焊接用焊丝制造技术

一种焊接用焊丝是将焊丝浸渍在碱金属的硫化物或硫化铵等水溶液中，使焊丝表面生成硫化铁（ＦｅＳ＃－［２］、ＦｅＳ）。这样，同种焊线进行电阻焊接时，提高了熔融金属对焊丝表面的润湿性。同时，理想的该硫化铁中的Ｓ量用Ｘ射线光电子光谱法的测定值为０．１—２０原子％。这种焊丝具有优秀的拔丝性和焊接操作性能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在碳钢或不锈钢的自动焊接或半自动焊接时所使用的焊接用焊丝，特别是涉及一种能提高制造焊丝使用时的焊丝接续性及生产性，尤其能提高焊丝使用时的焊丝输送性的焊接用焊丝。在制造焊接焊丝时，一般地在每批原料要中断拔丝。而再次开始进行拔丝时，下批的焊丝接合在已拔丝的上批焊丝上，省去了该批焊丝的接线工序。另外，在拔丝过程中发生断线时，需要迅速地将断线处接合，再进行拔丝。而且，将焊接用焊丝卷缠在卷线筒上时或贮存在贮存包装中时，为了提高制品的成本率，往往要接合不同批的焊丝。这样同种焊丝间接合(焊丝连接)时所使用的接合方法，过去曾使用套管机械铆合的接合方法，电阻焊接的接合方法及这两者粗结合的接合方法。例如，有在带有较焊丝外径稍大内径的套管中插入焊丝头部，并从套管上进行机械铆合的接合焊丝的方法(实开平6-69411所报导)。使用该方法，在接合强度上不发生偏差，同时接合操作也不需熟练，但由于套管的外径比焊丝径大，接合部分不能直接拔丝。还有，将两根焊丝的头部外径缩小，然后将其插入，用电阻点焊焊接该套管和焊丝头部外层，连接两根焊丝的接合方法(特开平7-116893号所报导)。按该方法进行同种焊丝间接合，由于套管和焊丝的化学成分不同，作为焊接用焊丝，接合处不能成为商品。另外，在同种焊接用焊丝间接合时，一般说来，由于设备造价低，接合部的外现及强度好的原因，最常使用电阻焊接。作为加入焊接用焊剂焊丝的电阻焊接方法，有在焊丝头部除去焊丝中的焊剂后、加压压接该部分，并对只由金属外层成分所组成的头部进行电阻焊接的方法(特公平5-1118所报导)。此外，还有在焊丝头部除去焊丝中的焊剂，在该头部充填Ni粉代替焊剂、进行电阻焊接的方法也是公知的(特开平6-262392号公报)。这样，除去焊剂后进行电阻焊接，能够得到具有高质量的焊接部，但产生所谓的焊接操作变得繁杂的困难。可是，大部分焊丝的电阻焊接，研摩应接合的两根焊丝的端面后，使这些端面相对，用电极挟持这些焊丝，压紧两焊丝，同时施加电流。当两根焊丝上一施加电流，加压接触的焊接端面及该旁边的焊丝，由通电产生焦耳热进行加热熔融。这时，电流为I，电流流过部分的电阻为R，焦耳热W用下数学式1可计算出W＝I2×R (1)电流I一般为交流电流，如上述数学式(1)所示，焦耳热W为交流电流I的二次方与焊接部分电阻R的乘值。使同种焊丝端面间相对加压放置，由电阻焊接接合两者时，在同种焊丝端间的接触点上电阻R为最大。因此，首先在焊丝端面上开始发热。而且，由于焊丝端的接触点，对于发热量是非常小的，瞬时间使焊丝熔融，利用在两根焊丝上加压，熔融金属向焊丝的外周流动排出。另外，被流动排出的最初熔融部分，通常由焊接操作者切除。这种由电阻焊接的焊丝接合方法，由于成本低，在极短时间内能使焊丝间接合，因此作为一般接合技术正被普及。然而，这种接合方法是一种在颇大程度上依赖于操作者的技术，存在所谓不能形成一定的高质量的焊接部的问题。例如，选择焊丝的端面的截面形状、压力及通电时间等，均依赖操作者的径验。特别是，由电阻焊接接合被拔丝到制品径的焊接用焊丝时，不只是接合面，接合部附近的熔融的金属与焊丝表面的亲合性对焊接用焊丝的制品性能有很大影响。当焊接金属与焊丝表面的亲合性一变坏，就必须用锉充分地处理该表面，使焊丝接合的操作效率显著地降低。还有，由于用锉操作，存在损伤不需要锉的完好的焊丝表面的情况。使用被损伤的焊丝焊接时，该焊丝表面的焊丝输送性或导电性不稳定。而且，一旦接合部位的熔融金属的亲合性恶化，使用这种焊丝进行焊接时，将发生断线，输送不好及电孤不稳等现象。还有，近来，由于提高了焊接用焊丝的质量，即使没有过去存在的问题，即对于接合部的焊接均匀性也提出更高的要求。