無鍍銅焊絲的特性及推廣應(yīng)用

王杭安，曹增奎

河北鑫宇焊業(yè)有限公司 河北滄州 061600

1 序言

無鍍銅焊絲問世已經(jīng)十多年了，經(jīng)過不斷探索和研究，其產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。國外知名的焊絲廠家如瑞典ESAB和日本神鋼最早推出的無鍍銅焊絲使用效果很好，盡管無鍍銅焊絲生產(chǎn)廠家宣傳無鍍銅焊絲有諸多好處，但由于用戶已經(jīng)習(xí)慣使用鍍銅焊絲，而且無鍍銅焊絲價格較高，因此無鍍銅焊絲的推廣效果并不令人滿意，市場份額也較少。

近年來，國內(nèi)焊絲生產(chǎn)廠家在無鍍銅焊絲的研發(fā)方面投入了大量的資源，也積累了一定的實踐經(jīng)驗。中國焊接協(xié)會組織部分焊絲生產(chǎn)廠家，起草了T/CWA 0001—2016《無鍍銅焊絲》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，制定了無鍍銅焊絲的技術(shù)要求和試驗方法，對無鍍銅焊絲的應(yīng)用推廣起到了積極的作用。

河北鑫宇焊業(yè)有限公司在無鍍銅焊絲的研發(fā)及推廣方面做了大量的工作，解決了過去無鍍銅焊絲的導(dǎo)電不良、送絲不暢、飛濺大、易生銹，以及導(dǎo)電嘴磨耗大等一系列問題。開發(fā)了GHS-50、GHS-60、GHS-70、GHS-80、GHS-90、GHS-100 等系列無鍍銅高強(qiáng)鋼氣體保護(hù)焊絲和管道用無鍍銅埋弧焊絲，河北鑫宇焊業(yè)有限公司的大多數(shù)用戶已經(jīng)將鍍銅焊絲切換為無鍍銅焊絲，并且反映良好。

2 無鍍銅高強(qiáng)鋼焊絲的特性

（1）無銅煙塵，清潔環(huán)保 鍍銅焊絲焊接時，焊絲表面的銅膜在電弧高溫作用下會形成銅煙塵，如果通風(fēng)不良，會對焊工呼吸系統(tǒng)造成嚴(yán)重的傷害。而無鍍銅焊絲沒有鍍銅層，因此焊接時沒有銅煙塵，這有益于焊工的身體健康[1，2]。

鍍銅焊絲和無鍍銅焊絲煙塵量比較見表1。

（2）抗銹能力強(qiáng) 對無鍍銅焊絲在恒溫恒濕箱中進(jìn)行抗銹能力測試，測試結(jié)果表明，無鍍銅焊絲的抗銹能力遠(yuǎn)好于鍍銅焊絲。

表1 鍍銅焊絲和無鍍銅焊絲煙塵量比較

焊絲生銹是一個電化學(xué)腐蝕過程，由于銅的電極電位比鐵高，因此鍍銅后可形成陰極防護(hù)。而鍍銅后銅膜只有0.1～0.5μm，在顯微鏡下觀察會發(fā)現(xiàn)焊絲表面有許多未鍍上銅的孔洞，這些孔洞在潮濕的環(huán)境下就會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，宏觀上則表現(xiàn)為生銹。而無鍍銅焊絲表面沒有銅膜，表面沒有電位差，不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因此，無鍍銅焊絲具有更好的抗銹能力。

將無鍍銅焊絲和鍍銅焊絲放置在45℃、相對濕度85%的恒溫恒濕箱中2h，比較無鍍銅焊絲和鍍銅焊絲的抗銹性，如圖1所示。

圖1 無鍍銅焊絲和鍍銅焊絲抗銹性比較

（3）電弧穩(wěn)定性好 由于焊絲采用了特殊涂層技術(shù)，細(xì)化了焊接熔滴，熔滴過渡頻率增加，因此無鍍銅焊絲的電弧穩(wěn)定性好于鍍銅焊絲。

（4）獨特的焊絲外觀，具有優(yōu)異的送絲性能 近年來，涂層眼模的問世，對焊絲外觀質(zhì)量的提升作出了較大的貢獻(xiàn)。使用涂層眼模的焊絲，其線徑均勻，外觀質(zhì)量穩(wěn)定。無鍍銅焊絲外觀和鍍銅焊絲外觀比較如圖2所示。

圖2 無鍍銅焊絲和鍍銅焊絲外觀比較

（5）飛濺小 因為無鍍銅焊絲表面涂有活性元素，在焊接時熔滴的表面張力小，熔滴更細(xì)小，所以焊接飛濺很小。GHS-60無鍍銅焊絲的焊道外觀如圖3所示。

圖3 GHS-60無鍍銅焊絲外觀

3 推廣應(yīng)用

在推廣應(yīng)用方面，河北鑫宇焊業(yè)有限公司同用戶進(jìn)行了廣泛的交流，主要是保證焊絲在送絲過程中不能劃傷焊絲，具體操作要點如下。

（1）送絲輪的保養(yǎng)和更換 送絲輪經(jīng)長期使用后，溝槽會發(fā)生磨損而變得不規(guī)則，當(dāng)焊絲經(jīng)過送絲輪時，就極有可能使焊絲表面發(fā)生劃傷，從而影響焊絲的導(dǎo)電性能，造成電弧穩(wěn)定性變差。送絲輪劃傷焊絲的情況如圖4所示。

