DW-036B环保无镀铜焊丝润滑脂在无镀铜生产线上的应用

1、 DW-036B环保无镀铜焊丝润滑脂在无镀铜生产线上的应用 烟台电镀技术研究所 邓文 研发部部长 邮编264006前言：DW-036B环保无镀铜焊丝导电润滑脂采用导电剂，有机粘结剂，抗阻剂，稳弧剂，润滑剂，防锈剂等复配而成。DW-036B环保无镀铜焊丝的最大优点是成功的解决了镀铜焊丝在全自动焊接过程中焊丝的掉铜屑引起的送丝不稳定的问题。具体解决了因镀铜焊丝的掉铜屑对送丝管尤其对与导电嘴相连的部分产生阻塞的严重影响；使焊接得以正常进行，提高了焊接效率和减少了操作工作量，同时、现场焊接飞溅、烟雾大大减少，焊缝成型良好，DW-036B环保无镀铜焊丝具有很多优点，因此得到了一定范围较的推广应用，得到好

2、评、获得成功。DW-036B environmental non-conductive grease copper wire with a conductive agent, an organic binder, anti-blocking agent, arc stabilizer, lubricants, anti-rust agent compound formed. DW-036B environmental protection without copper wire biggest advantage is the successful solution of the proble

3、m of instability wire copper wire in automatic welding process out of copper scrap wire caused. Specifically address the serious impact due to swap copper scrap copper wire to wire feeding tube, especially on the part of the contact tip and connected to produce obstruction; welding can proceed to im

4、prove the welding efficiency and reduces operator workload while, field welding splash, greatly reducing smoke, weld good, DW-036B environmental non-copper wire has many advantages, so to a certain extent than the application, to give praise, to be successful.一， DW-036B环保无镀铜焊丝简介 DW-036B环保无镀铜焊丝已经通过国家

5、焊接材料质量监督检验中心的检测报告，符合国标GB/T8110-2008。是一系列适用于手工焊、自动焊和机器人焊接的高性能无镀铜MAG焊焊丝,能提高用户的生产效率，降低焊接成本，并为用户营造更清洁的工作环境。 DW-036B环保无镀铜焊丝的产生提现了国家的“十二五”计划提出的节能减排，是国家支持项目。 DW-036B环保无镀铜焊丝的生产应用是大势所趋,将是我国焊丝生产应用的主流,应大力宣传和推广应用。相对于传统的镀铜气保焊焊丝 DW-036B环保无镀铜实芯焊丝具有一系列优异的产品特点：（1）、无镀铜焊丝对操作者无伤害、环保：镀铜焊丝在工作的过程中产生大量的铜烟雾，吸入铜烟雾可引起金属烟热，有寒战

6、，体温升高，呼吸道刺激症状，长期吸入可引起肺部纤维组织增生。无镀铜焊丝，是焊丝表面经特殊工艺处理的焊丝。省去镀铜工序，减少环境污染；焊接时使作业者免受含铜烟雾的损害，是保护地球环境和人类健康的新产品。（2）、可靠的电弧稳定性：熔滴的平均短路过渡时间比镀铜焊丝短，焊接时能承受焊丝伸出长度急剧变化。（3）、无镀铜焊丝具有良好的再起弧性：机器人焊接时，由于不起弧而导致的停机是机器人焊接暂载率降低和生产率下降的重要原因，与镀铜焊丝相比，无镀铜焊丝断弧率显著减少。其原因在于无镀铜焊丝端头的熔滴难以长大，呈小熔滴过渡，电弧断开瞬间，焊丝端头没有生成大的球状熔滴，这被认为是引发电弧性能好的原因之一（4）、飞

7、溅小，烟雾产生产量少：焊丝前端的熔滴比较小，飞溅产生量少，即使大电流焊接，飞溅产生量也能被控制。作业环境得到大幅度改善，因为没有镀铜，所以铜烟雾几乎没有，从而也降低烟雾的产生量。（5）、稳定的送丝性：由于表面没有金属铜镀层，因而不会在导丝管内残留铜屑。可长时间地维持稳定的送丝性，高速送丝状态下送丝平稳可靠，能得到更高的焊接熔敷效率，在确保良好送丝性能的前提下，减少导电嘴等易损件的磨损，焊枪几乎不振动，也没有铜屑堵塞，从而降低了备件的消耗量。（6）、 DW-036B环保无镀铜焊丝比镀铜的焊丝强度高、成形好。（7）、 DW-036B环保优良的防锈性和导电性： 由于新的表面处理方法的开发，不进行镀铜

