【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其硬度值可達(dá)到360 HV、460 HV、760 HV等級(jí)別。 藥芯焊絲的生產(chǎn)工藝目前世界各國(guó)用于制造藥芯焊絲的工藝方案和設(shè)備多不勝數(shù)，已申請(qǐng)各種專利就有數(shù)十種以上，按照產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可分為有縫和無(wú)縫型；按所使用原材料可分為冷軋帶鋼法、盤元法和鋼管拔制法；根據(jù)成形工藝又可分模拔法、全連軋法和軋—拔法。其分類系統(tǒng)如下：藥芯焊絲的制造方法主要有三種即鋼管法、鋼帶法、盤圓法，在我國(guó)目前比較成熟的制造方法是鋼帶法和盤圓法。采用鋼帶法制造藥芯焊絲，因制造工藝相對(duì)容易，是國(guó)際上普遍采用的生產(chǎn)方法，也是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)藥芯焊絲的主要生產(chǎn)方法。采用盤圓法制造藥芯焊絲，因生產(chǎn)藥芯焊絲的原材料成本低，焊絲利潤(rùn)空間大，而受到人們的普遍重視。另外還有一種新型工藝在線焊合法，綜合了冷軋鋼帶軋—拔法生產(chǎn)有縫藥芯焊絲和鋼管拔法制取無(wú)縫藥芯焊絲的共同特點(diǎn)，代表了藥芯焊絲生產(chǎn)的較高水平。現(xiàn)將幾種工藝比較如下：（1）鋼管法：將配制好的藥粉加入盤旋狀的無(wú)縫鋼管中振動(dòng)填實(shí)，再進(jìn)行多道拉拔而成。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)縫、能鍍銅、耐吸潮，但裝粉技術(shù)難度大，制造成本高，生產(chǎn)效率非常低。（2）盤圓法：第一個(gè)提出采用盤元為原料生產(chǎn)藥芯焊絲的是美國(guó)林肯公司，其申請(qǐng)的專利中提出一種完全采用冷軋工藝使盤元成形為藥芯焊絲方法。這種方法的主要出發(fā)點(diǎn)是：①當(dāng)時(shí)冷軋帶鋼無(wú)論在長(zhǎng)度和寬度方向都存在著較大的化學(xué)不均勻性和厚度公差。②當(dāng)時(shí)冷軋鋼帶價(jià)格是盤元的“好幾倍”。林肯專利的要點(diǎn)是不采用熱軋，也不采用中間退火，完全采用冷軋就可以使盤元展軋成U形，合口成O形，并減徑到成品尺寸。林肯專利認(rèn)為所提出的從盤元截面正中向兩側(cè)劈展的方案，有利于用較少的軋制道次形成U形槽，產(chǎn)生最小的加工硬化，減少軋制動(dòng)力消耗和獲得較大的減薄量。采用盤元法的優(yōu)點(diǎn)是原料價(jià)格比較便宜，缺點(diǎn)是工藝路線較長(zhǎng)，設(shè)備龐大，生產(chǎn)的技術(shù)難度大，經(jīng)過(guò)與冷軋帶鋼法全面分析比較，現(xiàn)在用這種方法的廠家較少，不過(guò)采用盤圓制造藥芯焊絲最具有經(jīng)濟(jì)性，生產(chǎn)藥芯焊絲的原材料成本最低，其發(fā)展前景也是可觀的。（3）在線焊合法：國(guó)外從80年代以來(lái)，提出了一系列采用在線焊合制造藥芯焊絲的新工藝，其工藝要點(diǎn)是在原軋—拔生產(chǎn)線的鋼帶合口處將已裝入藥粉的有縫鋼管用高能密度熱源在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下焊合。所采用的焊接方法可以是激光焊、脈沖氬弧焊或高頻感應(yīng)電阻焊。顯然在線焊合法是綜合了冷軋鋼帶軋—拔法生產(chǎn)有縫藥芯焊絲和鋼管拔法制取無(wú)縫藥芯焊絲的共同特點(diǎn)而產(chǎn)生的一種新工藝。該工藝不僅可以生產(chǎn)無(wú)縫型藥芯焊絲，而且生產(chǎn)效率很高，代表了藥芯焊絲的發(fā)展方向。（4）鋼帶法：鋼帶法藥芯焊絲制造方法又分為全軋式和軋拔結(jié)合式兩種。全軋式藥芯焊絲生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)精致，結(jié)構(gòu)緊湊，容易操作。