Tradycyjny lity drut spawalniczy jest pokryty miedzią na powierzchni półproduktu drutu stalowego, który może zwiększyć przewodność elektryczną i odporność na korozję drutu i dyszy spawalniczej, a także zmniejszyć tarcie z wężem podającym lub dyszą spawalniczą. Grubość powłoki drutu powlekanego miedzią wynosi na ogół 0,2 ~ 0,8 μm. W procesie spawania część elementu miedzianego topi się w spoinie, co zmniejsza właściwości mechaniczne spoin, zwłaszcza udarność i wydłużenie w niskiej temperaturze. Miedź utlenia się również na cząstki miedzi i ulatnia się do powietrza, co po wdychaniu jest szkodliwe dla zdrowia człowieka. Produkcja drutu spawalniczego pokrytego miedzią będzie również produkować kwas odpadowy i zanieczyszczenia do środowiska. Na podstawie tych powodów, druty bez miedzi lub druty bez miedzi stały się popularne i są preferowane przez spawaczy. W tym miejscu przedstawimy jak produkowane są druty spawalnicze z powłoką bez miedzi.

Historia drutu spawalniczego z powłoką nie miedzianą

Szwedzka firma ESAB opracowuje drut miedziany od 1997 roku, kiedy to pierwotnie nazwano go ECOIG, a następnie zmieniono nazwę na Autrod. W 2002 roku firma ESAB wynalazła drut bez miedzi dzięki zastosowaniu zaawansowanej technologii obróbki powierzchniowej (ASC) i nazwała go Aristorod. Obróbka ta sprawia, że powierzchnia drutu spawalniczego ciemnieje lub dodaje inną warstwę ochronną na powierzchni, zapewniając jednocześnie wykończenie powierzchni, dzięki czemu drut charakteryzuje się dobrą przewodnością elektryczną, stabilnością podawania drutu, odpornością na rdzę i wydajnością spawania, co znalazło szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach.

Od 2002 r. Kobe Steel i Sumitomo Metal Industrial Co., Ltd. dostarczają również serię bezmiedziowych drutów litych do spawania MAG i CO2. Południowokoreańska firma Kiswell Corporation również złożyła wniosek o patent na wynalazek drutu spawalniczego bez miedzi, który wykorzystuje olej do obróbki powierzchniowej zawierający związki metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, związki Zn i związki węglowodorowe do powlekania powierzchni drutu spawalniczego i ściśle kontroluje ilość powłoki (0,003~0,006g na 1kg drutu spawalniczego).

Niektórzy japońscy uczeni zaproponowali, że powlekana powierzchnia drutu spawalniczego z MoS2, WS2, lub C poprawić jego karmienia, niektórzy zaproponowali drut spawalniczy pokryty związkami potasu, związki siarki, poliizobutylenu w celu zmniejszenia rozprysku, istnieją pewne patenty zaproponować użycie mieszaniny węglowodorów oleju mineralnego i oleju roślinnego, jak również mieszaniny MoS2, WS2, C, PTFE, kwasy tłuszczowe, mydło metaliczne, itp.

Jak produkuje się drut nie miedziany?

  • Proces wytwarzania smaru z twardego kwasu tłuszczowego

Metalowe mydło ekstremalne ciśnienie środek smarny typu stearynowego ze środkiem przeciwrdzewnym i pewną ilością proszku metalowego, takiego jak cynk, miedź, aluminium, tytan, itp. zmieszane w cząstki smarujące do ciągnienia drutu. Wielkość cząstek proszku metalowego jest nie większa niż 325#, a ułamek masowy wynosi na ogół około 10% (do 30%), tak że całkowita masa środka smarnego przymocowanego do powierzchni drutu wynosi około 0,01% ~ 0,25% drutu, a proszek metalowy wynosi 0,001% ~ 0,10%.

  • Proces produkcji smaru płynnego rozpuszczalnego w wodzie

Smary płynne rozpuszczalne w wodzie są odpowiednie dla drutów spawalniczych o niskiej zawartości wodoru. Po pierwsze, półprodukt drut jest trawiony elektrolitycznie z 15% ~ 25% H2SO4 roztworu.

Po drugie, drut spawalniczy po oczyszczeniu jest wyciągany 1 ~ 2 razy z szybkością kompresji 5% ~ 25%. Smar rysunkowy składa się z rozpuszczalnego w wodzie mydła sodowego i rozpuszczalnego w wodzie nieorganicznego inhibitora rdzy. Typowy wzór to: ułamek masowy trójglicerydu sodu twardego kwasu tłuszczowego i chromianu sodu wynosi odpowiednio 0,75% i 0,75%, reszta to woda, a ułamek objętościowy inhibitora rdzy wynosi 0,3% ~ 1,5%.

