（机械工程专业论文）环保型无镀铜实芯焊丝的研制.pdf

重庆大学工程硕士学位论文中文摘要 摘要 镀铜焊丝的生产过程中存在较为严重的环境污染问题，无论是化学镀铜还是 电解镀铜，其镀液、废气对人体都有极大的危害，同时废弃的配液还会进一步污 染环境，而无镀铜焊丝的生产过程中，减少了镀铜工序，因而显得更为环保。发 展无镀铜实芯焊丝，可以提升产品技术水平，增强市场竞争力，具有重要的经济 意义。 基于电弧焊接的特征和焊丝性能，本文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。通过对无镀铜实芯焊丝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。 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；在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时有无 使用胶木棒对焊丝的防锈性能基本无影响；在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时对倒 车丝再涂油对其防锈性能影响较小；在清洗线，使用p t 2 0 对焊丝压缩0 o l i 姗， 使用2 0 的浓度较原液效果更好；同样使用浓度为2 0 的p t 2 0 对丝压缩与不压 缩，防锈性能相当。 关键词：焊丝，无镀铜，防锈，清洗 重庆大学工程硕士学位论文英文摘要 a bs t r a c t c o p p e rf i a c i n gw i r ef o rw e l d i i l gh a v es e r i o u se n v i r 0 埘 i l e m mp r o b l e m sd 试n g p r o d u c t i o np r o c e s sf o rc h 锄i c a la i l de l e c t i o l y s i sc o p p e rf a c i n g ，w b j c ht l l ep l a t i n gb a m 锄dw a s t eg 嬲l l a v e 伊e a te n d a i l g e rf o rh l l m 趾，a t 也es 锄et i m e ，n l ed e p l e t e db r i n e l i q u i d 谢np o i l u t em ee n v i r o n m e n t b u ti tc a l lf e d u c e 吐l ep r o c e d u r eo fc u p p e fp l a t i n g d u r i n g p r o d u c t i o n o fl e n o - c o p p e rf a c i n g 、 ，e l d i r l gw i r e ， t l l u si ti sm o r e e n v 拍啪e n t - 衔e n d l y s od e v e l o p i n g 【l l en o c o p p e rf a c i n gw e l d i n gw i r ec a np r o m o t e t e c h i l i c a lc 印a b i l 时o fp r o d u c t ，e n h a i l c em em 破e tc o m p e t i t i v e n e s s ，a n di ti sh 硒 i m p o n a n te c o n o m i cs i g l l i f i c a n c e b a s e do nt 1 1 ec h a r a c t e r i s t i co fm o d e m 、v e l d i n gt e c l l l l o l o g y 锄dt 1 1 ep r o p e r 哆o f w e l d i n g 谢r e ，t l l et e c h l l o l o g ) ，p l 趴h 鹤b e e na n a l y z e df o r 也en o c o p p e rf a c i n gw e l d i n g 谢r ea i l dt h ep r o c e s sf i o w sh 弱b e e no b t a i n e d u s i l l gm es 锄ep r o d u c t i o nl i 芏l ef o r c o p p e rf a c i n g 、e l d m gw i r ea 1 1 dn o c o p p e rf - a c i n gw e l d i n gw i r e ，b u tm ep r o b l e mo f i n t e r c h a n g es h o u l db ec o i l s i d e r e da b o u td e s i 鲥n gt 1 1 et 明b 趾dd i f j i e r e n tl u b r i c 趾t s s h o u l db eu s e di i lm em o l dc h a s e a c c o r d i n gt 0s t u d y i n g 