机械加工药芯焊丝外皮新工艺

王核源张舒庆

摘要以开发经济实用型药芯焊丝新品种为出发点，研究了一种由热轧盘条(H08A)直接生产药芯焊丝的新工艺，成功地研制出了直径1.2～3.2mm的药芯焊丝。对这种新型药芯焊丝的特点、制造工艺过程和焊丝的质量进行了分析。
关键词药芯焊丝盘条模拔法道次切展

Abstract Based on developing the economic and practical new product, authors researched a new technology, which can produce directly fluxcored with rolling coil of wire being heated (H08A), and developed the flux-cored with diameter range from 1.2mm to 3.2mm. In this article, new type flux-cored is discussed and analyzed about the characteristics, process of manufacture technology and quality.
Keywords flux-cored coil of metal wire model-pull process times gnashing spread

1新型药芯焊丝的特点
目前，国产药芯焊丝都是以薄带钢为原料，所以成本较高，不利于药芯焊丝推广使用。采用热轧盘条为原料生产药芯焊丝有两点优点：①带钢的价格比盘条的价格高出一倍多，显然，用盘条深加工成药芯焊丝可大大降低成本，这就增加了市场竞争力；②与带钢比较，盘条的储存容易，来源方便；③由于盘条可以在一定范围内轧制成某种厚度的焊丝坯料，所以用同一规格的盘条，可以加工成不同壁厚的各种规格的药芯焊丝，增加生产的灵活性。

2工艺过程
药芯焊丝的制造工艺，对于推广药芯焊丝的应用起决定作用。药芯焊丝的类型五花八门，加工方式也千变万化，我们选用盘条为原料，经比较，采用轧制—模拔法较为合适。其工艺过程如图1。

图1药芯焊丝工艺过程示意图

焊丝的制造工艺过程主要分三个阶段：
第一阶段：盘条压制成等壁厚的V型材，如图2所示。这一阶段的工艺性质类似于冷轧型材，此阶段应最大限度地展宽坯料并使加工硬化尽量减轻。本阶段主要是一个切宽轧制过程，在此过程中出现强迫宽展现象。如图3所示，第一道次的成型辊，它的顶点恰好在中心线上与盘条2相接触，它施加的压力通过盘条2传到下轧辊3上，盘条与下轧辊接触弧AB应该较好地吻合，或者下轧辊AB弧的半径略小于盘条半径，这样就可保证盘条2始终维持在中心线上。在本道次中，上轧辊精确定位于中心线，这一点是非常重要的，如果产生任何偏差，就可使V型轧件两腿的金属不等，这在以后各道的冷轧中，很难把它再纠正过来。在我们所设计的轧辊中，上下轧辊上配合锥面5保证它们之间的精确定位。实践表明，盘条只要在第一道轧辊中的位置导正，且上下辊精确对中，切展过程就可顺利进行。此外，由于采用轧制切展成槽形，则比圆钢压扁成窄带钢再冷弯成槽形加工硬化减轻。

图2第一阶段轧制

图3切展轧制简图

第二阶段：轧制冷弯成型，即由V形成型为O形。此阶段实际上是一个薄壁细管的卷圆过程，在这一过程中型材的截面积不发生变化。
焊丝的毛管属于小直径的薄壁管，这类管弯曲时，边缘部不易成型，由于它比较细小，所以，冷弯时轧辊孔型不易复杂。考虑到小管成型后，还要经过几个道次的拉拔加工，这样对于卷圆后，管的圆度没有严格要求，所以我们采用了多边形弯曲法。这种方法的特点是工件变形容易，孔型简单，道次少，这一阶段的成型过程是在水平辊孔型上进行的。图4是第二阶段轧制冷弯示意图。

图4第二阶段轧制冷弯示意图

如图4(b)，在这个成型过程中，要求接缝线沿轧制方向始终保持不变。此时由于工件已接近圆形，所以进口导板仅仅对沿轧制方向有引导作用，而不能有效地阻止工件的扭转现象，因此合理设计孔型以及各道次的可靠定位与导向，才能保证后续工序的顺利进行和保证药芯焊丝的质量。
在这一阶段的最后一道工序中，有一个接缝的搭接问题要解决，由于在前几道次轧制中，工件边缘部搭接台已产生了畸变，而不象理想中那么规矩了，为了达到搭接的目的，并保证搭接的可靠进行，我们将孔型设计成非对称的形状。
第三阶段：模拔减径、减壁，最终获得所要求规格的药芯焊丝。
在药芯焊丝的生产过程中，装药后的焊丝毛管能否在拔丝机上顺利进行拉拔而不从搭接处裂开，是这种焊丝实现规模化生产的关键。由于我们在前两阶段轧制出的毛管质量好，并采用搭接结构，所以带药芯的毛管经得起拔丝卷筒的拉拔，当此毛管绕在拔丝卷筒上进行拉拔?a href='http://www.anystandards.com/special/pump.html' target='_blank'>泵挥谐鱿挚?臁⒙┓奂岸系妊现鼗?湫蜗蟆Ｊ导?っ鳎?庵趾杆吭谑导噬??辖?邪沃剖强尚械摹?/FONT>

3关于药芯焊丝的质量
药芯焊丝经拉拔加工后，直径尺寸稳定，表面光洁无损；焊丝经多次拉拔提高了强度和刚度，有利于焊接过程的顺利进行。
焊丝在接缝处设计成搭接台结构，改善了密封性，搭接处外层的凸缘部分，象一块小盖板将直缝盖住，有效地阻挡了药粉的泄漏。从药芯焊丝上采用线切割切下的横截面切片，用工具显微镜测量，接缝处的间隙为0.02～0.04mm，放大后的切片如图5。应指出，药芯焊丝的搭接缝间隙，要比切下的切片上测得的小，因为切下的切片由于反弹使搭接处的间隙扩大。显然，对于这样小的间隙，且为搭接结构，可以在一定程度上抑制污杂物和水份的进入，从而可提高焊丝的质量。

图5药芯焊丝横截面切片

当药粉的加入量不同时，可获得不同壁厚的药芯焊丝，通过控制药粉的加入量及其成分，可以制造出满足各种焊接性能要求的不同壁厚、不同直径、不同用途的多品种药芯焊丝。

作者单位:王核源张舒庆东北大学(沈阳110006)