  • Proces powlekania powierzchni

Powłoka powierzchniowa drutu spawalniczego powinna być odporna na korozję i wilgoć, a nie uszkadzać stabilności łuku i właściwości metalurgicznych spawania.

Ultra drobny grafit, dwusiarczek molibdenu i żywica fluorowa bez wodoru jako środek do obróbki powierzchni drutu spawalniczego lub trójchloroetylen lub czterochlorek węgla jako rozpuszczalnik i dodać niewielką ilość CeO2, K2CO2, CsCO3 jako środek stabilizujący łuk w celu poprawy wydajności drutu spawalniczego może być zgodnie z potrzebą. Niektóre firmy używają powłoki inhibitora rdzy Nashk do produkcji drut spawalniczy bez miedzi. Jego mechanizm zapobiegania rdzy polega na tym, że na powierzchni metalu wchłania się jednocząsteczkowa warstwa osadu, która blokuje efekt mikrobaterii na powierzchni metalu w środowisku atmosferycznym i hamuje występowanie korozji elektrolitycznej.

Zalety drutu spawalniczego z powłoką nie miedzianą

  • Mała ilość pyłu spawalniczego

Podczas spawania, drut spawalniczy z powłoką miedzianą produkował trochę żółtego dymu, a nie drut spawalniczy z powłoką miedzianą wysyła niebieski i biały dym, to znaczy, że dym nie zawiera elementu Cu i zmniejszenie szkody dla spawaczy. W procesie spawania litego drutu rdzeniowego, sadza jest głównie wytwarzana przez utlenianie pary metalu, a Cu jest głównym szkodliwym elementem wytwarzanym podczas spawania litego drutu powlekanego miedzią. Zawartość Cu w drutach bez miedzi jest znacznie niższa niż w tradycyjnych drutach bez miedzi, więc drut bez miedzi jest bardziej korzystny dla ochrony zdrowia spawaczy. Statystyki pokazują, że ilość dymu bez drutu z powłoką miedzianą jest około 20% niższa niż w przypadku drutu z powłoką miedzianą.

  • Mały odprysk

drut nie miedziany w procesie spawania wytworzył mniej odprysków, co może zapewnić niezmiennie wysoką jakość złączy spawalniczych i zmniejszyć nakłady na czyszczenie po spawaniu, które zależy głównie od dopasowania parametrów spawania.

  • Dobra wydajność łuku i podawania

Drut spawalniczy non-Copper ma dobrą wydajność łuku. Średni czas przejścia zwarcia kropli jest krótszy niż drutu powlekanego miedzią i może wytrzymać ostrą zmianę wydłużonej długości drutu podczas spawania. Specjalny proces obróbki powierzchni sprawia, że nie zrzuca warstwy pokrytej miedzią, że może utrzymać stabilne podawanie drutu przez długi czas, nawet w stanie wysokiej prędkości i może uzyskać wyższą wydajność spawania i osadzania.

  • Lepsza wytrzymałość i jakość formowania

Tradycyjnie uważa się, że warstwa miedzi jest bardziej odporna na rdzę, ponieważ żelazo jest bardziej aktywne niż miedź. Jednak wyniki korozji testu w mgle solnej (temperatura 30℃, wilgotność powietrza 80%, pobyt w 0,01% roztworze NaCl przez 2h) pokazują, że korozja drutu pokrytego miedzią jest poważniejsza niż drutu pokrytego miedzią.

Stwierdzono, że poważna korozja drutu pokrytego miedzią jest spowodowana szybką korozją ogniw galwanicznych, które łatwo tworzą się w miejscu pęknięcia drobnej warstwy miedzi lub złuszczenia się warstwy miedzi. Powierzchnia drutu nie miedzianego nie styka się z innymi metalami i nie będzie tworzyć komórek galwanicznych. Dodatek smaru przeciwrdzewnego sprawia, że jego zdolność przeciwrdzewna jest lepsza niż drutu pokrytego miedzią.

Eksperymenty spawalnicze pokazują, że jakość formowania spoiny z drutu bez powłoki miedzianej jest oczywiście lepsza niż z drutu powlekanego miedzią.

Drut nie powlekany miedzią w procesie spawania wykazuje szereg zalet, takich jak mniej dymu spawalniczego, mniej odprysków spawalniczych, dobra stabilność łuku spawalniczego i formowania spoiny, itp., jest rodzajem nowych produktów, które jest przyjazne dla środowiska i ekonomiczne, został szeroko stosowany w obróbce mechanicznej, inżynierii budowlanej, lotniczej, inżynierii mostowej, przetwarzania konstrukcji stalowych, itp.