一種環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，屬于焊絲加工技術領域。本發明專利技術以氫氧化鈉，碳酸鈉，十二水合磷酸鈉，硅酸鈉為原料，制備除油液，并將拋光后的低碳鋼絲浸泡在除油液中超聲清洗，再與純鎳條接通電源放置在由六水合硫酸鎳、氯化鎳、二氧化鈦等混合制得的電鍍液中進行電鍍，電鍍完全后干燥即得環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲，本發明專利技術通過電鍍一層鎳和二氧化鈦至低碳鋼絲表面，使焊絲的塑韌性和耐高溫性能顯著提高，避免了以往焊絲鍍銅生產過程中所造成的環境污染和人身健康隱患問題，提高了焊絲制備過程的安全性，具有廣泛的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術公開了一種環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，屬于焊絲加工

技術介紹
現有技術中，焊絲的鍍銅生產過程存在較嚴重的環境污染問題，無論鍍液、廢氣，還是廢棄液都會對人的健康和環境帶來極大的危害，同時在鍍銅焊絲的使用過程中所產生的銅蒸汽也會對人體帶來另一種危害。而無鍍銅焊絲的提出正是基于上面這些問題，在其生產過程中，盡管去掉了鍍銅工序，但卻采用環保的生產工藝保證無鍍銅焊絲具有可靠的抗銹蝕性能，甚至還具有一些特殊的性能，如良好的送絲性能、穩定的電弧性能、熔滴細小等。不銹鋼焊絲及其制備方法可分位不銹鋼實芯焊絲和不銹鋼藥芯焊絲，其中不銹鋼藥芯焊絲可以像碳鋼和低合金鋼藥芯焊絲一樣，對不銹鋼進行既簡便又高效的焊接，不銹鋼藥芯焊絲的應用主要以MAG焊為主，與手工焊相比，可提高熔敷速度；對電流、電壓的適應范圍大，焊接條件設定較為容易，易于進行半自動和自動化焊接，在汽車工業、電子電器、交通運輸、航空航天和國防軍事領域具有極其重要的應用價值和廣闊的應用前景。當前焊絲表面主要采用鍍銅處理，其主要作用是防銹，其次增加焊絲自潤滑性及耐磨性，銅元素對焊接性和熔敷金屬組織性能并無實際意義；但是鍍銅生產過程中產生的廢液污染環境，且造成生產成本提高和資源浪費；而且鍍銅層若存在缺陷，表面涂層不均勻，造成鋼焊絲基體曝露直接與外界接觸，則會加快焊絲的銹蝕，增加企業生產成本；除此之外，焊接過程中產生的電弧輻射強度較大，氣體保護產生的弧光強度及紫外線輻射強度分別為手工電弧焊的2～3倍和20～40倍，且鍍銅焊絲焊接過程中產生的含有重金屬銅的煙霧，致使工人產生金屬銅煙霧綜合癥。鍍銅焊絲生產過程中產生的毒性氰化物對環境造成嚴重污染。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題：針對目前傳統的焊絲在使用過程中，鍍銅層對環境造成嚴重的污染，且韌性和屈服性能不佳的缺陷，本專利技術提供了一種環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，本專利技術以氫氧化鈉，碳酸鈉，十二水合磷酸鈉，硅酸鈉為原料，制備除油液，并將拋光后的低碳鋼絲浸泡在除油液中超聲清洗，再與純鎳條接通電源放置在由六水合硫酸鎳、氯化鎳、二氧化鈦等混合制得的電鍍液中進行電鍍，電鍍完全后干燥即得環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲，本專利技術通過電鍍一層鎳和二氧化鈦至低碳鋼絲表面，使焊絲的塑韌性和耐高溫性能顯著提高，同時避免了以往焊絲鍍銅生產過程中所造成的環境污染和人身健康隱患問題，提高了焊絲強度，具有廣泛的應用前景。為了解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：（1）稱取20～25g氫氧化鈉，18～20g碳酸鈉，36～40g十二水合磷酸鈉，3～5g硅酸鈉，加入800～1000mL去離子水中，以300～400r/min攪拌至固體完全溶解，加入1～2g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌10～15min，得除油液；（2）剪取10～20cm直徑為1.0～1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500～600mL上述除油液，保持超聲波功率為15～18kW，控制溫度為70～80℃，清洗15～20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3～5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；（3）稱取100～120g六水合硫酸鎳，40～50g氯化鎳，30～45g硼酸，25～30g二氧化鈦，0.02～0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02～0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900～1000mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散1～2h，得電鍍液；（4）將步驟（2）制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100～150mL質量分數為5%硫酸溶液中15～20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3～4A/dm2，在45～50℃恒溫水浴下電鍍20～30min，得復合鍍層低碳鋼絲，將復合鍍層低碳鋼絲置于鼓風干燥箱中，在200～300℃下干燥15～20min，得環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。本專利技術的應用方法是：先將本專利技術制得的環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲置于200～250℃烘干1～2h至其表面完全干燥，在焊接電流為80～100A，焊接電壓為15～17V，保護氣流量為16～18L?min-1的82%氬氣和18%二氧化碳混合氣體，用焊劑SJ501涂覆于待焊接金屬一側，用自動埋弧焊機與焊絲進行焊接，焊絲的屈服強度為610～640MPa，抗拉強度為700～720MPa，斷后伸長率為28～32%。本專利技術的有益效果是：（1）本專利技術制備的焊絲避免了以往焊絲鍍銅生產過程中所造成的環境污染和人身健康隱患等問題，從而提高了焊絲制備過程中的安全性能；（2）所得的焊絲提高了焊縫熔敷金屬的硬度和抗拉強度，提升了焊接強度級別，適合大規模生產應用。