焊条生产工艺(1)

焊条生产工艺一、焊条制造工艺特点焊条制造工艺就是按焊条配方的设计要求制备涂料和焊芯，并把涂料涂敷在焊芯上，使之达到规定的形状、尺寸，经烘干成为焊条的一种手段。焊条品种型号复杂，规格尺寸多，质量要求严，在制造上具有生产周期短，连续作业性强，产量大的特点，所以要生产出一种优质焊条，除了有最佳的焊条配方设计、正确地选用原材料外，还必须有与之相应的制造工艺、装备和严格的检查测试手段。二、焊条制造工序焊条制造过程，须经多道工序，归纳起来主要有以下七大工序：1、焊芯的加工（去锈、拉拔、核直切断）；2、焊条药皮原材料的制备（粉碎、筛粉）；3、水玻璃的制备与调配；4、焊条涂料的配制；5、焊条的压涂成形；6、焊条烘干及包装；7、焊条成品的检验。第二节钢丝的拉拔工艺1、用剥壳机的弯曲导轮及钢丝轮刷剥离盘条氧化皮。2、用点焊机焊接好条头。3、在拔丝机上，按下列压缩比拉拔不同规格的焊芯丝：单位：mm直径允许误差为±0.02mm。注：模心尺寸可按实际情况变动。4、拉丝模具：模坯尺寸φ23×H20mm，材质YG8。5、拉拔用润滑剂可采用常熟市汪桥化工厂的无酸洗拉丝润滑剂。6、注意拉丝表面质量，当发现焊丝表面粘附润滑剂增多时，需及时更换拉丝模等。7、使用轧尖机时，要逆方向向轧尖机轧辊内送条，绝不允许顺方向使用，以防止出危险。第三节钢丝校直及其切断工艺一、钢丝的校直钢丝的校直是利用金属多次反复连续的塑性变形而达到校直的目的。校直是在高速旋转（一般转速在6000r/min以上）的校直筒完成的。在高速旋转的校直筒中，校直筒旋转轴线上交错排列着数个（一般为3～7个）用耐磨金属（常用铸铁或硬质合金）制成的校直块，通过对校直块的位置调整，使钢丝矫枉过正，在高速旋转的条件下，随着焊丝的前进，钢丝经受多次反复的塑性变形而使钢丝校直。其校直原理如图1所示。图1钢丝校直原理图钢丝的校直质量主要取决于校直块位置的调整、校直筒的旋转速度和钢丝的前进速度的合理调配。一般说来校直块的数量越多，校直效果应越好。但随着校直块的增多调整起来也就越困难，所以可认为校直块位置的正确调整是获得良好校直效果的基础条件。这种调整主要是依照切丝工的经验来完成的。但应指出，欲达到良好的校直效果，钢丝前进方向的第一个校直块的位置应与送丝滚轮槽和圆管刀三者必须成一直线，如图2。其它的校直块的位置（即钢丝的变形量）应视钢丝的软硬情况来适当调整，一般切丝工可根据工作经验加以掌握，直至达到满意的效果。图2钢丝校直切断示意图1—圆管刀2—送丝滚轮3—校直筒校直筒的旋转速度与钢丝的前进速度将直接关系到钢丝塑性变形的次数，所以当旋转速度慢，钢丝前进速度快时，这就意味着塑性变形次数的减少，校直效果差。但过高的旋转速度，因产生的磨擦热增大而使钢丝温度升高，导致钢丝不直。由此可见，校直筒的旋转速度与钢丝前进速度的合理匹配，是取得良好校直效果的另一因素。二、钢丝的切断钢丝切断的方式主要是冲断式，冲断式是利用做上下垂直运动的园弧切刀和固定的园管刀，对钢丝产生较大的剪切力而切断钢丝的。钢丝切断示意图如图3所示。图3钢丝切断示意图三、切丝机切丝机是校直和切断钢丝的专用设备。国内，目前应用最广的是采用旋转校直筒进行钢丝校直，利用冲断式进行切断的切丝机。这种切丝机主要是由送丝、校直、切断、定长、落丝机构、机身和传动系统等组成，冲断式切丝机构和定长机构如图4所示。送丝机构：钢丝的送丝机构主要由送丝滚轮和压紧装置（压紧弹簧等）所组成。钢丝的前进速度不仅决定于送丝滚轮的转速，而且与压紧程度有关。校直机构：主要由一个高整旋转（约6000r/min）的校直筒，沿其旋转轴线方向交错排列的数个(一般3～7个)校直块来组成。校直时，钢丝通过校直筒间，利用校直块位置的合理调整，对前进的钢丝产生多次反复的塑性变形达到校直的目的。校直筒一般由单独的电动机通过带轮来驱动。切断机构：主要是由刀架、圆弧切刀、圆管刀、飞轮、偏心轮、偏心滑块等组成。