8、也具备良好的抗锈性和导电性。（8）、 DW-036B环保导电嘴的磨损小： DW-036B环保无镀铜实芯焊丝，能降低送丝阻力，起弧性能完美，电流可操作性高且电弧稳定，无镀铜焊丝在实际生产过程中飞溅量低，保证用户获得始终如一的高品质焊接，降低焊后清理的工作量。极少量的焊接烟尘排放能帮助用户营造更清洁的工作环境。加之没有金属铜镀层，不会对人体产生有毒的物质，环保可靠。DW-036B环保无镀铜焊丝的最大优点是成功的解决了镀铜焊丝在全自动焊接过程中焊丝的掉铜屑引起的送丝不稳定的问题。具体解决了因镀铜焊丝的掉铜屑对送丝管尤其对与导电嘴相连的部分产生阻塞的严重影响；使焊接得以正常进行，提高了焊接效率和减少了

9、操作工作量，同时、现场焊接飞溅、烟雾大大减少，焊缝成型良好；无镀铜焊丝因此得到了一定范围较的推广应用，得到好评、获得成功。 二，无镀铜焊丝生产工艺生产方法及优劣分析焊丝作为焊接材料的主要品种之一，在焊接材料中的占比超过50%，是焊接材料中的主力材料。然而常规的实心焊丝需要在表面镀一层铜，以提高抗腐蚀、导电性和润滑能力，这无疑会增加成本和环境污染。近年来新出现的无镀铜焊丝是一种既环保、又可降低生产成本，满足焊接要求的产品，该产品出现后，受到行业广泛关注。目前国内的生产这种产品的工艺主要有4种，具体是：（1）、添加金属粉末的硬脂肪酸皂润滑剂是使用带有防锈剂的硬脂酸盐型润滑剂，采用特殊工艺，用金属皂

10、极压剂，再添加一定量的金属粉末如锌、铜、铝、钛等，混合形成“核”状的润滑颗粒，将组成的润滑剂用于焊丝拉拔。金属粉末的粒度不大于325#，质量分数最高为30%，一般约为10%，使附着在焊丝表面的润滑剂总质量约为焊丝质量的0.01% 0.25%，金属粉末质量约为丝材质量的0.001% 0.10%。（2）、水溶性液体润滑剂用水溶性钠皂和水溶性无机防锈剂组成的润滑液作拉拔润滑剂。润滑剂使用时要严格控制浓度，不能在丝材表面留有过量的润滑剂。润滑剂中的防锈剂体积分数控制在0.3% 1.5%，这样拉拔后的焊丝表面洁净、光亮，几乎没有润滑剂附着。（3）、焊丝表面涂层工艺是采用超微粒的石墨、二硫化钼和不含氢的氟

11、树脂作为焊丝表面处理剂，并可根据需要在其中加入少量的CeO2、K2CO2、CsCO3等作稳弧剂，以改善焊丝性能。可使用2 种涂敷工艺：1）用三氯乙烯或四氯化碳作溶媒，使焊丝在上述3 种物质的混合溶液中快速通过，溶液挥发后就在焊丝表面形成一层薄膜。2）焊丝绕卷前经特制的模具，使石墨、二硫化钼与氟树脂的混合物涂敷在焊丝表面形成薄膜，薄膜质量只占焊丝总质量的0.0007%。这种薄膜可同时起防锈、防潮和送丝润滑作用。 DW-036B环保无镀铜焊丝生产工艺就是在此基础上发展起来的，环保涂层工艺。（4）、纳什克阻锈剂涂层纳什克阻锈剂是郑州豫雄科技有限公司开发研制的一种水溶性液体，用户可依据防锈期限的要求，

12、选用不同型号的纳什克阻锈剂，均匀涂覆于清洁的焊丝表面，形成干燥透明的薄膜，采用热塑密封包装即可达到预期防锈效果。概况来看，无镀铜焊丝生产技术是采用了润滑剂或涂层，代替了镀铜。下面介绍几种简单实用的无镀铜焊丝生产工艺及生产方法（1）该生产线包括依次排列的放线架-剥壳-砂带抛光-粗拉（DW2016环保拉丝粉）-精拉（DW2016环保拉丝粉）-下架，工字轮上线-(旋转钢丝刷）-涂DW-036B无镀铜润滑脂-（焊丝后处理）-缠绕包装机。优点：环保，不用硼化，且采用DW2016环保拉丝粉易清洗拉丝粉，适合无镀铜焊丝生产，成本最低，整条线无污水排放。但需要制作旋转钢丝刷，也可采用日本的设备。关键：拉丝必须