具體實施方式首先稱取20～25g氫氧化鈉，18～20g碳酸鈉，36～40g十二水合磷酸鈉，3～5g硅酸鈉，加入800～1000mL去離子水中，以300～400r/min攪拌至固體完全溶解，加入1～2g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌10～15min，得除油液；剪取10～20cm直徑為1.0～1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500～600mL上述除油液，保持超聲波功率為15～18kW，控制溫度為70～80℃，清洗15～20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3～5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；稱取100～120g六水合硫酸鎳，40～50g氯化鎳，30～45g硼酸，25～30g二氧化鈦，0.02～0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02～0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900～1000mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散1～2h，得電鍍液；將制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100～150mL質量分數為5%硫酸溶液中15～20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3～4A/dm2，在45～50℃恒溫水浴下電鍍20～30min，得復合鍍層低碳鋼絲，將復合鍍層低碳鋼絲置于鼓風干燥箱中，在200～300℃下干燥15～20min，得環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。實例1首先稱取20g氫氧化鈉，18g碳酸鈉，36g十二水合磷酸鈉，3g硅酸鈉，加入800mL去離子水中，以300r/min攪拌至固體完全溶解，加入1g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌10min，得除油液；剪取10cm直徑為1.0mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500mL上述除油液，保持超聲波功率為15kW，控制溫度為70℃，清洗15min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；稱取100g六水合硫酸鎳，40g氯化鎳，30g硼酸，25g二氧化鈦，0.02g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散1h，得電鍍液；將制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100mL質量分數為5%硫酸溶液中15min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）稱取20～25g氫氧化鈉，18～20g碳酸鈉，36～40g十二水合磷酸鈉，3～5g硅酸鈉，加入800～1000mL去離子水中，以300～400r/min攪拌至固體完全溶解，加入1～2g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌10～15min，得除油液；（2）剪取10～20cm直徑為1.0～1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500～600mL上述除油液，保持超聲波功率為15～18kW，控制溫度為70～80℃，清洗15～20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3～5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，備用；（3）稱取100～120g六水合硫酸鎳，40～50g氯化鎳，30～45g硼酸，25～30g二氧化鈦，0.02～0.03g椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉，0.02～0.03g椰子油脂肪酰二乙醇胺，加入900～1000mL去離子水中，并用500W超聲波超聲分散1～2h，得電鍍液；（4）將步驟（2）制備的拋光除油處理低碳鋼絲，浸泡在100～150mL質量分數為5%硫酸溶液中15～20min，隨后與純鎳條接通電源后平行放置在上述電鍍液中，控制電流密度為3～4A/dm2，在45～50℃恒溫水浴下電鍍20～30min，得復合鍍層低碳鋼絲，將復合鍍層低碳鋼絲置于鼓風干燥箱中，在200～300℃下干燥15～20min，得環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲。...

【技術特征摘要】
1.一種環境友好型無鍍銅不銹鋼焊絲的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）稱取20～25g氫氧化鈉，18～20g碳酸鈉，36～40g十二水合磷酸鈉，3～5g硅酸鈉，加入800～1000mL去離子水中，以300～400r/min攪拌至固體完全溶解，加入1～2g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌10～15min，得除油液；（2）剪取10～20cm直徑為1.0～1.2mm低碳鋼絲，用砂紙打磨低碳鋼絲表面，隨后用拋光機打磨拋光至表面光潔，將拋光后的低碳鋼絲置于超聲波清洗機中，加入500～600mL上述除油液，保持超聲波功率為15～18kW，控制溫度為70～80℃，清洗15～20min，取出低碳鋼絲并用無水乙醇洗滌低碳鋼絲3～5次，得拋光除油處理低碳鋼絲，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阮煒，宋豪，陸娜，
申請(專利權)人：寧波江東甬風工業設計有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33