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积线式精拉机生产焊丝时缺陷的分析与解决

       

     国产积线式精拉机作为生产镀铜焊丝精拉半成品钢丝的设备,在我国许多焊丝厂得到应用。但使钢丝产生的折弯、扭曲应力缺陷对成品焊丝质量有不良影响。对缺陷产生的2种原因进行分析,并提出了消除缺陷的具体措施。
   
   1 问题的提出
   7/400积线式精拉机作为提供气保焊丝镀前精拉半成品钢丝的设备,在我国许多焊丝厂得到应用。这是由于积线式精拉机具有如下的几个优点:
   (1)配模比较容易,过渡模孔的公差范围较宽,模子的使用周期较长;(2)钢丝穿模操作方便,操编辑劳动强度较低;(3)设备在使用中,其使用成本(设备维修费、模子消耗)较低。
   但用积线式精拉机提供的半成品生产出来的焊丝投放到市场后,用户反映在使用时有送丝不畅的问题。在排除腾博9885镀铜层结合不牢,脱铜堵塞导丝管和焊嘴的情况外,经过对焊丝的观察、分析,发现较为突出的两个问题:
   (1)焊丝表面有连续或间断的小折弯,在焊丝进行层绕排线时,也可观察到;(2)焊丝在松弛状态时,有扭曲上翘的现象。
   2 焊丝表面小折弯的产生及处理措施
   焊丝表面的小折弯是指沿焊丝轴向长度有连续或不连续的小弯曲,俗称“竹节丝”。用手指沿焊丝长度方向触摸有波浪弯感觉。
   2.1 由卷筒缺陷产生的小折弯分析
   对积线式精拉机的运行过程进行了反复观察,发现刚从模孔出来的钢丝在未与卷筒接触的这一段没有小折弯。但当刚拉出来的钢丝不能将已存在卷筒底部钢丝一圈一圈有序地推离卷筒的底部,且与卷筒底部钢丝相互压轧时,就产生了小折弯。
   经分析,焊丝产生小折弯与卷筒的材质、卷筒表面的状况即摩擦因数的大小、卷筒壁面与卷筒垂直轴线方向的夹角大小有关。
   2.2 解决由卷筒缺陷引起小折弯的措施
   (1)用硬度较高的材料制做卷筒,一般选用耐磨性能好的合金冷硬铸铁,工作面硬度HB450以上,硬层10mm左右。
   (2)提高卷筒表面粗糙度的要求,钢丝越细,粗糙度K。值宜越小,一般Ra≤1.6um。
   (3)卷筒壁面与卷筒垂直轴线方向的夹角应取值合理,根据资料和实际经验,该夹角值的取值范围―般为勾1°36′<Φ<2°。
   (4)卷筒壁面起沟槽时,必须进行磨削加工,消除沟槽,恢复精度。
   (5)在钢丝拉拔操作过程中,应尽量减少各卷筒的存丝量,以利于向上的推力克服钢丝与卷筒的摩擦阻力,将钢丝一圈一圈往上推。
   (6)钢丝最后一道次的部分压缩率不能太小,一般应大于12%。
   2.3 由润滑不良引起的小折弯及解决措施
   当钢丝不能将润滑剂顺利地带人出线模孔时,钢丝拉拔的润滑状况时好时坏,钢丝承受的拉力也时大时小,造成钢丝变形不均,钢丝也会产生微小的折弯。
   解决润滑不良产生小折弯的措施有:
   (1)除皮后的盘条最好用硫酸酸洗;
   (2)加强酸洗后盘条的涂层工艺控制,确保在盘条表面能形成牢固的、厚度足够的润滑载体;
   (3)妥善贮存润滑剂,避免润滑剂受潮。在使用前最好能在60―80℃温度下烘烤1-2h,以去除润滑剂中的水分;
   (4)保持各道次模子处于良好的冷却状况;
   (5)在拔丝过程中,经常搅动模盒中的润滑剂,及时更换已碳化变质的润滑剂。
   2.4 模子入口锥角太大引起钢丝小折弯的分析
   在钢丝压缩率,润滑剂一定的情况下,模子工作区(变形区)人口锥角过大,会造成钢丝与工作区的有效接触长度变短,增加钢丝对模子变形区单位面积的正压力,破坏了钢丝表面与模子变形区表面间的润滑膜,不利于钢丝的塑性变形,而在钢丝表面产生微小的折弯。
   好模子工作变形区人口锥角,其锥角大小控制原则是:钢丝直径d=2.51mm时,锥角为12°;d=2.2mm
时,锥角为11°;1.8mm≤d<2.2mm时,锥角为10°;1.5mm≤d<1.8mm时,锥角为9°;2mm≤d<1.5mm时,锥角为8°;0.7mm≤d<1.2mm时,锥角为7°。即钢丝越细,锥角越小。针对不同直径的钢丝选择合适的模子,可避免此类微小折弯的产生。
   3 焊丝扭曲残余应力的产生及处理措施
   焊丝扭曲残余应力作用的结果是焊丝松弛时,出现扭曲上翘的现象。用积线式精拉机生产出来的精拉半成品钢丝,其上翘现象是较为严重的。半成品精拉钢丝虽在镀后进行了抛光定径拉拔,以及层绕前的校直器处理,却难以彻底消除扭曲残余应力对焊丝的影响。
   3.1 模孔不正引起的扭曲应力
   钢丝由模盒导轮,经过模孔,到卷筒的切点处,钢丝未形成“三点一线”。这样钢丝绕在卷筒上时,不仅承受着前进方向的拉力,还承受因模孔偏移而产生的径向分力。钢丝因此残留下扭曲应力。
   消除这种情况下钢丝的扭曲应力,只须将模孔调正,使钢丝只承受前进方向的拉力,而无其它方向的分力。
   3.2 模孔磨损引起的扭曲应力
   用积线式精拉机生产焊丝半成品钢丝时,操作工往往是经常检查出线模的钢丝尺寸,对于超出上限公差值的模子更换及时。而对各过渡模的检查则相对少些,这样当过渡模孔尺寸因磨损变大时,就改变了出线模与过渡模间的配模尺寸,破坏了钢丝延伸与速比关系。
   当出线模孔在公差上限范围内时(当超过上限时被及时更换),而出线模前一道模孔磨损变大,引起该卷筒上钢丝贮存量上升,当达到一定数量时,只有停止该卷筒的转动,让贮存的钢丝通过积线装置自由放线,而每放一圈钢丝就完成360°的扭转,形成钢丝的扭曲应力。
   解决此类扭曲应力的措施:
   (1)在发现出线卷筒前各卷筒钢丝贮存量上升时,应及时停机检查各过渡模孔径,对于磨损超差的模子应及时更换;
   (2)将固定速比的拉丝机改装成各单个卷筒可调速,通过调整各卷筒的转速,协调钢丝延伸和速度的关系,避免卷筒上钢丝贮存过多,克服由放线而引起的扭曲应力。
   4 结语
   用积线式精拉机提供的半成品精拉钢丝生产的焊丝所产生的小折弯及扭曲应力,在实际生产中远不止本文所阐述的几种原因。如设备的状态(卷筒运转是否平稳等)、模具的加工精度(模孔轴线与模子出口端面是否垂直等)、拉拔工艺(压缩率的大小)等均是产生小折弯和扭曲应力的可能因素。在生产过程中都应引起重视,要结合生产现场的实际情况逐一分析并消除,用好积线式精拉机,克服焊丝小折弯、扭曲应力的缺陷,生产出高质量的气保焊丝。

2013-8-19 | Tags: | 腾博9885 | 查看评论(0)

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