13、光滑，无毛丝。（2）利用镀铜线生产无镀铜焊丝工字轮上线-电解碱洗-电解酸洗-（钝化-烘干）-涂DW-036B无镀铜润滑脂-焊丝后处理-缠绕包装机。优点：不用增添设备，缺点，与其它无镀铜工艺比成本高，（但比镀铜成本大幅降低），清洗不彻底（3），革新的无镀铜焊丝生产工艺工字轮上线-内螺旋钢丝刷-热碱洗-超声波清洗-高压水冲洗-烘干-涂DW-036B无镀铜润滑脂-焊丝后处理-缠绕包装机。各工序需按照指定工艺进行。工艺简化，但需要增加超声波设备。我个人认为这种方法最好。（4），DW-036B环保无镀铜活性涂层焊丝工字轮上线-焊丝毛化-电解碱洗-电解酸洗-（钝化-烘干）-涂活性涂层-静电涂油-焊丝后处理

14、-缠绕包装机。设备复杂，对静电涂油的油要求高，喷涂时有时不稳定。当然还有很多方法如阻镀剂（阻锈剂涂层焊丝，防锈油涂层焊丝，电镀钛焊丝等三，批量生产无镀铜焊丝的技术瓶颈主要表现为耐腐蚀性、导电性、送丝性导电嘴磨损四方面，现分述如下：（1）耐腐蚀性若要获得良好的抗锈性，一般的防锈油，大致都能达到目的。但防锈油存在下述两点不易克服的问题：若防锈油太薄，则不易涂布均匀且覆盖性差，使防锈效果不佳。若防锈油稍有厚度，则会使烟尘量大增；涂布难以均匀，太厚的部分则会影响导电性。而且在存取时会污染工件及作业员的手套。无论上述哪种情况，在焊接时均会引起大量飞溅，导致电流不稳，降低焊接品质。（2）导电性因为防锈油的

15、基本构成为有机基础油加上缓蚀剂，而缓蚀剂多以化合物为主，它们的导电性均比较差。故若涂布在焊丝表面上的防锈油膜有一定厚度，则焊丝的导电性相对于镀铜丝而言将有天壤之别。当涂布在焊丝表面上的防锈油膜很薄时，则对焊丝的导电性没有太大的影响。（3）送丝性由于DW-036B环保无镀铜焊丝表面的那层润滑油层能使焊丝和焊枪导管间形成一层很薄的缓冲层，所以DW-036B环保无镀铜焊丝在焊接过程中不仅能减少焊丝的送丝阻力，又不致于在送丝时出现送丝轮打滑空转的现象。（4），导电嘴的磨损和损坏DW-036B环保无镀铜焊丝由于电弧稳定，降低了焊丝回烧的风险，以及没有镀铜层，降低了镀铜层由于摩擦沉积在导电嘴的几率，也降低

16、了导电嘴的磨损。无镀铜焊丝没有镀铜层包覆,需采取措施降低焊接时焊丝与导管以及导电嘴的磨损,防止送丝不良导致的停工损失。四，Dw-036B环保无镀铜焊丝导电润滑脂活性涂层焊丝技术特点无镀铜焊丝的瓶颈-涂层导电性。基于电弧焊接的特征和焊丝性能，对无镀铜焊丝的工艺方案进行了分析，得到了无镀铜实芯焊丝的工艺流程。镀铜和不镀铜焊丝均采用同一生产线，只不过在槽体设计上应考虑镀铜与不镀铜互换或部份互换的问题，且在模盒内使用不同的润滑剂。通过对焊接性能的研究发现，表面处理效果好的无镀铜实芯焊丝在防锈性、导电性能、送丝阻力、电弧稳定性、减少飞溅与烟尘方面均优于传统镀铜实芯焊丝。无镀铜焊丝生产线及生产工艺，属于焊

17、丝生产技术领域。无镀铜焊丝生产线，该生产线包括依次排列的放线架-砂带抛光-粗拉-精拉-（钢丝刷刷净残余拉丝粉）-涂润滑防锈油-焊丝后处理-缠绕包装机；彻底解决焊丝前处理无酸除锈，及焊丝后处理润滑工艺，同时处理后的焊丝表面呈现均匀、光滑，减少送丝阻力。环保型无镀铜焊丝的试验研究表明：细抽焊丝经清洗线后，焊丝表面洁净度好；涂油后焊丝的防锈性能好于不涂油的；在无镀铜焊丝开发方面,结合伊萨，林肯，神户制钢所，等做了大量的研发工作,通过采用最先进的表面涂层技术,克服了无镀铜焊丝的技术瓶颈,涂层导电的技术，现已取得突破性的进展,已开始批量生产,并通过了CCS船级社的认可。它的关键是涂润滑导电防锈油工序，开