比如北京寶鋼焊業(yè)有限公司引進(jìn)的英國(guó)生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線長(zhǎng)約左右，操作方便，一人可以同時(shí)操作兩條生產(chǎn)線。一邊進(jìn)鋼帶一邊直接生產(chǎn)出成品焊絲，生產(chǎn)工藝一氣呵成，生產(chǎn)效率是比較高的。軋拔結(jié)合式鋼帶法藥芯焊絲制造方法又分為被動(dòng)成形和主動(dòng)成形兩種。被動(dòng)成形是指鋼帶軋制填充成形部位無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，結(jié)合拉絲機(jī)動(dòng)力完成運(yùn)行的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線成形機(jī)無(wú)動(dòng)力，一是節(jié)省電控系統(tǒng)二是設(shè)備簡(jiǎn)單易維修。生產(chǎn)線的速度是由成形機(jī)軋輥孔型設(shè)計(jì)和拉絲機(jī)的運(yùn)行速度來(lái)決定的。成形機(jī)軋輥的孔型設(shè)計(jì)十分重要，合理的孔型設(shè)計(jì)可以減少無(wú)功功率的消耗，同時(shí)提高焊絲成形的表面質(zhì)量。但該類型生產(chǎn)線的加粉裝置及摩擦動(dòng)力部位設(shè)計(jì)還不太理想，有待進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)。該生產(chǎn)線主要適用于藥粉填充率較低的藥芯焊絲生產(chǎn)。主動(dòng)成形軋拔結(jié)合生產(chǎn)線又分為單動(dòng)力電動(dòng)機(jī)和多動(dòng)力電動(dòng)機(jī)兩種。單動(dòng)力成形機(jī)與拉絲機(jī)配合使用的生產(chǎn)線，如天津金橋和大橋引進(jìn)的美國(guó)生產(chǎn)線。采用單電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)鋼帶成形和加粉，結(jié)構(gòu)合理，容易操作。該生產(chǎn)線采用的螺旋加粉裝置，可以適用于不同松裝比的藥粉。可以制造多種類型的藥芯焊絲。如酸性藥芯焊絲、堿性藥芯焊絲、堆焊藥芯焊絲和自保護(hù)藥芯焊絲，這種生產(chǎn)線在瑞典、比利時(shí)等國(guó)家普遍采用。主動(dòng)成形軋拔結(jié)合多動(dòng)力電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是目前較理想的生產(chǎn)線。生產(chǎn)線成形機(jī)采用兩臺(tái)以上電動(dòng)機(jī)，甚至每個(gè)軋輥用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。這樣的生產(chǎn)線一般采用變頻調(diào)速技術(shù)，用PLC編程控制。用計(jì)算機(jī)和觸摸屏來(lái)改變參數(shù)，很容易對(duì)整條生產(chǎn)線的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改和保存。鋼帶法制造藥芯焊絲生產(chǎn)線的主工藝由鋼帶裁剪機(jī)組、鋼帶復(fù)繞機(jī)組、鋼帶清洗、成形機(jī)組、加粉機(jī)組、合縫機(jī)組、直線式拔絲機(jī)組和工字輪收線機(jī)等組成。購(gòu)進(jìn)的鋼帶首先經(jīng)化學(xué)成分檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行裁剪成一定寬度的鋼帶，進(jìn)入下一道工序。采用金屬清洗劑超聲波振動(dòng)清洗，清水沖洗、熱風(fēng)烘于的辦法來(lái)進(jìn)行鋼帶清洗，清洗后的鋼帶應(yīng)無(wú)油、無(wú)水、無(wú)銹。在成形機(jī)機(jī)組將鋼帶軋成“U”形槽，再經(jīng)加粉機(jī)組按一定配比加入藥粉，在合縫機(jī)組將邊緣合縫，經(jīng)拔絲機(jī)組減徑，最后進(jìn)人收線機(jī)，成為藥芯焊絲成品。