、e l d i n gp e r f o n n a i l c ef o r r l o - c o p p e rf a c i n gw e l d i n gw i r eo fe f f e c t i v es l l r j 陆c et r e a t m e n t ，t l l er e s u l t ss h o w ：i ti s m o r e s u p e r i o r i t ) r o nt h er u s tp r o t e c t i o i l ，t 1 1 ee l e c 仃i cc o n d u c t i v i t ) ，t h e 谢r ef e e d o b s t n l c t i o n ，t l l ea r cs 诅b i l i 够，r e d u c i i l gs p l a s l l i n ga n ds m o k ed u s tt h a nt r a d i t i o n a lc 0 p p e r f a c i n g 、v e l d i n g 诚r e t h ee x p e r i m e n t so fn o - c o p p e rf a c i l l gw e l d i n g 谢r ef o re n v i r o m n e n t a lp r o t e c t i o n s t u d i e ss h o w ：诅e rc l e 觚i n gm e 也i nw e l d i n gw i r e 自o mt 1 1 es t a i l l l e s ss t e e lc l e a nl i i l e ， t l l es u r f a c ec l e 锄e s so fw e l d i n gw i r ei sp e m c ta n dt h er u s tp r e v e n t i v ep r o p e n i e so f o i l i n g 、e l d i n g 丽r ei sb e 批rt h 趾n oo i l i n gw e l d i n g 谢r e ni sn oi i l f l u e n c ef o rm s t p r e v e n t i v ep r o p e r t i e so fo i l i n g 、1 d i n gw i r eu s i i l gt 1 1 eb a k e l i t er o d o rr 1 0 tf o r 、i r er e e l 撕e rp t f ei s 图n m i n go n 恤s t a i l l l e s ss t e e lc l e a l ll i n e a t 舭s 锄et i m e ，u s i n gr 0 u b a c k 晰r et 0o i lh a l sas m a l le f | f e c t 0 nt 1 1 es “n l e s ss t e e lc l e a i ll i n e ，a sa p p l y i n gp t - 2 0 t 0c o m p r e s st h e 、c l d i n g 晰r et oo 01m m ，t h ep e r c e n to fp t 一2 0i s2 0i sb e t t e r w 1 1 e n u s i n g2 0p e r c e n tp t 一2 0c o m p r e s st h ew e l d i i 培w i r eo rn o t ，t l l em s tp r o t e c t i o no ft h e w e l d i n g 、访r ei ss i m i l a r k e y w o r d s ：w e l d i n g 诵r e ，n o - c o p p e rf a c i n g ，r u s tp r o t e c t i o n ，c l e a 血n g i i 学位论文独创性声明 加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢 ：也 恧。 学位论文作者签名：多磊砍中 ) 导师签名 签字日期：柳7 7 抖醐：7 ， 学位论文使用授权书 本人完全了解重庆大学有关保留、使用学位论文的规定。本人完全同意中国博 士学位论文全文数据库以及重庆大学博硕学位论文全文数据库中全文发表。中 国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库可以以电子、网 络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入c n k i 中国知识资源总库，在中国博 硕士学位论文评价数据库中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关 权益和承担相应义务。本人授权重庆大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文，可以公开论文的全部或部分内容。 作者签名 备注：审核通过的涉密论文不得签署“授 该论文属于涉密论文，其密级是，涉密期限至年一月一日。 