18、发的导电润滑防锈油，防锈效果优异，导电效果好，润滑效果好，送丝流畅，无烟。DW-036B环保无镀铜焊丝导电润滑脂采用导电剂，有机粘结剂，抗阻剂，稳弧剂，润滑剂，防锈剂等复配而成。无镀铜焊丝对操作者无伤害、环保：镀铜焊丝在工作的过程中产生大量的铜烟雾，吸入铜烟雾可引起金属烟热，有寒战，体温升高，呼吸道刺激症状，长期吸入可引起肺部纤维组织增生。无镀铜焊丝，是焊丝表面经特殊工艺处理的焊丝。省去镀铜工序，减少环境污染；焊接时使作业者免受含铜烟雾的损害。 无镀铜焊丝生产线及生产工艺，属于焊丝生产技术领域。五，浅析Dw-036B环保无镀铜焊丝导电润滑脂活性涂层焊丝的开发前景和使用原理  活性无镀

19、铜焊丝在解决国内目前焊丝品种少，焊接工艺不稳定方面有广阔的开展前景。针对目前钢材种类品质的不断增加，必然要求有相应焊接材料与之相匹配，现在对一些特殊钢材的焊接多用药芯焊丝，通过对药粉的成分、含量的调节来实现焊接特殊钢材的要求，但药芯焊丝的成本较高，且国内在药芯焊丝的制造工艺上还不够成熟，制作工艺简单。也可以通过改变活性剂的成分来焊接不同的钢材，就不仅仅把活性剂定位在一些改变电弧性质的氧化物上，也可以直接加入一些合金元素，达到焊接特殊钢材所要求的焊后具有较高的强度、较好的冲击韧性等。使用原理 （1）：在活性无镀铜焊丝中，由于加入了活性剂活性剂的电离电压比CO2低，这就大大降低了混合气体的有效电离

20、电压，使电弧气氛中产生带电粒子比较容易，有利于形成射滴过渡，这样使熔滴过渡时比短路过渡更平稳，从而降低飞溅。  （2）：改善焊缝成形主要是由于添加活性剂后，熔池表面产生的金属蒸汽量受到抑制，在金属蒸汽较少的情况下，只有阳极斑点附近较小范围的金属被升腾汽化电离，使电弧导电通道紧缩，电弧压力增大，熔池内部金属液体流动加快、加大、加深，因而焊缝熔深增大。同时液态金属表面积聚的表面活性元素改变了温度梯度dr/dt，使得表面张力的作用方向和熔池中电磁力作用的方向一致，增加了热传导，使焊缝熔深增加，因此也影响了熔合区的几何形状。  （3）：从热效应方面讲，在一定条件下，自由电

21、弧的导电截面取决于电弧外围气体的导热性。导热性愈强，电弧断面直径自动收缩的程度就愈大。在CO2气体保护焊中，正是由于CO2气体导热性强，对电弧具有强烈的冷却使用，电弧热损失增加，使电弧缩小，热量集中。而使用活性无镀铜焊丝的气体保护焊中，由于加入的活性剂中的离子的热导率比CO2气体的热导率低许多，这样低的导热性能改变了弧柱与外围气体的热交换条件，大大减少了径向热耗散，促使弧柱扩展，所以表现在电弧形态上，就呈现为电弧范围较大，弧根扩展，热量分布均匀，熔滴细化，易于脱离焊丝，熔滴过渡频率加快，飞溅降低，大颗粒飞溅物也随之减少。六，特殊涂层焊丝Dw-036B环保无镀铜焊丝导电润滑脂活性涂层焊丝的推广应

22、用（1）国内外特殊涂层焊丝状况 CO2气体保护焊是20世纪50年代发展起来的一种高效焊接技术，它以其独特的优势，在工业发达国家制造业中得到广泛的应用。与其他焊接方法相比，它具有效率高、成本低、质量好等特点，已成为我国最主要的焊接工艺方法之一。但目前仍存在焊接飞溅大，焊缝成形差；镀铜层易剥落，堵塞送丝软管，不能正常送丝；焊丝防锈性能仍不理想；焊接烟尘中有毒物质Cu含量高，制造过程中对环境污染大等问题。这些都严重制约了CO2气体保护焊技术的进一步发展。特殊涂层焊丝是应用纳米技术和现代金属间化合物胶体涂层技术，对焊丝表面进行新涂层处理，以代替镀铜处理，涂层材料包含耐磨剂、活化剂、防锈剂和导电剂等成分

