一种结构稳定无镀铜涂层焊丝制造技术

技术编号:14191056 阅读:60 留言:0更新日期:2016-12-15 04:07
本发明专利技术提出了一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,包括焊丝基体和涂覆层,所述涂覆层的原料按重量份包括:铁合金粉末30‑60份、钛和二氧化钛粉末15‑30份、碳酸钙粉末2‑8份、碳酸镁粉末2‑8份、氧化锰粉末0.5‑8份、氮化硅粉末2‑15份、稀土0.5‑1.5份、改性凹凸棒土2‑6份、锗粉末0.09‑1.9份、铪粉末0.06‑0.95份。本发明专利技术提出的结构稳定无镀铜焊丝,其具有较好的耐磨性、电弧稳定性等优点。

Structure stable copper free coated wire

The present invention provides a stable structure without coating copper wire, including wire substrate and the coating layer of the coated layer of raw materials according to weight: 30 iron alloy powder 60, titanium and titanium dioxide powder 15 30 copies, 2 copies of 8 calcium carbonate powder, magnesium carbonate powder 8, 2 0.5 8 manganese oxide powder, silicon nitride powder 2 15 copies, 1.5 copies, 0.5 rare earth modified attapulgite 2 6 copies, 1.9 copies, 0.09 germanium powder 0.06 hafnium powder 0.95. The invention has the advantages of stable structure, no copper plating welding wire, good wear resistance, arc stability, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊丝
,尤其涉及一种结构稳定无镀铜涂层焊丝
技术介绍
随着焊丝需求量的不断增加,性能优异、环保型焊丝的研发显得尤为重要。传统镀铜焊丝表面涂层主要是以镀铜为主,镀铜的主要作用是防锈、导电,但在制备过程中产生的各种化学酸碱气会污染环境并危害人身健康,废弃的镀液也会对环境产生危害。目前,非镀铜焊丝的发展已取得一定进展。但仍然存在涂层涂覆不均、结合力差、焊接效果不理想、使用时会产生废气废液等问题。常见涂层焊丝的制备有以下几种:电镀法、热浸镀法、机械合金化法。而运用电镀的方法在焊丝表面很难实现快速的沉积层,运用热浸镀的方法很难得到长距离的热浸镀焊丝,运用机械合金化方法在焊丝表面得到的涂覆层含量不是很稳定。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了一种结构稳定无镀铜焊丝,其涂覆层原料不含铜,避免了大量污染,且得到的焊丝具有优异的抗氧化性、耐磨性和电弧稳定性,其在使用时焊接电弧稳定,焊接质量高。本专利技术提出的一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,包括焊丝基体和涂覆层,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末30-60份、钛和二氧化钛粉末15-30份、碳酸钙粉末2-8份、碳酸镁粉末2-8份、氧化锰粉末0.5-8份、氮化硅粉末2-15份、稀土0.5-1.5份、改性凹凸棒土2-6份、锗粉末0.09-1.9份、铪粉末0.06-0.95份。优选地,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末50-55份、钛和二氧化钛粉末20-25份、碳酸钙粉末4-6份、碳酸镁粉末4-5份、氧化锰粉末3-5份、氮化硅粉末8-12份、稀土0.6-1份、改性凹凸棒土4-5份、锗粉末0.5-1份、铪粉末0.5-0.6份。优选地,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末52份、钛粉末15份、二氧化钛粉末8份、碳酸钙粉末5份、碳酸镁粉末4份、氧化锰粉末4份、氮化硅粉末10份、稀土0.8份、改性凹凸棒土4.5份、锗粉末0.8份、铪粉末0.55份。