说明：本声明及授权书! 鳃装订在提交的学位论文最后一页。 重庆大学工程硕士学位论文1 绪论 1绪论 1 1 问题的提出及课题的研究意义 1 1 1 问题的提出 c 0 2 气体保护焊是目前世界范围内使用最广泛的焊接方法之一，其突出优点是 焊接效率高，焊丝价格低，但是其许多缺点也一直困扰着焊接界，成为难以解决 的锢疾。这些问题主要是：焊接烟尘中有毒物质c u 含量高；焊接飞溅大；焊接成 形差：镀铜层易剥落，造成送丝软管堵塞，影响送丝，防锈性能仍不理想；制造过 程中对环境的污染大等，这些缺点都严重阻碍了c 0 2 气体保护焊的进一步发展【1 1 。 焊接烟尘中含有毒的c u 粒子 实芯焊丝焊接烟尘中主要物质是金属氧化物和金属蒸气，德国金属制造业健 康与安全委员会编制的在焊接及相关工艺过程中的有害物质指出：近9 5 的 焊接烟雾来自于填充金属，因此焊丝表面镀的铜不可避免的大量进入焊接烟尘中， 成为烟尘中的主要有毒物质。焊工吸入过量含铜烟尘可引起金属铜烟雾热急性综 合症，铜盐能引起肠胃功能紊乱，可出现溶血和肝、肾损害。 稳弧性差、焊接飞溅大 传统镀铜焊丝由于没有类似焊条和药芯焊丝中的稳弧成分，电弧稳定性较差， 熔滴基本上以短路形式过渡，电弧处于频繁的短路、燃弧、开路状态，焊接电流、 电压波动极大。以上对焊接过程带来的影响是电弧“爆燥”，焊接飞溅极大。大量的 飞溅不仅影响焊接质量，而且还恶化了焊工作业环境，这是焊工最讨厌的事。 焊缝成形不良 传统镀铜焊丝焊后的焊缝成形凸起，余高过大，焊缝的鱼鳞纹粗糙，焊缝两 边喷洒的飞溅较多，从而增加了焊后的清理工作量，降低了焊接接头的力学性能。 防锈性能不过关 实芯焊丝表面镀铜主要是为了防锈，但在实际使用过程中发现镀铜焊丝的防 锈性能并不理想。经仔细观察常常看到镀铜焊丝腐蚀是从镀铜层下的铁基表面首 先开始的，在外部镀铜层形成的点状锈斑下早已有更大的锈斑。造成这种情况的 根本原因在于镀铜层不仅不能防止铁基焊丝发生电化学腐蚀，反而会加剧这种趋 势。c u ( c u 2 + c u ) 的标准电极电位为0 3 3 7 v ，而f e 的( f e 2 + f e ) 的电极电位为0 4 4 0 2 v ， 前者比后者高o 7 7 7 2 v ，一旦发生电化学腐蚀，f e 反而会优先腐蚀。因此表面镀铜 仅仅相当于一种机械保护层，只有在焊丝表面致密无孔的条件下才能达到防锈目 的。 另外，焊缝中铜含量较高对焊缝的力学性能不利，各国的标准中都有严格的 重庆大学工程硕士学位论文1 绪论 规定，即w 伽 b m a t 0b 8 m t l b 8 m t o 2 0 0 8 1 0 2 3锈点锈点 锈点多锈点多 b m a t l b m a l b 8 m t l b 8 m t 0 2 0 0 8 1 0 2 8 锈点稍多锈点更多，起块锈点多锈点多 b m a t l b m a t ob 8 m t l b 8 m t o 2 0 0 8 1 1 5 锈点增多锈点更多锈点多锈点多 b m a t l b ma ，r 0b 8 m t l b 8 m t 0 2 0 0 8 1 1 7 锈点增多锈点更多更大锈点多，有铜色 锈点多，色淡 b m a t l b m a t ob 8 m t l b 8 m t 0 2 0 0 8 1 1 1 4 锈点增多锈点更多更大锈点多，有铜色锈点多，色淡 b m a t l b m a t 0b 8 m t l b 8 m t 0 2 0 0 8 1 1 2 0 锈点增多锈点更多更大锈点多，有铜色锈点多，色淡 b m a t l b m a t 0b 8 m t l b 8 m t 0 小结 不镀铜：不镀铜条件下，涂油好于不涂油的防锈效果，丝均不光亮。 备注 1 、各2 桶，共4 桶1 、各2 桶，共4 桶 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 注；l 、b 不镀铜丝清洗 b 8 一镀铜丝清洗t l 一桶装静电涂油t n 一桶装不涂油 2 、涂油为f s 弗5 油喷油为d 摊3 油+ 4 “防锈剂 3 、b 表示“相当”，“ ”表示“好于”，“ 表示“远远好于”。 滞 图3 l 桶装挂件样捍丝 f 嘻3l b 蜘t 1h 丑i l 铲妇s 譬矿一 图3 2 试验一( 持p 仃e 不过模) f * 32e x p e d m 曲t 1 ( a 咖g p t 碲，n o o 瑚l d ) 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 图34 试验三( 涂p r f b ，过模小压缩或基本不压缩) f 嘻34 e x p e r i m e 毗3 ( c o m i n g p t f e 川州n 0 i da n dn o c o m p 坤骆) 重庆大学工程硕士学位论文 3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 图3 5 不镀铜焊丝方案桶装挂件样 一f i g 3 5n 0 - c o p p e r i z ew e l d i n gw i r e b a n e lh a n g s 小结： 综合整体表现：b m a t l b m a t 0 不镀铜条件下，涂油好于不涂油的防锈效果，丝均不光亮。 