目前日本关于自动焊接用实心焊丝的新思路

日本关于自动引领可延续发展蓝图焊接用实心焊丝的新思路

MAG焊接用实心焊丝，通常都进行镀铜处理。鉴于镀铜工序在焊丝生产工厂认可可根据情况向前或向后移动的规程中是最重要的管理内容之一，各焊材制造厂都以镀铜为前提，努力提高焊丝质量。但是，随着药芯焊丝的发展，将其送丝性和防锈性的研究成果移植到实心焊丝上后，对镀铜的必要性产生了疑问，并着手开发非镀铜实心焊丝。这方面的研究成果发表在2000年的国际焊接会议上，它使人们明白，非镀铜焊丝具有镀铜焊丝所不具备的很多优点，在用户中的应用事例逐渐增多。下面介绍CO2焊接用非镀铜实心焊丝（相当于JIS的YGW11和YGW12）的若干特征。

1 稳弧性

MAG焊接时，不论是半自动焊接还是机器人焊接，焊丝的伸出长度（导电嘴与工件之间的距离）很难保持不变，而是经常变化。采用示波器对短路过渡状态的电压波形进行了测定，结果表明，在相同成分的焊丝和同样的焊接规范条件下，非镀铜焊丝（CL-12）的短路次数多，平均短路时间短，周期性均匀。焊丝伸出长度从15 mm变化到35 mm时，电压波形很少紊乱。这说明非镀铜焊丝比镀铜焊丝对伸出长度的变化适应性更强些，电弧的稳定性更好。图1给出了焊丝伸出长度和短路次数的关系。由图分析得出，即使焊丝的伸出长度有一些变化，它对非镀铜焊丝（CL-12）的电弧稳定性没有损害。

2 飞溅减少

采用铜制飞溅捕集箱来收集飞溅颗粒，再用不同孔径的筛子将飞溅粒子过筛后分别称重。焊接时间为1 min，借助于磁铁收集飞溅。在短路过渡状态下镀铜焊丝与非镀铜焊丝的飞溅量测定结果见图2。由图2可知，非镀铜焊丝比镀铜焊丝的飞溅总重量约减少30%。还有一个重要的特征，0.5 mm以上的大颗粒飞溅有更大幅度的减少。从高速摄影的图片上也发现，在非镀铜焊丝端头上脱离的熔滴直径更小，这与电压波形图是相对应的。熔滴直径变小，正是大颗粒飞溅减少的原因。采用CL-11焊丝在大规范条件下焊接时（400 A-40 V-40 cm/min），飞溅量的测当前国内塑料机械行业的发展现状是存在自主创新能力较低、高级与个性化专用品种较少定结果也表现出同样的但是趋势，即非镀铜焊丝的飞溅量约减少了20%。

3 良好的再起弧性

机器人焊接时，由于不起弧而导致的停机是机器人焊接暂载率降低和生产率下降的重要原因。表1列出了再起弧性的试验结果。由表1可知，与镀铜焊丝相比，非镀铜焊丝断弧率显著减少。其原因在于，非镀铜焊丝端头的熔滴难以长大，呈小熔滴过渡，电弧断开瞬间，焊丝端头没有生成大的球状熔滴，这被认为是引发电弧性能好的原因之一。

4 送丝性

实心焊丝大量用于建筑和钢架的焊接，通常采用大电流半自动交通部公示 ldquo;公路甩挂运输推荐车型（第3批） rdquo;目录施焊。由于焊丝送进不稳定，导致焊枪振动，使焊工手腕疲劳。这种现象可表述为咚咚的“冲撞感”，是焊工厌恶的。因此，采用大电流焊接过程中如何减少这种“冲撞感”，成了YGW-11实心焊丝应解决的一大课题。各镀铜焊丝生产厂都在采取对策来降低这种“冲撞感”。住金溶接公司是通过加强镀铜前的处理来解决这一问题的，并已有产品在供应。

非镀铜焊丝是通过改变焊丝表面状态和涂敷层等，使焊丝的送进性能得以改进。为确保稳定的送丝性能，还必须做些适当的处理。为定量地评定焊丝的送进性能，在焊枪上产生振动的部分接入一个放大器，并将振动水平的信号记录下来。测定结果表明，非镀铜焊丝的振动水平要比镀铜焊丝明显减少，几乎感觉不到振动，焊丝送进相当平稳。镀铜焊丝则振动大，焊工有“冲撞感”，如果长时间焊接，手腕会疲劳。

5 抗锈性及烟尘量

镀铜的目的之一是防锈。即使是非镀铜焊丝，通过适当的防锈处理仍可具有毫不逊色的抗锈性能。已有实践证明，非镀铜焊丝在开封状态下，于大气中放置三个月未见生锈同时。即使不镀铜，只要不直接接触水，焊丝将不会生锈。

焊接烟尘是金属蒸气氧化而产生的。根据这一生成机理，要求电弧焊接的烟尘量为零是不可能的。为降低烟尘，可以从烟尘的成分上探求办法。但从烟尘的生成机理看，使电弧更加稳定也是降低烟尘量的一个手段。图3给出了烟尘量的测定结果。由于稳定的熔滴过渡和焊丝送进，非镀铜焊丝的烟尘量比镀铜焊丝下降了约20%。

关于导电嘴的磨损，在开发的初期，非镀铜焊丝的导电嘴磨损要比镀铜焊丝严重，后来通过改进表面涂敷剂，磨损情况得到了改善，导电嘴的磨损已与镀铜焊丝不相上下。CL-12镀铜焊丝已用于汽车部件的机器人焊接。

6 结 语

本自动焊接用实心焊丝的新思路，即非镀铜MAG焊接用实心焊丝的特征，仅叙述了CO sub 2 /sub 焊接用的CL-11和CL-