优选地,所述铁合金粉末为锰铁合金、稀土镍铁合金、钛铁合金、钼铁合金、硅钙合金的混合物。优选地,所述铁合金粉末中锰铁合金、稀土镍铁合金、钛铁合金、钼铁合金、硅钙合金的重量比为1-3:2-2.5:1.5-2.5:1.5-3.5:1.5。优选地,所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备:S1.将凹凸棒土破碎、研磨后于500-650℃下灼烧35-50min,降温至室温,然后用浓度为35%的盐酸浸泡,机械搅拌45-60min后水洗,烘干置于饱和AlCl3溶液中,于室温下机械搅拌25-35min,经过滤、烘干、破碎后制得一次改性的凹凸棒土;S2.将S1中制得的一次改性的凹凸棒土加入到乙醇水溶液中超声处理15-30min,然后加入将经醋酸处理过的硅烷偶联剂NXT,再将其在85-100℃水浴中机械搅拌2.5-3.5h,然后在85-100℃下干燥,研磨得到所需的改性凹凸棒土;其中一次改性的凹凸棒土与乙醇水溶液的重量比为1-1.5:2-2.5,乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为2-2.5:1,硅烷偶联剂NXT与一次改性的凹凸棒土的重量比为0.015-0.02:1。优选地,所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备:S1.将凹凸棒土破碎、研磨后于580-600℃下灼烧40-45min,降温至室温,然后用浓度为35%的盐酸浸泡,机械搅拌50-55min后水洗,烘干置于饱和AlCl3溶液中,于室温下机械搅拌30-32min,经过滤、烘干、破碎后制得一次改性的凹凸棒土;S2.将S1中制得的一次改性的凹凸棒土加入到乙醇水溶液中超声处理22-25min,然后加入将经醋酸处理过的硅烷偶联剂NXT,再将其在90-95℃水浴中机械搅拌3-3.2h,然后在90-95℃下干燥,研磨得到所需的改性凹凸棒土;其中一次改性的凹凸棒土与乙醇水溶液的重量比为1.2:2.2,乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为2.2:1,硅烷偶联剂NXT与一次改性的凹凸棒土的重量比为0.016:1。优选地,所述涂覆层各原料的粒度均小于480目。优选地,所述涂覆层在焊丝基体表层的厚度为0.0005-0.0995mm。本专利技术结构稳定无镀铜涂层焊丝采用常规的机械涂覆方法制得。本专利技术提出的一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,涂覆层以铁合金粉末为脱氧剂和耐磨剂,加入稀土、铪粉末、钛粉末进一步提高了涂覆层的脱氧效果。同时,铪粉末、钛粉末提高了铁合金粉末的塑性,微量的锗改善了铁合金本身的脆性。加入铪粉末、碳酸钙粉末、碳酸镁粉末、氧化锰粉末、氮化硅粉末,进一步提高了涂覆层耐磨性能,同时碳酸钙粉末、碳酸镁粉末提高了焊丝电弧稳定性。加入二氧化钛粉末提高涂覆层的结合力,加入稀土粉末、锗粉末、铪粉末降低了气体溢出性飞溅,且进一步提高了涂覆层结合性能,使涂覆层的结构稳定。加入改性后的凹凸棒土,提高了涂覆层各原料的相容性并与焊丝基体的结合力大大增加,从而使涂覆层不易脱落。对本专利技术的焊丝进行性能检测,测试结果如下:硬度为90.5-105.6HV,性能提升15-20%;抗拉强度为300-450MPa,性能提升10-15%;相对耐磨系数为1.95-2.45,性能提升30-40%;焊缝在0℃冲击韧性大于200J。具体实施方式下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,包括焊丝基体和涂覆层,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末30份、钛粉末20份、二氧化钛粉末10份、碳酸钙粉末8份、碳酸镁粉末7份、氧化锰粉末8份、氮化硅粉末15份、稀土1份、改性凹凸棒土2份、锗粉末0.09份、铪粉末0.95份。所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备:S1.将凹凸棒土破碎、研磨后于500℃下灼烧50min,降温至室温,然后用浓度为35%的盐酸浸泡,机械搅拌60min后水洗,烘干置于饱和AlCl3溶液中,于室温下机械搅拌35min,经过滤、烘干、破碎后制得一次改性的凹凸棒土;S2.