图3 6 镀铜焊丝清洗方案桶装挂件样 f i g 。3 6c o p p e r i z ew e l d i n g 谢r ec l e a i l i n g b a 鹏1h a n g s 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 小结： 综合整体表现：b 8 m t l b 8 m t o d 8 油拉拔的镀铜丝，涂油好于不涂油的防锈效果。 表3 3 不镀铜焊丝及镀铜焊丝清洗( 方案一) 一桶装样品( 2 0 0 8 1 0 8 2 0 0 9 6 1 ) ( 不镀铜) (镀铜) 0 8 1 0 8 生产 0 8 0 9 生产 涂p t f e 不过模涂p t f e 不过模镀铜丝只清洗镀铜丝只清洗 静电涂油不涂油静电涂油不涂油 b m a t lb m a t 0b 8 m t lb 8 m t o 2 0 0 9 1 2 2 只开l 拌桶1 撑有一小段锈 只开1 群桶 只开l 拌桶 1 群无锈点，有光点，2 存有1 处锈1 撑无锈点，有光 3 个半月1 撑无锈点，光泽度较差 泽 点，均无光泽泽 2 0 0 9 3 3 l 撑有2 处锈点， 5 个月 1 拌无锈点，有光无光泽1 群小锈点增多明显， 看后换防锈剂密 泽 2 撑有1 处锈点， 1 群无氧化无锈点 2 群无锈点，小黑节点 封无光泽 1 群原有2 处1 群小锈点增多，有黑节 2 0 0 9 4 1 1 撑无锈点 锈点 1 捍锈点增多迅速， 点 6 个月2 群原有1 处 多且明显，无氧 2 撑小锈点2 处，有黑节 看后换防锈剂密锈点 化，有黑节点 点 封 静电涂油b m a t l 不涂油 静电涂油b 8 m t l 不涂油b 8 m t o b m a t 0 1 撑多处锈点 l 撑锈点大颗增多， 2 0 0 9 6 1 1 捍无锈点2 撑3 4 处锈 轻微氧化 1 群小锈点增多，有黑节 8 个月 2 拌锈点4 - 5 处，明 点2 群 看后换防锈剂密 点小锈点2 处，有黑节点 显且大颗 封 静电涂油b m 矿1 不涂油 b m l t o 静电涂油b 8 m t l 不涂油b 8 m t o 不镀铜：不镀铜条件下，涂油好于不涂油的防锈效果，不涂油的丝无光泽。 小结 镀铜：d 8 油拉拔的镀铜丝，涂油好于不涂油的防锈效果，不涂油的丝光泽较 差。 备注3 、各2 桶，共4 桶3 、各2 桶，共4 桶 4 、1 0 7 细抽生产，1 0 7 10 8 清洗4 、1 0 7 化镀生产，无风扇，1 0 8 1 0 9 清 线，1 0 8 桶装生产 洗线，1 0 9 桶装生产 注：l 、b 不镀铜丝清洗b 8 镀铜丝清洗 t 1 桶装静电涂油t 0 桶装不涂油 2 、涂油为f s 6 5 油 喷油为d h - 3 油+ 4 9 l 防锈剂 3 、l 表示“相当”，“ ”表示“好于”，“ ”表示“远远好于”。 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 表3 4 不镀铜焊丝及镀铜焊丝清洗( 方案一) 盘装裸露丝2 0 0 8 1o 9 1 1 2 0 t a b l e3 4n o - c o p p e r i z ew e l d i n gw i r e 锄dc o p p e r i z ew e l d i n gc l e 姐i n g ( r h ef i r s tp l 锄) 一c o i l u n c o v e r e dw i r e h ( 不镀铜)( 镀铜) 0 8 1 0 9 生产0 8 1 0 9 生产 涂p t f e 不涂p t f e 不 镀铜丝清洗 镀铜丝清洗 镀铜丝不清 过模过模 涂油( 图右) 不涂油( 图 洗 不涂油( 图 涂油不涂油中) 左) b m a p lb m a p 0b 8 【p lb 8 m p od 8 1 撑00 6 2oo 3 21 9 41 2 8o 5 90 3 0o 6 2 带油量 2 撑oo 2 8 oo 6 21 7 61 1 71 2 6o 6 20 6 2o 3 0 2 0 0 8 1 0 1 3 无锈点无锈点好好轻微锈点 2 0 0 8 1 0 1 4无锈点无明显锈点好 好轻微锈点 有阴阳面之 无阴阳面之分 有阴阳面之分 无锈点无明显锈点 氧化泛红不均 分阴阴面丝发红 2 0 0 8 1 0 ，1 5 匀无锈 面丝发鸟发兰 阳面丝基本 阳面丝发红 点 正常稍轻 有锈点 b m a p l b m a p 0b 8 m p l b 8 m p o d 8 阴阳面状态 开始接近氧 无锈点，无明显锈点 无阴阳面之分 阴面未明显 化颜色加深 2 0 0 8 1 0 2 0无明显变化无明显变化氧化泛红加深加速变化 显 b m a p l b m a p 0b 8 m p l b 8 m p o d 8 阴阳面状态 无锈点，轻微锈点 无阴阳面之分 阴阳面已有 逐渐接近氧 氧化不均匀 2 0 0 8 1 0 2 3无明显变化 无明显变化 锈点 化颜色加深 无锈点 锈点明显 b m a p l b m a p 0b 8 m 【p 1 b 8 m p 0 d 8 2 撑有1 处锈点黄锈明显 氧化不均匀 阴阳面之分 阴阳面状态 不明显均 基本接近氧 2 0 0 8 1 0 2 8 少量锈点化颜色深 有锈点 锈点 b m a p l b m a p 0b 8 m p l b 8 p o d 8 l 拌和2 拌均有 1 处明显锈黄锈明显 氧化泛红 锈点稍多 颜色暗，发兰发黑 2 0 0 8 1 1 5 少量锈点锈点 点 b m a p l b m a p ob 8 m p l b 8 m p o d 8 有几处锈点黄锈明显少量锈点 锈点稍多 颜色暗，发兰发黑 2 0 0 8 1 1 1 4 锈点 b m a p l b m a p 0 b 8 m p l b 8 咿o d 8 2 7 重庆丈学工程硕士学位论文3 无镀铜宴芯焊丝的试验研究 续表34 ： 几处锈点增多 。