只以同种焊丝间接合为目的焊接两者时，由于焊丝的化学成分，错位密度及焊剂率等的不同，焊丝的电阻R发生变化，所以若根据该焊丝为低碳钢用或者不锈钢用等焊丝的种类，或者是否填充焊剂等，选择适当的电流I进行电阻焊接则容易进行同种焊丝间接合。但是，关于对用电阻焊接的接合处，考虑到作为焊接用焊丝的性能时，仅管理电阻焊接的电流是不够的，为了得到作为焊丝的优越性能，提高熔融金属和焊丝表面的亲合性是必不可缺的条件。而且，作为焊接焊丝，在所期望的特性上具有良好的焊丝输送性。过去曾见过很多尝试改善焊丝输送性的报导。例如，在焊丝表面附着硬脂酸、油酸、亚油酸或亚麻油酸等高级脂肪酸的钠盐或钾盐，完成拔丝后，通过涂敷上述润滑油提高焊丝的输送性的方法(特开平1-166898号公报)及通过使焊丝表面保持附着含有羧酸钠盐或钾盐的油性润滑剂提高焊丝输送性的方法(特开平2-284792号公报)。这些方法，由于在焊丝表面附着适量的高级脂肪酸的碱金属盐及润滑油，提高了焊丝的输送性。但是，在这些公知方法中，由于持续长时间进行焊接操作。金属盐及润滑油容易从焊丝表面脱离沉积在弹簧套管内，使弹簧套管内部发生堵塞，其结果引起所谓的降低焊丝输送性能的问题。这种分离是由于焊丝表面与高级脂肪酸盐及润滑油的结合力弱造成的。本专利技术鉴于上述问题而提出，其目的是提供一种焊接用焊丝，这种焊丝在用电阻焊接同种焊丝间接合时，能提高熔融金属和焊丝表面的亲合性，由此，能得到具有优良的拔丝性、焊接操作性能和焊丝输送性的焊丝。本专利技术的焊接用焊丝，其特征是在脱脂的焊丝表面上至少有从由在FeS2及FeS组成的混合物中所选择的一种硫化铁。而且，所谓有硫化铁，就是说在宏观观察焊丝表面时，遍及全部焊丝表面有FeS2或FeS的生成。换句话说，用后面所述的X射线光电子光谱法确认有无硫化铁在进行分析焊丝表面时，遍及全部焊丝表面，能确认FeS2或FeS的峰值。但是，如较微小地观察焊丝表面，由于FeS2或FeS以外的成分是当然存在的，因此在本专利技术中，根据由X射线光电子光谱法的测定，能够同时观测到FeS2、或FeS以外物质的峰值。作为该硫化铁(FeS2、FeS)中的S用X射线光电子光谱法测定值含量为0.1-20原子％是理想的。在本专利技术的另一种焊接用焊丝，其特征是在脱脂的焊丝表面上至少有从由Fe、Mn、Ti、Cu、Cr、Ni、Al及Zn组成的混合物中选择的一种硫化物。而且所谓有硫化物与上述有硫化铁的情况相同，在宏观观察焊丝表面时，遍及全部焊丝表面有至少从所述混合物中一种元素与硫生成硫化物。换句话说，通过由X射线光电子光谱法确认硫化物是否存在有于分析焊丝表面时，能确认遍及全部焊丝表面有所述硫化物的峰值。与所述硫化铁的情况相同，也能同时观察到硫化物以外物质的峰值。作为该硫化物中的S用X射线光电子光谱法的测定值含量为0.1-20原子％是理想的。但是，硫化铁(FeS2、FeS)或硫化物中的S含量范围也可不受此限。另外，在本专利技术中，焊丝表面硫化铁(FeS2、FeS)或硫化物的存在是由X射线光电子光谱法确认的。而且，该硫化铁(FeS2、FeS)或硫化物中的S的含量，也能利用X射线光电子光谱法算出。下面对图面作简单说明。附图说明图1为表示生成硫化铁(FeS2、FeS)的焊丝表面的结合能分布曲线图。图2为表示用电阻焊接接合实施例，焊丝的同种端面时的接合部分图。图3为表示用电阻焊接接合的比例，焊丝的同种端面时的接合部分图。下面对符号作说明。1、接点，2、接线，3、焊丝表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接用焊丝，其特征是在脱脂的焊丝表面上至少有从由ＦｅＳ↓［２］及ＦｅＳ组成的混合物中所选择的一种硫化铁。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：政家规生，清水弘之，宫崎邦彰，中山武典，阪下真司，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]