将S1中制得的一次改性的凹凸棒土加入到乙醇水溶液中超声处理30min,然后加入将经醋酸处理过的硅烷偶联剂NXT,再将其在100℃水浴中机械搅拌3.5h,然后在100℃下干燥,研磨得到所需的改性凹凸棒土;其中一次改性的凹凸棒土与乙醇水溶液的重量比为1:2.5,乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为2.5:1,硅烷偶联剂NXT与一次改性的凹凸棒土的重量比为0.015:1。实施例2本专利技术提出的一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,包括焊丝基体和涂覆层,所述涂覆层原料按重量份包括:铁合金粉末35份、钛粉末20份、二氧化钛粉末15份、碳酸钙粉末7份、碳酸镁粉末8份、氧化锰粉末7份、氮化硅粉末14.5份、稀土1.1份、改性凹凸棒土3.5份、锗粉末1.9份、铪粉末0.5份。其中,所述铁合金粉末由锰铁合金、稀土镍铁合金、钛铁合金、钼铁合金、硅钙合金组成,锰铁合金、稀土镍铁合金、钛铁合金、钼铁合金、硅钙合金的重量比为2.5:2:2:2:1.5;所述涂覆层各原料的粒度均为490目;所述涂覆层在焊丝基体表层的厚度为0.0005mm;所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备:S1.将凹凸棒土破碎、研磨后于550℃下灼烧40min,降温至室温,然后用浓度为35%的盐酸浸泡,机械搅拌50min后水洗,烘干置于饱和AlCl3溶液中,于室温下机械搅拌30mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,包括焊丝基体和涂覆层,其特征在于,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末30‑60份、钛和二氧化钛粉末15‑30份、碳酸钙粉末2‑8份、碳酸镁粉末2‑8份、氧化锰粉末0.5‑8份、氮化硅粉末2‑15份、稀土0.5‑1.5份、改性凹凸棒土2‑6份、锗粉末0.09‑1.9份、铪粉末0.06‑0.95份。

【技术特征摘要】
1.一种结构稳定无镀铜涂层焊丝,包括焊丝基体和涂覆层,其特征在于,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末30-60份、钛和二氧化钛粉末15-30份、碳酸钙粉末2-8份、碳酸镁粉末2-8份、氧化锰粉末0.5-8份、氮化硅粉末2-15份、稀土0.5-1.5份、改性凹凸棒土2-6份、锗粉末0.09-1.9份、铪粉末0.06-0.95份。2.根据权利要求1所述结构稳定无镀铜涂层焊丝,其特征在于,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末50-55份、钛和二氧化钛粉末20-25份、碳酸钙粉末4-6份、碳酸镁粉末4-5份、氧化锰粉末3-5份、氮化硅粉末8-12份、稀土0.6-1份、改性凹凸棒土4-5份、锗粉末0.5-1份、铪粉末0.5-0.6份。3.根据权利要求2所述结构稳定无镀铜涂层焊丝,其特征在于,所述涂覆层其原料按重量份包括:铁合金粉末52份、钛粉末15份、二氧化钛粉末8份、碳酸钙粉末5份、碳酸镁粉末4份、氧化锰粉末4份、氮化硅粉末10份、稀土0.8份、改性凹凸棒土4.5份、锗粉末0.8份、铪粉末0.55份。4.根据权利要求1-3中任一项所述结构稳定无镀铜涂层焊丝,其特征在于,所述铁合金粉末为锰铁合金、稀土镍铁合金、钛铁合金、钼铁合金、硅钙合金组成的混合物。5.根据权利要求1-3中任一项所述结构稳定无镀铜涂层焊丝,其特征在于,所述铁合金粉末中锰铁合金、稀土镍铁合金、钛铁合金、钼铁合金、硅钙合金的重量比为1-3:2-2.5:1.5-2.5:1.5-3.5:1.5。6.根据权利要求1-3中任一项所述结构稳定无镀铜涂层焊丝,其特征在于,所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备:S1.将凹凸棒土破碎、研磨后于500-650℃下灼烧35-50min,降温至室温,然后用质量浓度为35%的盐酸浸泡,搅拌45-60...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢齐元
申请(专利权)人:安徽飞弧焊业股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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