：；嚣：要 少量锈点 锈点密集 颜色暗，发兰发黑 锈点增大锈点 b m a p l b m a p 0b 8 m p l b 8 唧 d 8 不镀铜：不镀铜条件下，涂油好于不涂油豹防锈敲果，但丝不光亮。 镀铜：d 8 油拉拔的链铜丝，清洗后的防锈效果好于不清洗，清洗后涂油的效 小结 果好于清洗后不涂油的。 1 、 各2 盘，共4 盘1 、各2 盘共6 盘 备注 2 、1 07 细抽生产，1 0 7 1 082 、1 0 7 化镀生产，无风扇，l o8 - 1 0 9 清洗线 清洗线，1 0 9 盘装生产1 0 一盘装生产 注：l 、b 一不镀铜丝清洗b 8 一镀铜丝清洗 p 1 盘装1 次滁油p m 盘装不掾油 d 舡一d 8 拉拔不清洗 2 、涂油为f s 5 油 3 、智壤示“相当”“ ”表示“好于”，“ ”表希嗵远好于”。 图37 盘装裰露丝 f 逸37 c o “u n v e 删w h 崩 嗣鞫 圈38 0 8 1 0 9 涂p t 诺不过模- 涂油对比不椽油 h 9 3 80 81 09c o 砒m e ，n v e 衄o l d l 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 图39 涂p t f e ，不过模一去掉表面2 层锈丝后2 个半月照片 f 培39 t h a g c o f c o m m g p t f e ，1 d a 缸rg e n i n g 耐o f t w o i a y e n w i m s 图31 0 不镀铜焊丝方案- 盘装裸露丝 f g3 1 0 n o o p p w e l d i n g w h o i iu n c o v e r e d w h 小结： 综台整体表现：b m a p l b m a p 0 不镀铜条件下，涂油远好于不涂油的防锈效果，丝均不光亮。 重庆大学工程硕士学位论文 3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 围3n 镀铜焊丝清洗方案盘装裸露丝 f i 9 3 1 1c 叩p e 由e w e 埘 n g w hc k 姐i f i g - c o hu n c o v e r c d w r e 小结： 综合整体表现：b 8 m p l b 8 h 口o d 8 d 8 油拉拔的镀铜丝，清洗后的防锈效果远好于不清洗，清洗后涂油的效 果远好于清洗后不涂油的。 表35 不镀铜焊丝( 方案二) 盘装裸露丝( 2 0 0 81 0 2 3 0 0 0 91 0 2 ) t 捌e35 n 叩p e 慨l 击n g 恤m es o o d p j 越 i j r c d w i r c 试验编 过钻模诛p t f e0 81 n 2 1 清洗0 81 0 2 3 绕盘 、号 津油胶木棒 滁油不用不涂油胶不涂油不用涂油倒车涂油倒车_ l 五号 胶木梓木棒腔术捧话油不涂油 3 4 号6 4 号”号s 号1 0 号 试验内容 及日期 b d a p ob d m 倒 b d a p l 倒 1 #0 8 7 0 6 9o5 80 9 | 0 6 lo6 8o6 50 6 9o 龇0 8 9o7 6 札4 3 带油量 抖0 0 9 6o5 9o3 20 ”os 9口n 4 9b 9o9 8o 矗so5 8 2 0 0 8 1 0 2 3 好，光亮均 好，光亮均好光亮均 圩，光亮均匀好，光亮好，光亮 匀匀 2 0 0 81 0 2 8 好好好好好好 重庆大学工程硕士学位论文 3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 续表3 5 ： 支 过钻模涂p t f e0 8 1 0 2 1 清洗0 8 1 0 2 3 绕盘 涂油胶木棒 涂油不用不涂油胶不涂油不用涂油倒车涂油径阵i 胶木棒 木棒 胶木棒 蜍油 不涂油 1 2 号 3 - 4 号6 7 号8 9 号 5 号1 0 号 b d a p l b d a p lb d a p ob d a p o b d a p 2 倒b d a p l 倒 2 0 0 8 1 1 5 明显小锈点明显小锈点 很轻微几处 轻微小锈点6 号稍多7 号8 号稍好些9 很轻微小锈 小锈点点 轻微小锈点 稍好些 号稍多 b d a p l b d a p o( 涂油好于不涂油) b d a p 2 倒 b d a p l 倒( 倒车后涂油好于倒车后不涂油) b d a p l = b d a p 2 倒( 涂油不倒车与涂油倒车再涂油相当)b d a p l 倒 b d a p o ( 涂油倒车后不涂油好于不涂油) 2 0 0 8 1 1 1 