一种提高表面清洁度的tig焊丝制造方法
阅读说明：本技术 一种提高表面清洁度的tig焊丝制造方法 (TIG welding wire manufacturing method for improving surface cleanliness ) 是由 陈波 徐锴 邹小平 周宝金 刘鸣宇 王国佛 霍树斌 侴树国 朱旭 张明辉 贾玉力 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高表面清洁度的TIG焊丝制造方法,属于焊接材料制备技术领域。本发明的方法由硬态半成品焊丝开始按制造工艺流程光亮退火、电解清洗、超声清洗和眼模抛光,最后根据用途矫直切断或绕盘得到成品TIG焊丝。本发明通过控制连退速度和拔丝减面率,并采用来料电解去处氧化膜,以及超声清洗去除残留物的方法,有效的解决了焊丝表面清洁问题。且本发明中退火步骤不需要充分固溶,使退火速度高于正常速度30％以上,具有节能减排的优点。(The invention discloses a TIG welding wire manufacturing method for improving surface cleanliness, and belongs to the technical field of welding material preparation. The method of the invention starts from hard semi-finished welding wires to bright annealing, electrolytic cleaning, ultrasonic cleaning and eye mould polishing according to the manufacturing process flow, and finally obtains finished TIG welding wires by straightening cutting or coiling according to the purpose. The invention effectively solves the problem of surface cleaning of the welding wire by controlling the continuous annealing speed and the wire drawing reduction rate, and adopting the methods of removing the oxide film at the electrolytic part of the incoming material and removing the residues by ultrasonic cleaning. In addition, the annealing step does not need to be fully dissolved, so that the annealing speed is higher than the normal speed by more than 30 percent, and the method has the advantages of energy conservation and emission reduction.)
技术领域
本发明涉及一种提高表面清洁度的TIG焊丝制造方法，属于焊接材料制备技术领域。
背景技术
不锈钢焊丝，应用广泛，在生产过程中最关键的控制点为：母材的成分，以及成品表面的清洁度，在冷拔工艺中母材的成分已经选定无法调整，此时焊丝的表面质量对焊缝质量就显得尤为重要了，如焊丝表面不清洁，容易造成焊缝夹渣、气孔等常规缺陷，对于焊缝质量要求更高的镍基合金还容易造成内部显微缺陷，直接影响焊接质量。
目前TIG焊丝普遍采用光亮退火后的半成品丝直接单道油拔抛光，这种方法制造的焊丝来料因经过退火过程不可避免的会存在氧化等残杂，在抛光后会遗留在焊丝表面，导致焊丝表面不清洁，尤其是对于质量要求很高的领域如核电用途TIG焊丝在拔丝后必须采用单独的抛光工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种提高表面清洁度的TIG焊丝制造方法。
本发明的技术方案：
一种提高表面清洁度的TIG焊丝制造方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，光亮退火：采用在线氨分解气氛保护炉对冷拉硬态不锈钢或镍基合金盘条进行固溶退火处理，退火后丝材强度为900MPa～1000MPa；
步骤2，电解清洗：采用在线电解清洗机对退火后的丝材进行表面清洁，然后采用在线水冲洗；
步骤3，超声清洗：将经过步骤2电解清洗后的丝材进行在线超声清洗机清洗，然后采用热水冲洗，在线热风吹干，得到清洁的半成品焊丝；
步骤4，眼模抛光：将步骤3获得的清洁的半成品焊丝穿过一道眼模进行拉拔抛光，减面率为8％-10％，得到所需直径要求的成品焊丝。