工作时，当偏心轮转动（约1000r/min）时，借助偏心套使滑块作上下垂直运动，带动圆弧切刀对钢丝实行切断。定长机构：主要由支座、拉杆支架、拉杆、拉杆弹簧和调节块等组成。工作时以调节块的位置来调整切丝的长度。落丝机构：由平带及带轮组成，借平带的循环转动而将经校直切断的定长钢丝送入集丝箱。传动系统：校直机构与切断机构等，分别由两个电动机并通过带传动件而被驱动的。1-圆弧切刀2－刀架3－飞轮4－支架5－拉杆支架6－拉杆7－调节块8－拉杆支座9－拉杆弹簧10－刀架弹簧11－刀架盖板12－偏心滑块13－偏心滑块导轨14－偏心轮15－偏心套16－压头17－刀架销钉18－刀架19－圆管刀20－钢丝（焊芯）钢丝的切断过程：由送丝机构将钢丝穿过圆管刀直线前进，当抵达调节块7时，把调节块和拉杆6推向前进，使圆弧切刀1及刀架18沿钢丝前进方向发生位移，在位移很小的距离（0.1～0.2mm）的瞬间，由于一直在作上下垂直运动的偏心滑块机构中的压头16与刀架18接触，因偏心滑块12的作用，使刀架受到瞬时冲击而产生向下运动，致使圆弧切刀1与圆管刀19对钢丝产生剪切力而把钢丝切断。被切断一定长度的钢丝落入落丝机构后被送入集丝箱。在钢丝被切断的瞬间，由于受压缩的拉杆弹簧9恢复原状，使拉杆及圆弧切刀刀架返回原来的位置，刀架18与压头16脱离接触。同时，刀架18及安装在刀架上的圆弧切刀1则因在切断瞬间，受压缩的刀架弹簧10亦要恢复原来的形状，并通过刀架销钉17把刀架18恢复到原位，一个切断过程即告结束。钢丝被切断后，由于钢丝连续不断地送进及偏心滑块机构的不停运动，钢丝切断过程也就不断地进行着。四、切丝的质量要求及影响因素在切丝的过程中，常出现的质量缺陷有：切断长度超差、弯丝、扭丝、双刀、切头不平整及存在油污等。（一）切丝切断长度超差切丝的长度公差（即焊条长度公差）在国家标准中规定为±2mm。焊条生产厂为确保国标要求和在压涂中的磨头、磨尾质量，一般将焊芯的长度公差规定为±1mm。引起切丝长度超差的原因有：1、定长机构的调节块未调整好，或调节块的紧固螺栓未紧固，在切丝过程中发生位移。2、拉杆弹簧过硬、拉力过大，使钢丝达到定长位置稍变弯曲后方可被切断。克服办法：调整好定长机构中调节块的位置，并紧固定位螺栓，同时调整拉杆弹簧的弹力。在操作过程中，应勤检查、勤调整，发现质量问题应及时解决。（二）弯丝切断的钢丝不直称为弯丝。一般规定切断的整根钢丝的弯曲挠度不应大于1mm。而局部死弯不允许大于钢丝直径的公差。弯曲的钢丝不仅会影响焊条压涂的顺利进行，而且还影响焊条药皮的偏心度。产生弯丝的原因有：1、校直筒中校直块的位置调整不当。2、圆管刀，送丝轮和第一校直块（前进方向）三者的位置不在同一条直线上，使钢丝产生弯曲。3、圆弧切刀与圆管刀的距离配合不当。4、钢丝有油或放线架转动不灵活，使钢丝的送丝速度不均。克服办法：调整好校直块的位置，使钢丝通过校直块时的变形适宜；调节圆管刀、送丝轮与第一个校直块三者位于同一直线上，圆弧切刀与圆管刀的距离配合适当；清除钢丝上的油污，调整放线架使之转动灵活性，并使钢丝能均匀连续的送进。（三）扭丝钢丝沿轴线发生扭曲成为形似“油条”的现象，称为扭丝，俗称“油条丝”。它会使焊条的压涂过程难以顺利地进行。产生扭丝的原因有：1、钢丝在校直筒中，被校直块造成的变形不适当。2、校直块的磨损太大或位置放置不当，使钢丝产生不均匀的变形。3、校直筒的转速与钢丝的送丝速度区配不当，如校直筒转速太慢，而钢丝送丝速度太快等。（四）双刀钢丝切断时，不是一次被切断，面多于一次才把钢丝切断，钢丝上存有双刀刀痕，称为双刀。双刀有前、后双刀之分，在钢丝前进方向的前端产生的双刀称前双刀，末端产生的双刀称后双刀。产生双刀的原因有：1、带动圆弧切刀的拉杆活动不自如，或拉杆弹簧的弹力不够，使拉杆的运动速度不均匀。2、拉杆行程太长。3、钢丝的送丝速度不均匀。4、钢丝有油，使钢丝与送丝滚轮间产生滑动，而造成送丝速度变慢。5、偏心滑块的压头与圆弧切刀的刀架接触不平。