4 明显小锈点 很轻微2 3 处6 号稍多、密 明显小锈点 小锈点 轻微小锈点8 号9 号相差 很轻微小锈 集型7 号点 轻微小锈点 小锈点 不大 b d a p l b d a p 0( 涂油好于不涂油) b d a p 2 倒 b d a p l 倒 ( 倒车后涂油好于倒车后不涂油) b d a p l = b d a p 2 倒( 涂油不倒车与涂油倒车再涂油相当)b d a p l 倒 b d a p 0( 涂油倒车后不涂油好于不涂油) 2 0 0 8 1 1 2 0很轻微2 3 处轻微小锈点明显小锈点 明显小锈点很轻微小锈轻微小锈点 小锈点6 号稍多、密8 号9 号相差点 集型7 号不大 小锈点 b d a p l b d a p o( 涂油好于不涂油) b d a p 2 倒 b d a p l 倒( 倒车后涂油好于倒车后不涂油) b d a p l _ b d a p 2 倒( 涂油不倒车与涂油倒车再涂油相当)b d a p l 倒 b d a p o ( 涂油倒车后不涂油好于不涂油) 2 0 0 8 。1 2 2 很轻微几处小锈点明显锈点增多增大轻微小锈点明显小锈点 b d a p l b d a p 0( 涂油好于不涂油) b d a p 2 倒 b d a p l 倒( 倒车后涂油好于倒车后不涂油) b d a p l = b d a p 2 倒( 涂油不倒车与涂油倒车再涂油相当)b d a p l 倒 b d a p o ( 涂油倒车后不涂油好于不涂油) 3 1 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 续表35 2 0 0 81 2 1 8 轻微几处小锈点 明显锈点轻微小锈点明显小锈点 b d a p l b n 均 ( 涂油好于不涂油)b d a p 2 倒 b d a p l 倒( 倒车后蜍油好于倒车后不涂油) b n a p l = b d a p 2 倒( 涂油不倒车与涂油倒车再蜍油相当)b d a p l 倒 b d a p 0 ( 涂油倒车后不涂油好于不涂油) 2 0 0 9 1 82 删轻微几娃小锈点， 明显锈点大，6 # 最多 轻微小锈点明显小锈点 l # 有2 处锈点大多 l # 4 # ；5 # 1 侧 6 # 蛘 2 轻微几处小锈点明显锈点大，6 # 最多轻锻小锈点观显小锈点 1 # 有2 处锈点大多 l # # = 5 # i 侧 6 水蝌 l 、涂油好于不涂油。( 1 # 4 # 6 舡鲥) 2 、涂油倒车再涂油与涂油不倒车相当。( 5 扣1 州# ) 小结；、倒车后涂油好于倒车后不蜍油。( 5 # 1 钟) 4 、涂油倒车后不涂油好于不涂油。( i 皑 6 # - 蛘) 5 、倒车对焊丝防锈性能有影响，绕线时胶木棒对焊丝防锈性能基本无影响。 若倒车后增加一道涂油工序，能恢复焊丝的防锈性能。 备注1 、各2 盘，共l o 盘 2 、1 0 2 l 请洗线，1 0 2 3 盘装生产 注：l 、b 不镀铜丝清洗 p l 一盘装1 次拣油p o 一- 盘装不涂油 2 、涂油为f s 6 5 油 3 、窖，表示“相当”，“ 壤示“好于”，“ 壤示“远远好于”。 雨百胃 圉3 1 2 0 8 1 02 3 涂p m 。过模太压缩一涂油后胶本棒使用与否对比 f i 备3 1 20 8 1 0 2 3c o 舐n g p 髓，o v e 衄o i d 蚰dc o ”p r e s s - m e 洲p a r i s o no f l l s m 曲a k e h k 州o r n m 口o i l 吨 重庆大学工程硕士学位论文3 无锰铜实芯焊丝的试验研究 图31 5 ( 涂p t f e ，过横大压缩卜去掉表面2 层锈丝后2 个半月照片 f i g3i s 曲e i i n a g co f c o a t 崦册，1 出a m r g 枷n g d o f t w o l a y e w n s 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 图3 16 不镀铜焊丝方案二盘装裸露丝 f i g 3 16n o c o p p e r i z ew e l d i n gw i r ec l e 觚i n g c o i lu n c o v e 陀dw i r e 小结： 综合整体表现：b d a p l = b d a p 2 倒 b d a p l 倒 b d a p o 涂油好于不涂油。( b d a p l b d a p o ) 涂油不倒车与涂油倒车再涂油相当。( b d a p l = b d a p 2 倒) 倒车后涂油好于倒车后不涂油。( b d a p 2 倒 b d a p l 倒) 涂油倒车后不涂油好于不涂油。( b d a p l 倒 b d a p o ) 倒车对焊丝防锈性能有影响，绕线时胶木棒对焊丝防锈性能基本无影响。 若倒车后增加一道涂油工序，能恢复焊丝的防锈性能。 