低损耗铝焊丝冷挤工艺制造技术

本发明专利技术公开一种低损耗铝焊丝冷挤工艺，将毛坯铝棒放入加热炉中加热、挤压为6‑8mm的铝丝；将铝丝退火，经过拉丝机2‑5次拉丝拉至直径3‑5mm；清洗，清洗液为质量浓度为40‑60kg氢氟酸/1000kg水，浸泡20‑120S后取出，然后用清水冲洗后晾干；再次退火：其步骤与条件与初步退火相同；再次拉丝至直径2‑2.5mm；将直径2‑2.5mm的铝丝进行氧化，将硫酸、磷酸和硝酸按比例放入氧化槽内，搅拌均匀加热至温度达到90℃以上后，将铝丝放入氧化槽内，时间在30‑120S；捞出、清洗，然后再次放入另一种酸槽中，时间为30‑120，后再次捞出、清洗、烘干机上烘干。采用先热挤压再冷加工抽丝工艺，较同类产品密度明显增大，在产品使用中可以减少损耗，相同面积的焊接，较同类产品可减少10％的损耗，可大幅的减少成本。

Cold extrusion technology of low loss aluminum welding wire

The invention discloses a low-loss cold extrusion process for aluminum welding wire, in which the blank aluminum rod is heated and extruded into a heating furnace to 6 8 mm aluminum wire; the aluminum wire is annealed and drawn to 3 5 mm in diameter by a wire drawing machine 2 5 times; and the cleaning solution is 40 60 kg hydrofluoric acid/1000 kg water, soaked in 20 S water, and then taken out with clean water. Drying after washing with water; re-annealing: the same steps and conditions as the initial annealing; re-drawing to 2.5 mm in diameter; oxidation of 2.5 mm in diameter of aluminum wire, sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid in proportion into the oxidation tank, stirring uniformly heated to temperature above 90 degrees Celsius, aluminum wire into the oxidation tank, time 30 120S; remove, clean, and then put into another acid tank, time is 30 120, and then again pull out, clean, drying machine. Hot extrusion and cold drawing process can obviously increase the density of the same kind of products, reduce the loss in the use of products, the same area of welding, compared with similar products can reduce 10% of the loss, can greatly reduce costs.