克服办法：排除拉杆活动不自如的原因，调整拉杆弹簧的弹力使拉杆运动速度均匀；调整拉杆的行程距离，一般以4～5mm为宜；调整送丝轮使其送丝速度均匀；调换压头及刀架使其接触面平整。（五）钢丝切头不平整切头平整的钢丝，其断面应与钢丝轴线垂直，一般要求≥80°。切头不平整的钢丝在压涂时，会影响钢丝的送给，从而影响压涂过程的顺利进行。产生原因有：圆弧切刀或圆管刀的角度不符合要求，或两者间的间隙过大。克服办法有：调整圆管刀和圆弧切刀的间隙或修整圆管刀或圆弧切刀的角度。（六）毛刺在钢芯的剪切断面边缘出现的飞边称为毛刺。毛刺会直接影响焊条压涂的正常进行。产生的原因有：主要是圆管刀或圆弧切刀的角度或刃口不符合要求。克服的办法有：修整或更换圆管刀或圆弧切刀。（七）划痕划痕通常呈直线状或螺纹曲线状分布在钢丝的全长。产生的原因有：送丝轮槽与钢丝接触不良（如点接触），呈直线状划痕或校直块与钢丝接触不良（点接触），引起螺纹线划痕。改善接触情况可避免产生划痕。（八）油污钢丝上的油污不仅直接影响着焊条压涂的正常进行（如会造成送丝打滑，药皮粘附不牢等），而且还会影响焊条的质量，如增加飞溅、产生气孔等。因此，钢丝表面不应有油污存在。产生原因有：主要是钢丝拉拔时润滑剂含油脂过大，或操作过程中钢丝与带油物质接触，如切丝机润滑系统加油不当。克服办法有：更换润滑剂，合理润滑。注意操作，保持机床与工作场地的整洁。（九）锈迹在钢丝表面存在着不同程度的铁锈。严重时会影响焊条的质量，如产生气孔、飞溅等。产生原因有：1、拉丝前，盘条剥壳不净。2、酸洗不净或冲洗及中和挂灰不良，会造成钢丝重新生锈。3、盘条或钢丝受潮，与水接触或长期存放等。克服办法有：提高剥壳、酸洗及中和挂灰质量，改进操作，避免与水接触，保持场地清洁，及时使用或妥善保管。五、钢丝表面的清理钢丝的表面应该是洁净的，如有脏物、油、锈等，会降低焊条燃烧时电弧的稳定性，增加飞溅，降低焊条熔化速度，严重时还可形成气孔等焊接缺陷。为此，对钢丝表面应进行清理。清理方法：1、滚洗法：将干燥的锯末和硅砂，按一定比例与钢丝放在专用的滚筒内，当滚筒转动时即可达到清理目的。2、碱溶液清洗法：溶液配比为NaOH90g、Na2CO320g、H2O1000g。温度可在30～90℃、保持10～15min，取出后用水冲洗干净，去除残碱。六、水玻璃的调配由于电焊条种类、规格、配料和生产设备工艺等各不相同，故在焊条涂料配制时，对水玻璃溶液的种类和模数一般不需调配而是选用（外购或自制成品）的，只有在特殊情况下才进行钾钠比或模数的调配。所谓水玻璃溶液的调配，在通常情况下是指其浓度的调配。水玻璃溶液的调配，是根据焊条涂料生产工艺的要求来进行的。由于焊条的品种、规格或生产设备、工艺条件等不同，对水玻璃的要求也会有所不同。有时还要求加入高锰酸钾，此时应先将高锰酸钾用热水（或煮沸）使其溶解均匀后，再加入水玻璃溶液中，切勿将高锰酸钾（固体）直接加入。如还需加水时，应加入洁净的自来水，搅拌均匀，调至所需要的浓度。调配时勿使油污进入，以免影响水玻璃的质量。在通常的条件下，螺旋压涂机压涂酸性焊条时（如E4303），常用模数为2.5～2.7的钾钠混合水玻璃，钾钠比为3：1或1：1；其使用浓多为38～41°Be'（小规格焊条偏下限）。在我国北方地区一般不加高锰酸钾，在我国南方或潮湿雨季可加入占液体水玻璃重量0.2%～0.3%的高锰酸钾。油压涂粉机生产低氢型碱性焊条时，对E××15（如E5015）型焊条，一般使用钠水玻璃；对E××16（如E5016）型焊条，一般使用钾钠混合水玻璃。其模数（M）为2.8～3.0，浓度为47～50Be'。在一般情况下，均需加入0.3%～0.5%（占液体水玻璃质量的）的高锰酸钾。七、拌粉（一）拌粉拌粉是指把已配好的粉料进行均匀混合的过程。拌粉又可分干拌粉和湿拌粉两种。所谓干拌粉即在加入粘结剂（水玻璃）前，将配好的粉料先进行混合均匀，此工序应在干粉混合机内进行。目前，多数焊条厂为简化工序多在涂料拌粉机进行，即先干混均匀后，再加入水玻璃进行湿拌。目前