重庆大学工程硕士学位论文 3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 表3 6 不镀铜焊丝生产工艺研制( 方案三) - 盏：装裸露丝( 2 0 0 9 1 8 2 0 0 9 7 2 8 ) t l b l e3 6n o - c o p p e r i 冼、e l d i n gw i r e ( t h et h i r dp l a n ) c o i lu n c o v e r e dw i r e 过特制冷却模涂p t f e0 9 1 8 清洗0 9 1 8 绕盘 模具q 1 3 4 m m ， 进线q 1 3 1 m m 模具叩1 3 0 m m ，进线q 1 3 l m m ( 压缩) ( 不压缩) p t - 2 0 ( 2 0 )p t - 2 0 ( 2 0 )p t - 2 0 ( 原液) 涂油不涂油涂油不涂油涂油不涂油 l 撑2 撑3 撑4 撑5 群6 群7 拌8 捍9 捍1 0 撑1 1 撑 1 2 撑 带油量 1 29 | 0 8 32 8 3o 9 22 3 21 7 0 1 2 72 9 72 6 71 9 02 9 92 0 7 0 8 9 l o 4 42 7 61 4 61 3 31 4 31 8 4 o 8 9 2 1 7o 8 91 3 01 3 5 2 0 0 9 1 9 乎，光费孑，光费乎，光费 好，光好表面有好丝表面 2 0 0 9 1 9 均匀 均匀均匀亮均匀白色皮膜皎多白色皮膜 c 子，光费乎，光费 孑，光费 好，光好 好 2 0 0 9 1 1 3丝表面较多白 均匀 均匀均匀亮均匀丝表面有白色皮膜 色皮膜 乎，光费! 子，光费孑，光黄 好，光无锈点， 无锈点， 2 0 0 9 1 2 2 均匀 均匀均匀亮均匀有白色皮膜 白色皮膜更多 l 群锈点3 稃无 7 撑无 2 处锈点5 撑6 撑锈点 无锈点，白色皮膜无锈点，白色 2 0 0 9 2 2 7 2 拌无锈4 拌无无锈点8 群锈点轻微皮膜多 点 锈点l 处 2 0 0 9 3 3 1 1 捍小3 撑4 撑5 群6 撑7 撑2 处小锈点麻点，白色皮膜麻点，丝偏 锈无锈无锈点 8 撑1 处锈点大 轻微黄，白色皮 点增多 点膜多 2 群有 轻微 锈点 使用p t 2 0 ( 2 0 ) 拉拔的丝好于使用原液 3 5 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 续表36 ： 3 # 删起 5 # 起锈斑 7 # 8 # 锈蚀鲥l 畔起1 1 # l 捌锈蚀 锈蚀严重锈斑6 # 锈斑更严严重锈斑严重 重 1 、使用p t 。0 ( 2 0 ) 拉拔的丝好于使用原液。 小结2 、涂油丝的防锈效果好于不涂油。 1 、时间l o ：2 5 ，州3 4 栅模具，进线q l3 1 m m ，速度2 毗，2 0 p 2 0 温度 1 4 ，水温1 3 0 ，烘箱温度3 48 ： 备注 时间1 0 ：4 0 ，1 5 分钟后，2 0 ，0 p 2 0 温度1 58 水温1 5 ，烘箱温度 3 58 。 2 、时间1 1z1 3 t 引3 0 m m 模具，进线州3 l 衄，速度2 眺2 0 p - 2 0 温度 1 62 ，水温1 5 8 ，烘箱温度3 l8 ； 时间1 l ：2 8 ，1 5 分钟后2 0 哪o 温度1 8 ，水温”，烘箱温度 3 82 。 3 、时间1 1 ：4 2 t 引3 0 曲n 模具，进线m 13 1 m m ，速度2 m 乜原液p 1 也o 温 度1 28 ，永温1 5 4 ，烘箱温度3 9 2 ： 时闻1 l ：5 0 ，8 分钟后，厦渍p r 0 0 温度1 82 ，水温18 ，烘箱温度4 l8 。 4 、各2 盘，共1 2 盘。 辣油为f s 击5 油 “一表示“相当”，“ ”表示好于”，“ ”表示“远远好于” 图3 1 7 0 9 18 涂p t f b 。过模不压缩o o 卯2 0 演 f i g3 1 70 9 18c 驰t n g p e ，o v c 砷o l da i l d n o ，o p 争l 码出0 f 2 0 p t _ 2 0 酱两 一将一 重庆大学工程硕士学位论文 3 无镀铜宴芯焊丝的试验研究 圄32 0 回丝2 个半月过模不压缩2 0 9 0 h ：2 0 液 f i g 32 0 n 州惴k25 m 册她，o v e r m o 埘阴dn h o m p r e s s - l q u l do f 2 0 p 1 毪o 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯掉丝的试验研究 囤32 2 回丝2 个半月一过模压缩1 0 0 p t - 2 0 液 f l g32 2 n “w 习g c 25 m o h 吐l s ，o 耶。埘a n dc o “p 峭洲q u i do f l 0 0 9 p b 2 0 图32 3 回丝2 个半月一防锈性能捧序照片 32 3 m a d w k 2 5 m o n m s ，m e i m 鸱co f 聃t p m 啉i i v ep 呻硎e ss o n i n g 删e r 重庆大学工程硕士学位论文3 无镀铜实芯焊丝的试验研究 3 5 试验分析结论 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。 在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时有无使用胶木棒对焊丝的防锈性能基本无 影响。 在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时对倒车丝再涂油对其防锈性能影响较小。 