍層低碳鋼絲置于鼓風(fēng)干燥箱中，在200?300 °C下干燥15?20min，得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。
[0009]實例I
首先稱取20g氫氧化鈉，18g碳酸鈉，36g十二水合磷酸鈉，3g硅酸鈉，加入800mL去離子水中，以300r/min攪拌至固體完全溶解，加入Ig燒基酸聚氧乙稀醚，繼續(xù)攪拌1min，得除油液;剪取1cm直徑為1.0mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500mL上述除油液，保持超聲波功率為15kW，控制溫度為70°C，清洗15min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；稱取10g六水合硫酸鎳，40g氯化鎳，30g硼酸，25g 二氧化鈦，0.02g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散lh，得電鍍液;將制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸溶液中15min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3A/dm2，在45°C恒溫水浴下電鍍20min，得復(fù)合鍍層低碳鋼絲，將復(fù)合鍍層低碳鋼絲置于鼓風(fēng)干燥箱中，在200°C下干燥15min，得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。
[0010]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:先將本發(fā)明制得的環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲置于200°C烘干Ih至其表面完全干燥，在焊接電流為80A，焊接電壓為15V，82%氬氣和18% 二氧化碳混合保護氣流量為16L ^irT1，再用焊劑SJ501涂覆于待焊接金屬一小側(cè)，用自動埋弧焊機用焊絲進行焊接，焊絲的屈服強度為610MPa，抗拉強度為700MPa，斷后伸長率為28%。
[0011]實例2
首先稱取23g氫氧化鈉，19g碳酸鈉，38g十二水合磷酸鈉，4g硅酸鈉，加入900mL去離子水中，以350r/min攪拌至固體完全溶解，加入1.5g燒基酸聚氧乙稀醚，繼續(xù)攪拌13min，得除油液;剪取15cm直徑為1.1mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入550mL上述除油液，保持超聲波功率為17kW，控制溫度為75°C，清洗17min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲4次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用;稱取I 1g六水合硫酸鎳，45g氯化鎳，38g硼酸，27g 二氧化鈦，0.025g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.025g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入950mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散1.5h，得電鍍液;將制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在130mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸溶液中17min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3.5A/dm2，在47 °(:恒溫水浴下電鍍25min，得復(fù)合鍍層低碳鋼絲，將復(fù)合鍍層低碳鋼絲置于鼓風(fēng)干燥箱中，在250°C下干燥17min，得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。
[0012]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:先將本發(fā)明制得的環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲置于230°C烘干1.5h至其表面完全干燥，在焊接電流為90A，焊接電壓為16V，82%氬氣和18% 二氧化碳混合保護氣流量為17L ^irT1，再用焊劑SJ501涂覆于待焊接金屬一小側(cè)，用自動埋弧焊機用焊絲進行焊接，焊絲的屈服強度為625MPa，抗拉強度為710MPa，斷后伸長率為30%。
[0013]實例3
首先稱取25g氫氧化鈉，20g碳酸鈉，40g十二水合磷酸鈉，5g硅酸鈉，加入I OOOmL去離子水中，以400r/min攪拌至固體完全溶解，加入2g燒基酸聚氧乙稀醚，繼續(xù)攪拌15min，得除油液;剪取20cm直徑為1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入600mL上述除油液，保持超聲波功率為18kW，控制溫度為80 °C，清洗20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；稱取120g六水合硫酸鎳，50g氯化鎳，45g硼酸，30g 二氧化鈦，0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入100mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散2h，得電鍍液;將制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸溶液中20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為4A/dm2，在50°C恒溫水浴下電鍍30min，得復(fù)合鍍層低碳鋼絲，將復(fù)合鍍層低碳鋼絲置于鼓風(fēng)干燥箱中，在300°C下干燥20min，得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。
[0014]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:先將本發(fā)明制得的環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲置于250°C烘干2h至其表面完全干燥，在焊接電流為100A，焊接電壓為17V，82%氬氣和18% 二氧化碳混合保護氣流量為18L ^irT1，再用焊劑SJ501涂覆于待焊接金屬一小側(cè)，用自動埋弧焊機用焊絲進行焊接，焊絲的屈服強度為640MPa，抗拉強度為720MPa，斷后伸長率為32%。
【主權(quán)項】
1.一種環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)稱取20?25g氫氧化鈉，18?20g碳酸鈉，36?40g十二水合磷酸鈉，3?5g娃酸鈉，加入800?100mL去離子水中，以300?400r/min攪拌至固體完全溶解，加入I?2g燒基酸聚氧乙稀醚，繼續(xù)攪拌1?15min，得除油液； (2)剪取10?20cm直徑為1.0?1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500?600mL上述除油液，保持超聲波功率為15?18kW，控制溫度為70?80 °C，清洗15?20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3?5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用； (3)稱取100?120g六水合硫酸鎳，40?50g氯化鎳，30?45g硼酸，25?30g二氧化鈦，.0.02?0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02?0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900?100mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散I?2h，得電鍍液； (4)將步驟(2)制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100?150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸溶液中15?20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3?4A/dm2，在45?50°C恒溫水浴下電鍍20?30min，得復(fù)合鍍層低碳鋼絲，將復(fù)合鍍層低碳鋼絲置于鼓風(fēng)干燥箱中，在200?300°C下干燥15?20min，得環(huán)境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。
【文檔編號】C25D7/06GK106086975SQ201610746123
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月29日
【發(fā)明人】阮煒, 宋豪, 陸娜
【申請人】寧波江東甬風(fēng)工業(yè)設(shè)計有限公司