每天定時清理一次送絲輪溝槽中的油泥。正常情況下，送絲輪可以使用6個月。

（2）壓線輪的調(diào)節(jié) 壓線輪將焊絲壓在送絲輪上，憑借送絲輪的轉(zhuǎn)動，將焊絲送入送絲軟管中。壓線輪調(diào)節(jié)太松，則產(chǎn)生的摩擦力太小，送絲輪打滑，送絲不穩(wěn)定；壓線輪調(diào)節(jié)太緊，會使焊絲表面損傷，導(dǎo)電性變差，使電弧不穩(wěn)定。

無鍍銅焊絲表面和鍍銅焊絲表面不同，壓線輪手柄應(yīng)比鍍銅焊絲松。對于φ1.2mm焊絲，調(diào)節(jié)刻度應(yīng)該在0.8～0.9（鍍銅焊絲調(diào)節(jié)刻度為1.2～1.6），如圖5所示。

圖5 壓線手柄的調(diào)節(jié)

（3）校直輪的作用 對于盤裝焊絲來講，焊絲在自然狀態(tài)下放在平面上為一定直徑的圓圈，為減小送絲阻力，要對焊絲進(jìn)行校直處理，校直輪起著校直焊絲的作用（只針對單驅(qū)送絲機(jī)，雙驅(qū)送絲機(jī)不需要校直輪）。如果校直輪轉(zhuǎn)動不靈活或不轉(zhuǎn)，則會劃傷焊絲，使電弧穩(wěn)定性變差。

（4）送絲軟管規(guī)格要和焊絲規(guī)格相匹配 不同焊絲直徑選用送絲軟管規(guī)格見表2。送絲軟管連續(xù)使用一周左右時間，需要清理一次。清理時，可以用煤油或其他有機(jī)溶劑浸泡1h，再用壓縮空氣吹干。如果送絲軟管磨損嚴(yán)重，也會增大送絲阻力，造成送絲不順。送絲軟管的長度為焊槍平直放置時，焊槍尾部到導(dǎo)電嘴尾部的距離再加3～5mm。如果送絲軟管太短，焊接時容易產(chǎn)生焊槍抖動的現(xiàn)象。

表2 不同焊絲直徑選用送絲軟管規(guī)格

（5）導(dǎo)電嘴的影響 導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重，焊絲和導(dǎo)電嘴之間導(dǎo)電面積減小，使導(dǎo)電性能變差；嚴(yán)重時，焊絲在導(dǎo)電嘴內(nèi)引弧，焊絲和導(dǎo)電嘴發(fā)生黏連，造成斷弧。通常應(yīng)該采用CrZrCu導(dǎo)電嘴，外徑9mm。當(dāng)電流較大時，建議選用大一規(guī)格的導(dǎo)電嘴。

（6）焊絲與導(dǎo)絲管同心 送絲輪溝槽同導(dǎo)絲管中心線不在一條直線上，導(dǎo)致送絲時焊絲線性發(fā)生變化，焊絲表面損傷，增大送絲阻力。

（7）機(jī)器人焊接用桶裝焊絲 機(jī)器人焊接時，如使用桶裝焊絲，需要在焊絲桶出絲處增加一組校直輪。這是因為桶裝焊絲與盤裝焊絲不同，盤裝焊絲的出絲是不旋轉(zhuǎn)的，而桶裝焊絲的出絲有一定的旋轉(zhuǎn)，而焊絲自身有一定的振幅和翹距，如果這些指標(biāo)較差，則焊絲在送絲過程中阻力就比較大，還會造成焊絲在桶內(nèi)跳線而打結(jié)。當(dāng)采用校直輪后，減小了焊絲的振幅和翹距，從而減小了送絲阻力，改善了焊絲的送絲性能。同時，也解決了焊絲因在桶內(nèi)跳線而造成的焊絲打結(jié)問題。

如果焊絲桶到送絲機(jī)的距離較長、送絲阻力較大、送絲不順利。推薦選用宜科公司出品的氣動電動機(jī)，它可以保證送絲時同送絲電動機(jī)同步。經(jīng)測試，當(dāng)送絲距離在30m時，仍然可以實現(xiàn)順利送絲。

4 結(jié)束語

無鍍銅焊絲不僅在生產(chǎn)制造過程中沒有酸、堿和銅等廢液的產(chǎn)生，而且在生產(chǎn)應(yīng)用中對焊工身體健康也有一定的好處，尤其是煙塵少、飛濺小，是一款環(huán)保型的氣體保護(hù)焊絲。無鍍銅焊絲熔滴細(xì)化、手感柔和、焊道成形好，今后必定會受到廣大焊工的歡迎。同時，隨著無鍍銅焊絲制造技術(shù)的不斷完善，廣大焊接工作者對無鍍銅焊絲認(rèn)識的不斷深入，只要在使用中熟練掌握無鍍銅焊絲的操作要點，那么無鍍銅焊絲必將得到大力推廣。