在清洗线，使用p 他o 对焊丝压缩o 0 1 i i 瑚，使用2 0 的浓度较原液效果 更好。 同样使用浓度为2 0 的p t - 2 0 对丝压缩与不压缩，防锈性能相当。 3 6 本章小结 研究了不镀铜焊丝及镀铜焊丝清洗的几种方案，包括桶装挂件样，桶装样品， 盘装裸露丝，结果表明：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；在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时有无使用胶木棒对焊 丝的防锈性能基本无影响；在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时对倒车丝再涂油对其 防锈性能影响较小；在清洗线使用p t 2 0 对焊丝压缩o 0 1 m m ，使用2 0 的浓度 较原液效果更好；同样使用浓度为2 0 的p t 2 0 对丝压缩与不压缩，防锈性能相 当。 3 9 重庆大学工程硕士学位论文4 结论与展望 4 结论与展望 4 1 结论 目前，镀铜焊丝在存放过程中出现的锈蚀现象非常普遍。而无镀铜焊丝的生 产避免了镀铜过程中废液、废气的产生，大大减轻对环境的污染和对人体的危害。 由于没有镀铜层，减少了焊接烟尘的铜离子，尽可能的减少了重金属中毒的可能。 无镀铜焊丝的生产节约了有限的铜资源，降低了生产成本。正是如此，本论文本 着环保和节约能源的目的，对新一代的无镀铜实芯焊丝进行了研究，得到的主要 结论如下： 通过无镀铜焊丝的不同工艺方案比较发现，由工艺1 生产的不镀铜成品 丝，外表不光亮，偏黑。由工艺2 生产的不镀铜成品丝，外表较光亮。此工艺在 3 个工艺中最适用。由工艺3 生产的不镀铜成品丝，外表比工艺2 略光亮，但在 试验中模具有很轻微堵塞现象，而且对细抽丝线径的要求范围狭窄： 工艺5 用于生产镀铜焊丝，模盒内使用水性润滑剂，拉拔后的丝表面残留 的活性剂降低了产品的防锈性能，增加“油1 + 油2 ”可分解残留的活性剂，增强 其防锈性能。工艺6 用于生产不镀铜焊丝，模盒内添加p t f e 润滑剂，丝经过模 具不压缩，再经过“油1 + 油2 ，增强其防锈性能； 不镀铜焊丝由于其接触电阻的稳定，尽管导电性能有所不及，但其电弧燃 烧稳定；不镀铜焊丝在焊接过程中，熔滴更为细小，大颗粒飞溅也减少：不镀铜 焊丝的焊缝成形更为致密、波纹更为美观；相比镀铜焊丝，不镀铜焊丝由于表层 无需镀铜，避免了因c u f e 原电池而造成的钢基体的电化学腐蚀，从而从最大程 度上防止了焊丝生锈： 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；在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时有无使用胶木棒对焊丝的防锈性能基本 无影响；在清洗线涂p t f e 后，在绕盘时对倒车丝再涂油对其防锈性能影响较小； 在清洗线使用p t - 2 0 对焊丝压缩0 0 1 m m ，使用2 0 的浓度较原液效果更好；同 样使用浓度为2 0 的p t 2 0 对丝压缩与不压缩，防锈性能相当。 4 2 展望 本文虽对无镀铜焊丝研制进行了深入分析，但是还有以下工作未做或者需要 进行深入研究，具体如下： 从生产工艺出发，不镀铜焊丝较镀铜焊丝更为环保，但对生产工艺、场地 等的要求( 清洁、温度、湿度等因素) 就更高。如何从产生工艺和场地等外部因 重庆大学工程硕士学位论文4 结论与展望 素对无镀铜焊丝研制进行进一步的优化是今后研究的重点； 在无镀铜焊丝的研制过程中，但倘若表面处理剂选择不当或处理的不够充 分、均匀，则会造成不镀铜焊丝的防锈性能的急剧下降。如何针对焊丝的表面处 理剂进行进一步的研究是今后需要做的工作； 尽管不镀铜焊丝减少了镀铜工序，但考虑到其生产的特殊性，可能需调整 现有生产工艺，添加表面处理设备，增加额外的管理费用等，其生产成本较镀铜 焊丝高。如何克服成本问题今后值得研究； 文中已对工艺1 2 3 5 6 进行了分析，并未对工艺4 进行进一步试验，主要 是由于1 群液和2 撑液未到，因此在后面的试验中，将此工艺进行分析，再与其他工 艺进行对比，得出一个比较满意的结果。 4 l 重庆大学工程硕士学位论文致谢 致谢 本文的研究工作是在我的导师廖振方教授的精心指导和悉心关怀下完成的， 在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着导师辛勤的汗水和心血。导师的严谨 治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受的启迪。从尊敬的导师身上， 我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导 师致以最衷心的感谢和深深的敬意。 同时，感谢我的兼职导师李连胜高工在工作学习中孜孜不倦的指导。 在此，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示衷心的谢意! 衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位教授和专家1 4 2 李欣雨