其主要工藝流程如下：①鋼帶縱剪復(fù)繞②藥粉制備③藥芯焊絲成型④藥芯焊絲精拉⑤層繞包裝目前我國(guó)大部分廠家都是采用鋼帶法生產(chǎn)藥芯焊絲，以下是天津三英焊業(yè)有限公司的藥芯焊絲工藝流程圖，可用作參考。三英焊業(yè)有限公司藥芯焊絲工藝流程圖4 藥芯焊絲藥粉制備及其作用 藥芯焊絲主要渣系及藥粉成分基本功能介紹藥芯焊絲的制粉技術(shù)包括藥芯焊絲原材料的選購(gòu)、藥芯焊絲配方、藥粉烤粉工藝等。無(wú)論是原材料還是烤粉工藝，不同的藥芯焊絲品種有不同的要求。藥芯焊絲主要渣系特點(diǎn)介紹如下：全位置藥芯焊絲藥粉填充系數(shù)為13～16％，主要選用TiO2含量為95％以上的金紅石，占藥粉重量的30～45％，鐵粉占藥粉重量的15～30％。另加適量的SiOZrOAl2OMgO組成適當(dāng)?shù)娜墼m合于全位置焊接的基本條件，添加適量的含K、Na元素穩(wěn)弧劑提高電弧的穩(wěn)定性，最好是預(yù)先處理的燒結(jié)粉料。添加適量鋁粉、鋁鎂粉提高焊縫抗氣孔的能力，添加適量Si、Mn鐵合金獲得相應(yīng)的化學(xué)成分和力學(xué)性能。該渣系焊絲的主要特點(diǎn)，電弧穩(wěn)定、飛濺孝脫渣容易，細(xì)直徑藥芯焊絲適合全位置焊接。但熔渣本身氧化性較大，焊縫金屬的低溫韌性較低，一般用于碳鋼和某些低合金鋼的焊接。造船業(yè)大量采用這類藥芯焊絲，也是產(chǎn)量最大的品種。堿性藥芯焊絲藥粉填充系數(shù)為24～28％，主要選用CaF、CaCO部分SiO2或另加適量TiO2為基本渣系。該渣系堿度高，氧化性小，脫S、P能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的冶金性能。這樣的渣系為研制高韌性藥芯焊絲創(chuàng)造了條件，要求較好的工藝性能和焊縫具有優(yōu)良的低溫韌性，以用于重要鋼結(jié)構(gòu)的焊接。該類藥芯焊絲的開發(fā)前景良好，適合研制焊接不同強(qiáng)度級(jí)別、不同韌性要求的高強(qiáng)度鋼的藥芯焊絲。藥粉成分的基本功能略述如下：（1）除氧劑與除氮?jiǎng)┯捎诘c氧可使焊道金屬造成氣孔或脆化，焊劑中必須添加錳與硅等除氧劑，至于自保護(hù)藥芯焊絲，焊劑中另需添加Al為除氮?jiǎng)?。以上添加除氧劑及除氮?jiǎng)┠康木谟趦艋鄯蠼饘?。?）焊渣形成劑鈣、鉀、鈉或硅等均為焊渣形成劑，添加在焊劑中可以有效保護(hù)熔池不受大氣污染，焊渣可使焊縫金屬具有較佳的外觀，焊渣的覆蓋更可緩和熔敷金屬冷卻速率，此功能對(duì)低合金鋼的焊接尤其重要。（3）電弧穩(wěn)定劑鈉及鉀可以使電弧保持柔和順暢而且降低飛濺。（4）合金元素鉬、鉻、碳、錳、鎳及釩等合金元素的添加，可以提高（改善）熔敷金屬的強(qiáng)度、延性、硬度及韌性等。（5）氣體形成劑氟石、石灰石等需添加在自保護(hù)藥芯焊絲中可燃燒產(chǎn)生保護(hù)氣體。 鈦型藥芯焊絲配方設(shè)計(jì)鈦型全位置藥芯焊絲藥粉填充系數(shù)為14%~20%，主要選用WTiO﹥95%以上的金紅石，占藥粉重量的30%~45%，鐵粉占藥粉重量的15%~35%。另加適量的SiO2，ZrO2，Al2O3，MgO組成適當(dāng)?shù)娜墼?，適合于全位置焊接的基本條件。添加適量鋁粉、鋁鎂粉可提高焊縫的抗氣孔能力，添加適量Si，Mn鐵合金可獲得相應(yīng)的化學(xué)成分和力學(xué)性能。該渣系焊絲的主要特點(diǎn)，電弧穩(wěn)定、飛濺小、脫渣容易，細(xì)直徑藥芯焊絲適合全位置焊接工藝。酸性藥芯焊絲分為鈦型藥芯焊絲和鈦鈣型藥芯焊絲。鈦型藥芯焊絲飛濺小，成形美觀，電弧穩(wěn)定，電弧呈噴射狀態(tài)，熔滴尺寸小，適合于全位置焊接。此類藥芯焊絲容易出現(xiàn)抗氣孔能力差，伸長(zhǎng)率不高，低溫韌性較低等問(wèn)題。鈦鈣型藥芯焊絲藥芯配方中由于含有一定量的CaF，CaCO3等堿性物質(zhì)，焊絲抗氣孔能力明顯提高，電弧呈噴射加較大顆粒熔滴的過(guò)度形式，電弧噴射的力度較小。這類焊絲飛濺較大，聲音不好，立焊效果相對(duì)較差?，F(xiàn)將鈦型渣系配方的主要成分及作用敘述如下