23、的材质。它与传统镀铜焊丝比较，具有电弧稳定，飞溅小，成形美观；涂层薄且附着力比镀铜层更紧密，送丝稳定；防锈能力强；导电性能好；导电嘴磨损少；再引弧性能好；焊接时烟雾小；制造中对环境污染小，制造成本低，以及保管储存时间较长等优点，被称为环保型焊丝。目前，日本、美国等工业发达国家大力研制、开发、推广应用特殊涂层焊丝，特殊涂层焊丝已有迅速取代镀铜焊丝之势。其中日本特殊涂层焊丝发展较快，焊丝月产量已达千吨以上。伊萨焊材公司近年来生产的碳钢和低合金高强钢实芯焊丝（OK·AristoRod.12.50、OK·AristoRod.69、OK·AristoRod.89焊丝等），大

24、部分采用特殊涂层工艺方法。我国特殊涂层焊丝近年来也有一定发展，并在生产中推广应用，取得一定的技术、经济与社会效益。（2）. 气体保护焊丝在公司的应用概况 根据有关资料介绍，2015年我国气体保护焊实芯焊丝年产量已达500万t，占其焊材总量的28.8%，主要以ER506镀铜焊丝为主。目前，我公司焊接生产主要以气体保护焊实芯焊丝为主，大部分使用镀铜焊丝，少量进口碳钢和低合金高强度焊丝为特殊涂层焊丝，焊丝年使用量为8001000t。近年来，随着国外合作产品和自制产品质量的不断提高（尤其是焊缝表面质量），镀铜焊丝存在的问题逐渐显现，严重制约着生产的发展与产品质量的提高。（3）. 镀铜焊丝与特殊涂层焊丝

25、的对比试验分析采用DW-036B环保无镀铜焊丝新型涂层处理的特殊涂层焊丝，其目的主要是解决镀铜焊丝存在的焊接工艺性能与环保问题，而焊接工艺性能是评定焊丝的重要技术指标之一，对产品焊接质量至关重要。烟台电镀技术研究所研制的 Dw-036B无镀铜焊丝导电润滑脂活性涂层焊丝表面附着力比镀铜层更紧密，并且涂层物质含有防锈剂、导电剂和耐磨剂，使焊丝具有更好的防锈与导电性能，并可有效降低导电嘴的磨损率，保管储存时间较长。（4）导电嘴磨损试验 导电嘴的磨损率高，导电嘴磨损严重是特殊涂层焊丝十分棘手的问题之一。很长时间以来，特殊涂层焊丝导电嘴的磨损率远大于镀铜焊丝，如刚推广应用特殊涂层焊丝时，施焊一盘20实芯

26、焊丝需要更换12个导电嘴，而特殊涂层焊丝则要更换35个导电嘴。近年来，随着特殊涂层焊丝制造技术的日趋成熟（耐磨剂等性能的改善，表面粗糙度的降低等），使得特殊涂层焊丝的导电嘴磨损率显著下降。（5）焊接参数调节范围广，适用性好选择相同牌号和规格，同一厂家的特殊涂层和镀铜焊丝，进行焊接参数调整范围试验，结果发现：特殊涂层焊丝在小电流（80A）和大电流（300A)的情况下施焊，焊丝送丝基本平稳，电弧稳定，飞溅较小，焊缝成形良好，焊接工艺性能可满足使用要求。而镀铜焊丝则相反，表现不尽人意，由此可见，特殊涂层焊丝参数可调节性强，适用性好。（6）焊丝生产排放量据资料介绍，生产5 000t镀铜焊丝平均产生废液约20 000t，而生产特殊涂层焊丝产生的废液约0-1000t，（根据采用工艺不同）而且不含Cu、SO2等严重污染环境的物质。（7）. 焊丝的经济性分析就技术经济角度而言，焊丝不仅要有优良的性能，而且应有合理的价格，它直接关系到生产制造成本。烟台电镀技术研究所研究的特殊涂层焊丝像镀铜焊丝一样达到工业化生产，特殊涂层焊丝比镀铜焊丝应低200300元，因此，达到镀铜焊丝的工业化水平。（8）. 特殊涂层焊丝的推广应用及存在的问题通过上述系列试验研究，基本上了解并掌握了特殊涂层焊丝的特性及工艺特点，并在实际生产中推广应用DW-036B环保