【技术实现步骤摘要】
低损耗铝焊丝冷挤工艺
本专利技术涉及一种铝焊丝的加工方法，特别是涉及一种低损耗铝焊丝冷挤工艺。
技术介绍
铝焊丝又称铝药芯焊丝，因此种焊丝可以把铝材和铝材焊接起来而得名。它不同于普通铝焊丝要用氩弧焊机焊接，也不同于铝硅焊丝4047需要配合钎剂才能焊接，而只需通过火焰或感应直接可以钎焊焊接(因为自带钎剂，所以不需要另加钎剂)。此焊丝焊接出来的工件的抗拉抗剪强度(接头牢固性不低于基材)、导电性能、耐腐蚀性能都较好，而且质量稳定。与使用氩弧焊机用铝焊丝焊接相比，用铝焊丝工人操作简单、焊接设备简单、焊接不会使基材的结构发生变化。在金属材料钎焊中，铝的钎焊性比较差，其主要原因有以下几方面。铝与氧的亲和性较大，常温下，空气中的铝能很快与氧形成A1：O薄膜(A1-0薄膜)，在750—880K的钎焊温度下，氧化膜厚度可以达到100nm以上。A1-0薄膜致密、稳定，而且熔点很高(2320K)。由于A1：0薄膜很难去除，钎焊时极大地阻碍钎料对母材的润湿，一般情况下，需要借助活性极强的钎剂才能进行钎焊。一般认为，工业纯A1、Mg含量低的防锈铝、Cu含量低的锻铝的钎焊性较好；硬铝、超硬铝和铸铝的钎焊性较差。以铝代铜的应用中，铜铝的连接甚为关键，近几年，在电力电器器件和热交换器器件的生产中衍生了铜铝的焊接技术，尽管摩擦焊或爆炸焊也是可行的技术方案，但是钎焊的应用范围更广泛。众所周知，铜铝钎焊中的疑难问题是铜铝电极电位差值大和钎料温度过高易引起铝的熔蚀。铜与铝由于常用钎料的液相线与被焊铝合金的固相线相当接近，所有铝合金对钎焊温度的要求都很苛刻，如果控制不严，会造成熔蚀、过烧，甚至导致母材熔化。对热处理强化铝合金还必须兼顾时效和退火的工艺规范。另外，铝合金在加热过程中没有色泽变化，难以判断温度，要求操作者必须具备很高的技术水平和熟练的操作技艺。正是由于铝与铝和铜与铝的钎焊比较困难的原因，项目研究低损耗铝焊丝冷挤工艺，从而使铝焊丝很大程度上解决铝钎焊困难问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述缺陷，提供一种减少损耗，无需氧化、大幅的节约了成本、而且也不会有由氧化而带来的环境污染，焊接气孔倾向小，焊结质量好的低损耗铝焊丝冷挤工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种低损耗铝焊丝冷挤工艺，制备步骤包括：(1)将熔炼成型的毛坯铝棒进行热挤压，具体为：将毛坯铝棒放入加热炉中加热3-8小时，加热炉温度为400-450℃；之后将铝棒放入挤压机中，经过挤压机前端模具，形成直径为6-8mm的铝丝；(2)初步退火：将铝丝装入退火槽中，装满后放进炉中，开启退火炉开关，使炉中温度保持在380-450℃、2-6个小时后，将退火槽拉出，放置空气中使其自然冷却；(3)初步拉丝：将初步退火的铝丝经过拉丝机2-5次拉丝拉至直径3-5mm；(4)清洗：在初步拉丝后的铝丝进行清洗，清洗液为质量浓度为40-60kg氢氟酸/1000kg水，浸泡20-120S后取出，然后用清水冲洗后晾干；(5)再次退火：其步骤与条件与初步退火相同；(6)再次拉丝：将再次退火后直径3-5mm的铝丝经过2-5次拉丝拉至直径2-2.5mm；(7)抛光：将直径2-2.5mm的铝丝进行氧化，将硫酸、磷酸和硝酸按比例放入氧化槽内，搅拌均匀加热至温度达到90℃以上后，将铝丝放入氧化槽内，时间在30-120S；捞出、清洗，然后再次放入另一种酸槽中，时间为30-120，后再次捞出、清洗、烘干机上烘干。本专利技术上述的制备步骤还包括：(8)绕丝上盘：将烘干后的铝丝送到绕丝车间，将铝丝放在绕丝器上，一端缠绕在焊丝盘上固定，启动机器，铝丝会逐层缠绕在绕丝盘上，直至将绕丝盘缠满；(9)检测：将铝丝样品送至理化室检验，主要检验铝丝的化学成分。作为优选，本专利技术步骤(1)熔炼成型，具体为：将纯铝锭投入熔炼炉中，加热铝锭，将温度维持在600-800℃右，将铝锭全部融化为铝水，再放入配方材料，所述的配方材料与铝的配比为：硅0.001-3％，锌0.001-10％，余量为铝；然后搅拌15-40min浇注成铝棒。本专利技术步骤(1)中加热炉的加热时间为1.5-5.5小时，形成直径为6-7.5mm的铝丝。本专利技术步骤(2)中退火炉中温度保持在400-450℃，3.5-4小时。本专利技术步骤(3)中初步拉丝具体为：先将拉丝所需型号的模具安装在拉丝机上，将铝丝放置在绕丝器上，将铝丝的一端通过模具后固定在拉丝机上，在模具槽处填入拉丝油，启动机器在铝丝缠绕两圈后停下机器用游标卡尺测量铝丝直径是否符合要求，不符合则更换模具，符合之后再次开启机器直至铝丝全部拉完，再次重复上诉过程直至符合铝丝直径需求。本专利技术步骤(4)中清洗：40-55kg氢氟酸/1000kg水中浸泡50-70S后取出。本专利技术步骤(7)中的硫酸、磷酸和硝酸的重量份数为：硫酸1-5重量份，磷酸80-95重量份，硝酸1-5重量份。本专利技术步骤(7)中的另一种酸槽中的酸为磷酸和硝酸的混合液，其中磷酸为85-95重量份，硝酸5-15重量份。本专利技术的优点和有益效果：(1)本专利技术的铝焊丝，采用先热挤压再冷加工抽丝工艺，较同类产品密度明显增大，从而在产品使用中可以减少损耗，相同面积的焊接，较同类产品可减少10％的损耗，可大幅的减少成本。(2)本专利技术的铝焊丝，采用新型抛光技术和特定的铝棒配方以及处理工艺，无需氧化即可使其表面光泽亮丽，不仅大幅的节约了成本，而且也不会有由氧化而带来的环境污染。(3)本专利技术的铝焊丝，使用方便，保存时间长。采用冷挤工艺将焊接直接拉拔成形的铝焊丝，经过在以H3PO4为主的溶液中进行化学抛光或电化学抛光及钝化，使其得到光精平整的表面，且在外表形成一层极薄而十分致密的氧化膜，亲水性差，吸附水分及水化作用能力很弱，焊丝不易在短期内受潮而使氧化膜不断增厚，所以有效保存时间，耐腐蚀性强，焊前不作任何处理便可直接使用。(4)本专利技术的铝焊丝，焊丝表面光滑平整，焊丝在焊接送丝过程中，送丝畅顺阻力小，且焊丝与导电嘴的电接触性好，损耗低，因此，在焊接过程中焊接电弧稳定飞溅小，焊点表面光亮，成形美观。(5)本专利技术的铝焊丝，焊接气孔倾向小，焊结质量好。由于长效焊丝的表面形成了一层均匀的非晶态薄膜，出氢量低，故对焊接气孔的倾向性小，适用于手工焊，自动和半自动TIG焊。具体实施方式下面通过具体实施例进一步详细描述本专利技术，当本专利技术不仅仅局限于以下实施例。实施例1、熔炼成型：将纯铝锭投入熔炼炉中，加热铝锭，将温度维持在700℃左右，将铝锭全部融化为铝水，再放入配方材料，配方材料与铝的配比为：硅1％，锌2％，余量为铝(重量百分比)；搅拌半小时后，清除漂浮杂质，经过取样器取样，冷却后送至化验室化验，合格后开启阀门让铝水流过成型模具至冷却水内固化，成型为6.5m*85mm的圆柱形铝棒，带冷却后用吊机吊至锯断处，切割成每段37cm的圆柱形毛坯铝棒，切割放置待用。2、热挤压：将毛坯铝棒放入加热炉中加热5小时，加热炉温度为430℃-450℃，之后将铝棒放入挤压机中，经过挤压机前端模具，形成直径为6.5mm的铝丝，铝丝经过冷却槽至公司自行研制的自动绕丝成型机，当铝丝达到60公斤以上时，剪短卸下铝丝待用。3、初步退火：将6.5mm铝丝装入退火槽中，装满后放进炉中，开启退火炉开关，使炉中温度保持在435℃，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低损耗铝焊丝冷挤工艺，其特征在于：制备步骤包括：(1)将熔炼成型的毛坯铝棒进行热挤压，具体为：将毛坯铝棒放入加热炉中加热3‑8小时，加热炉温度为400‑450℃；之后将铝棒放入挤压机中，经过挤压机前端模具，形成直径为6‑8mm的铝丝；(2)初步退火：将铝丝装入退火槽中，装满后放进炉中，开启退火炉开关，使炉中温度保持在380‑450℃、2‑6个小时后，将退火槽拉出，放置空气中使其自然冷却；(3)初步拉丝：将初步退火的铝丝经过拉丝机2‑5次拉丝拉至直径3‑5mm；(4)清洗：在初步拉丝后的铝丝进行清洗，清洗液为质量浓度为40‑60kg氢氟酸/1000kg水，浸泡20‑120S后取出，然后用清水冲洗后晾干；(5)再次退火：其步骤与条件与初步退火相同；(6)再次拉丝：将再次退火后直径3‑5mm的铝丝经过2‑5次拉丝拉至直径2‑2.5mm；(7)抛光：将直径2‑2.5mm的铝丝进行氧化，将硫酸、磷酸和硝酸按比例放入氧化槽内，搅拌均匀加热至温度达到90℃以上后，将铝丝放入氧化槽内，时间在30‑120S；捞出、清洗，然后再次放入另一种酸槽中，时间为30‑120，后再次捞出、清洗、烘干机上烘干。...

