[發明專利]一種環保型無鍍銅實心焊絲表面納米復合涂層

有效

• 申請號: 201710197612.8
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106808114B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 栗卓新;萬千;張天理
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K35/36
• 分類號: B23K35/36
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種環保型無鍍銅實心焊絲表面納米復合涂層，屬于焊絲領域。包含納米固體粉末、防銹油、穩弧劑，質量比(0.5～1.5)：(0.2～1.0)：(1.2～2.0)；納米固體粉末組成如下：納米級氟化石墨粉，納米級鉬粉，納米二硫化鉬或納米二硫化鎢，納米四氧化三鐵，微米級氟化鈣或微米級氟化鋇，微米級聚四氟乙烯粉；防銹油組成：全氟聚醚合成油，菜籽油，失水山梨醇油酸酯，石油磺酸鈉，羊毛脂，納米蛇紋石，環烷酸鈣，聚異丁烯雙丁二酰亞胺，二烷基二硫代磷酸鋅，二烷基二硫代氨基甲酸鉬；穩弧劑由堿金屬化合物中的一種或多種組成。本發明所制備的涂層具有優良的抗磨性和防銹性，焊接時電弧穩定，導電嘴磨損較小，同時對環境污染較輕。

技術領域

本發明涉及一種環保型無鍍銅實心焊絲表面納米復合涂層制備方法，屬于焊絲領域。

背景技術

2015年我國焊接材料總產量約為415萬噸，其中實心焊絲占比超過38％，已形成和焊條并列的兩大主體。隨著我國焊接自動化水平的不斷提高，焊接機器人在焊接結構生產中的使用比例越來越高，焊條的占比將減低，而實心焊絲的占比將提高，預計到2025年實心焊絲將成為我國焊接材料的第一大主體。環境污染問題普遍存在于機械制造業，隨著國家對焊接生產中環保問題的重視，焊絲制造過程中的環境污染問題越來越突出，尤以實心焊絲最明顯。傳統氣保護實心焊絲主要以鍍銅作為最終的后處理工序，使焊絲表面具有良好的導電性和防銹性，導電嘴的磨損較小，但是鍍銅焊絲制造過程中酸洗和鍍銅等工序會產生廢酸廢堿等污染環境的物質，且焊接煙塵中含有大量的“銅煙”，這會嚴重損害焊工的身體健康，誘發許多呼吸道疾病。同時鍍銅焊絲表面的銅層易剝落，堵塞送絲軟管，嚴重影響焊絲的送絲性能，焊接時經常出現斷弧、不送絲等情況，不適合于連續的機器人自動化焊接，因此亟待需要研制一種環保型無鍍銅焊絲以替代鍍銅焊絲。目前無鍍銅焊絲仍存在一些關鍵問題，如焊絲的防銹性較差，導電嘴磨損較為嚴重，因此在無鍍銅焊絲表面制備一種防銹抗磨涂層是解決這些問題的可行途徑。

目前無鍍銅焊絲表面涂層制備工藝有溶膠凝膠法、物理氣相沉積、納米復合鍍、噴涂法、化學鍍膜、電刷鍍，以及一些特殊的表面處理方法等，但是這些方法具有涂層制備工藝復雜、成本高、不能在線快速制備涂層等缺點，而且有些方法對環境存在一定污染。由于機械涂敷法成本低、效率高，對環境無污染，因而作為本發明制備納米復合涂層的首選方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種環保型無鍍銅實心焊絲表面納米復合涂層的制備方法，所制備的焊絲具有穩定的送絲性，良好的防銹性，焊接時導電嘴的磨損較小，本發明的技術方案如下：

一種環保型無鍍銅實心焊絲表面納米復合涂層，其特征在于，包含納米固體粉末、防銹油、穩弧劑，質量比(0.5～1.5)：(0.2～1.0)：(1.2～2.0)。

進一步優選表面納米復合涂層占焊絲的質量百分含量0.019％～0.045％。焊絲的直徑為1.2mm，焊絲基體由ER50-6盤條拉拔而成。

納米固體粉末按重量百分比由以下物質混合而成：10％～30％的納米級氟化石墨粉，5％～15％的納米級鉬粉，1％～10％的納米二硫化鉬或納米二硫化鎢，0.5％～3％的納米四氧化三鐵，20％～30％的微米級氟化鈣或微米級氟化鋇，余量為微米級聚四氟乙烯粉。

防銹油按重量百分比由以下成分制成：全氟聚醚合成油75％～80％，菜籽油5％～10％，失水山梨醇油酸酯1.5％～2.8％，石油磺酸鈉0.8％～2.0％，羊毛脂0.5％～1.5％，納米蛇紋石2.0％～3.0％，環烷酸鈣0.3％～0.9％，聚異丁烯雙丁二酰亞胺3.0％～4.0％，二烷基二硫代磷酸鋅2.2％-3.5％，二烷基二硫代氨基甲酸鉬1.4％～2.2％。

穩弧劑由含堿金屬化合物中的一種或多種組成，如碳酸鹽、氧化物等。

進一步優選如下：