鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲中fe含量對(duì)其腐蝕性影響

時(shí)間：2020-01-05作者：清河縣漢龍焊接材料有限公司瀏覽：132

鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲中fe含量對(duì)其腐蝕性影響

       (1)鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲易生銹
鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲生銹的原因很多, 諸如車間內(nèi)酸霧濃重, 耐磨焊絲清洗不徹底, 鍍層質(zhì)量不良, 工藝執(zhí)行不嚴(yán)格如用手或有油污的手套接觸成品耐磨焊絲等, 以及包裝質(zhì)量不佳, 缺乏基于防蝕要求的后處理工藝等。但是, 這些還不是鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲易生銹的根本原因。
從本質(zhì)上講, 鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲易生銹的根本原因是電化學(xué)腐蝕。從電化學(xué)的原理出發(fā), 采用鍍銅層作為氣體保護(hù)耐磨焊絲的防蝕層是不合理的。因?yàn)殂~對(duì)鐵的防蝕是陰極防護(hù), 必須致密無(wú)孔才能達(dá)到防蝕的目的。但鍍銅氣體保護(hù)耐磨焊絲, 在含銅量受限制的情況下, 不可能獲得致密無(wú)孔的鍍銅層。
Cu 的標(biāo)準(zhǔn)電極電位(Cu2+/ Cu)為+0.337V ,而Fe 的標(biāo)準(zhǔn)電極電位(Fe2+ / Fe)為-0.4402V ,前者比后者高0.7772V , 故鍍銅層對(duì)鐵基體的保護(hù)為陰極防護(hù), 只能是一種機(jī)械的防護(hù)層。在電化學(xué)介質(zhì)中, 這對(duì)電化學(xué)偶, Cu 為陰極受到Fe 的保護(hù),而Fe 的電極電位低, 成為陽(yáng)極受到腐蝕。在鍍銅層不致密時(shí), 不是Cu 保護(hù)Fe , 而是Fe 保護(hù)Cu , 由于Cu 的存在加速了暴露在大氣中鐵基體的腐蝕。
因此, 要防止鍍銅CO2耐磨板堆焊藥芯焊絲中的鐵被腐蝕, 鍍銅層必須足夠厚, 至少要大于5μm。但這是不允許的, 因?yàn)殇撝秀~的含量受到限制, 目前推薦的ER70S -6 氣保焊絲 規(guī)定w(Cu)≯0.5 % 。
(2)鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲表面潤(rùn)滑劑造成焊接飛濺
既然鍍銅層不能保護(hù)鐵基耐磨焊絲不生銹, 那如何解釋普通鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲仍具有一定的防蝕性能呢?筆者分析認(rèn)為, 現(xiàn)有的鍍銅耐磨焊絲之所以有一定的防蝕效果, 主要不是鍍銅層的作用, 而是耐磨焊絲拉拔(拋光)時(shí)附著在鍍銅層上的潤(rùn)滑劑膜起作用。
金屬在大氣中的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主(因酸霧而引起的腐蝕不在此討論), 它實(shí)際上是一種氧去較化的電化學(xué)腐蝕過(guò)程:
2Me +2H2O +O2 →2Me(OH)2
就鋼鐵材料而言, 反應(yīng)產(chǎn)物為Fe(OH)2 , 它又在氧作用下生成疏松的Fe(OH)3 , 故不具有保護(hù)作用, 甚至吸收潮氣促進(jìn)腐蝕。鋼鐵的氧去較化反應(yīng)包括陽(yáng)極過(guò)程(電子由陽(yáng)極傳到陰極)和陰極過(guò)程, 以及離子在水溶液中的擴(kuò)散, 三者形成一串聯(lián)的閉合環(huán),其中任何一步受到阻斷, 便可阻止腐蝕的進(jìn)行。只要潤(rùn)滑劑所形成的膜有一定的厚度, 足以阻斷其中一步, 便可阻止耐磨板堆焊藥芯焊絲生銹。
潤(rùn)滑劑膜的厚度因制造方法的不同而異。
眾所周知, CO2 焊絲的制造有鍍銅后拉拔與拉拔后鍍銅兩種。鍍銅后拉拔的耐磨焊絲上附有一層較厚的金屬皂膜, 此金屬皂膜看似很臟, 甚至露鐵, 但抗蝕性較好。這層厚的潤(rùn)滑劑膜, 使焊接 時(shí)產(chǎn)生較大煙霧及飛濺, 影響焊縫質(zhì)量。拉拔后鍍銅是拉拔至接近耐磨焊絲直徑后鍍銅, 再加拋光液用拋光膜拋光、定徑。此時(shí), 耐磨焊絲上附著的潤(rùn)滑劑膜較薄, 防蝕性較前者差, 但飛濺小, 焊接工藝性較好。拋光液中含有苯并三氮唑, 它可防止銅層變色、腐蝕。根據(jù)上述抗大氣腐蝕的原理, 整體耐磨板堆焊藥芯焊絲有一定的抗腐蝕性。
(3)提高鍍銅耐磨板堆焊藥芯焊絲防銹能力的方法有限
目前, 提高耐磨焊絲防銹能力常用的方法有:在拋光液中加入有效的防腐劑;耐磨焊絲上盤前進(jìn)行鍍后處理;增加一道烘干處理工序;采用氣象防銹法以及加強(qiáng)包裝等。這些方法可對(duì)焊絲的抗蝕性有一定的提高, 但都不能從根本上解決耐磨焊絲生銹的問(wèn)題。
(4)鍍銅耐磨焊絲上的鍍銅層易剝落
在生產(chǎn)和使用中耐磨板堆焊藥芯焊絲鍍銅層較易剝落, 焊接時(shí)剝落的銅層較終積累于焊槍的銅質(zhì)導(dǎo)電嘴上, 在焊接高溫下銅粉在導(dǎo)電嘴上燒結(jié), 使導(dǎo)電嘴的有效孔徑變小, 從而導(dǎo)致耐磨板堆焊藥芯焊絲送絲不暢。

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