【技术特征摘要】
1.一种低损耗铝焊丝冷挤工艺，其特征在于：制备步骤包括：(1)将熔炼成型的毛坯铝棒进行热挤压，具体为：将毛坯铝棒放入加热炉中加热3-8小时，加热炉温度为400-450℃；之后将铝棒放入挤压机中，经过挤压机前端模具，形成直径为6-8mm的铝丝；(2)初步退火：将铝丝装入退火槽中，装满后放进炉中，开启退火炉开关，使炉中温度保持在380-450℃、2-6个小时后，将退火槽拉出，放置空气中使其自然冷却；(3)初步拉丝：将初步退火的铝丝经过拉丝机2-5次拉丝拉至直径3-5mm；(4)清洗：在初步拉丝后的铝丝进行清洗，清洗液为质量浓度为40-60kg氢氟酸/1000kg水，浸泡20-120S后取出，然后用清水冲洗后晾干；(5)再次退火：其步骤与条件与初步退火相同；(6)再次拉丝：将再次退火后直径3-5mm的铝丝经过2-5次拉丝拉至直径2-2.5mm；(7)抛光：将直径2-2.5mm的铝丝进行氧化，将硫酸、磷酸和硝酸按比例放入氧化槽内，搅拌均匀加热至温度达到90℃以上后，将铝丝放入氧化槽内，时间在30-120S；捞出、清洗，然后再次放入另一种酸槽中，时间为30-120，后再次捞出、清洗、烘干机上烘干。2.根据权利要求1所述的低损耗铝焊丝冷挤工艺，其特征在于：制备步骤还包括：(8)绕丝上盘：将烘干后的铝丝送到绕丝车间，将铝丝放在被动绕丝器上，一端缠绕在焊丝盘上固定，启动机器，铝丝会逐层缠绕在绕丝盘上，直至将绕丝盘缠满；(9)检测：将铝丝样品送至理化室检验，主要检验铝丝的化学成分。3.根据权利要求2所述的低损耗铝焊丝冷挤工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文静，
申请(专利权)人：宁波市雪银铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33