进一步限定，步骤1中不锈钢或镍基合金盘条的直径为1.6mm～4.0mm。
进一步限定，步骤1中退火温度为1050℃-1080℃，退火走线速度为10～12m/min。
进一步限定，电解清洗所用介质为不锈钢通用电解液、稀硫酸或稀磷酸，电解清洗速度30-100m/min。
更进一步限定，稀硫酸的质量浓度为10％-15％，稀磷酸的质量浓度为10％-30％。
进一步限定，步骤3中超声清洗所用的介质为水，超声频率为40KHZ-100KHZ，超声时间为5s-10s。
进一步限定，步骤3中热水温度为40℃-80℃。
进一步限定，步骤4中眼模抛光的模具为聚晶模，抛光剂为石墨水剂，拉拔速度为30-100m/min。
本发明具有以下有益效果：本发明通过控制退火速度和拔丝减面率，并采用来料电解去除氧化膜，以及超声清洗去除残留物的方法，有效地解决了冷拔工艺制备焊丝表面的清洁问题。此外，本发明还具有以下优点：
(1)本申请采用一步拉拔法替换原有拉拔和抛光两步工艺，有效提高加工效率；
(2)本申请退火步骤不需要充分固溶，使退火速度高于正常速度30％以上，具有节能减排的优点；
(3)本申请获得的焊丝表面的清洁度均匀且比常规方法高；
(4)本发明采用的电解清洗、超声清洗以及抛光可以在一条生产线上自动化设备实现，操作简单，易于控制质量，焊丝质量一致性好。
附图说明
图1为实施例1制备的焊丝的表面低倍(50倍)显微照片；
图2为实施例2制备的焊丝的表面低倍(50倍)显微照片；
图3为对比例1制备的焊丝的表面低倍(50倍)显微照片；
图4为对比例2制备的焊丝的表面低倍(50倍)显微照片；
图5为退火速度与焊丝强度的关系图；
图6为应用实施例1制备的焊丝获得的焊道表面照片；
图7为应用对比例1制备的焊丝获得的焊道表面照片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1：
加工制造ER308L不锈钢直条TIGφ2.4mm焊丝，具体步骤如下：
(1)来料，冷拉硬态，来料规格φ2.5mm；
(2)光亮退火，来料经氨分解气保护气氛在线固溶退火，退火温度为1050℃，退火走线速度10m/min；
(3)电解清洗，退火后丝经电解清洗，电解清洗所用介质为10％稀硫酸，电解清洗速度80米/分钟；电解后在线水冲洗，风刷吹干；
(4)超声清洗，电解清洗后丝，经超声清洗，所用介质为自来水，超声频率为60KHZ，超声时间为5s；
(5)眼模抛光，将清洁的半成品丝穿过一道规格φ2.4mm聚晶眼模进行拉拔抛光，减面率为8.5％，得到需要直径的表面光亮的成品焊丝。所用的抛光剂为石墨水剂，拉拔速度80米/分钟。
(6)矫直切断，抛光所得焊丝成品，采用常规的矫直切断机矫直切断，最终得到表面清洁度高的直条焊丝，该焊丝在低倍(50倍)显微照片如图1所示，由图1可知，该焊丝表面光亮，清洁度好。应用该实施例制备的焊丝进行焊接，获得的焊道表面照片如图6所示。
实施例2：
加工制造ERNiCr-3镍基合金绕盘TIGφ2.0mm焊丝，具体步骤如下：
(1)来料，冷拉硬态，来料规格φ2.1mm；
(2)光亮退火，来料经氨分解气保护气氛在线固溶退火，退火温度为1080℃，退火走线速度10m/min；
(3)电解清洗，退火后丝经电解清洗，电解清洗所用介质为10％稀硫酸，电解清洗速度80米/分钟；电解后在线水冲洗，风刷吹干；
(4)超声清洗，电解清洗后丝，经超声清洗，所用介质为自来水，超声频率为60KHZ，超声时间为5s；
(5)眼模抛光，将清洁的半成品丝穿过一道规格φ2.0mm聚晶眼模进行拉拔抛光，减面率为10％，得到需要直径的表面光亮的成品焊丝。所用的抛光剂为石墨水剂，拉拔速度80米/分钟。
(6)矫直切断，抛光所得焊丝成品，采用常规的矫直切断机矫直切断，最终得到表面清洁度高的直条焊丝，该焊丝在低倍(50倍)显微照片如图2所示，由图2可知，该焊丝表面光亮，清洁度好。
对比例1：
本对比例与实施例1不同之处为：退火速度为7.5m/min，减面率为15％，其余步骤及参数均与实施例1相同。该对比例获得的焊丝在低倍(50倍)显微照片如图3所示，与实施例1相比，该焊丝表面发乌，光亮度和清洁度较差。应用该实施例制备的焊丝进行焊接，获得的焊道表面照片如图7所示，与实施例1相比，该焊道表面质量稍差。
对比例2：
本对比例与实施例2不同之处为：退火速度为10m/min，减面率为15％，其余步骤及参数均与实施例2相同。该对比例获得的焊丝在低倍(50倍)显微照片如图3所示，与实施例2相比，该焊丝表面发乌且具有划伤，光亮度和清洁度较差。
实施例3：
对来料规格φ2.5mm的ER308L不锈钢直条在退火温度为1050℃保持不变条件下进行退火走线与焊丝强度的关系研究，结果如图5所示，由图5可知，当退火走线速度为10～12m/min时，焊丝退火后强度为900MPa～1000MPa
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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