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分享:ER50G6碳鋼實(shí)心焊絲表面缺陷分析

摘 要:ER50G6碳鋼實(shí)心焊絲在表面檢驗過(guò)程中發(fā)現有斷續分布、深淺不一的印記.通過(guò)宏觀(guān) 觀(guān)察、化學(xué)成分分析、金相檢驗、掃描電鏡及能譜分析等方法,分析了缺陷形貌及組織特征,確定了 缺陷產(chǎn)生的原因.結果表明:焊絲表面缺陷為生產(chǎn)制造過(guò)程中酸洗、沖洗工藝不當造成的點(diǎn)腐蝕缺 陷,最后結合工藝情況提出了一些改進(jìn)建議.
關(guān)鍵詞:ER50G6碳鋼;實(shí)心焊絲;表面缺陷;點(diǎn)腐蝕;酸洗
中圖分類(lèi)號:TG245 文獻標志碼:B 文章編號:1001G4012(2018)10G0782G03
某焊絲生產(chǎn)廠(chǎng)在對成品焊絲進(jìn)行檢驗時(shí)發(fā)現,有 一批次ER50G6碳鋼實(shí)心焊絲表面有斷續分布的印 記,且深淺不一,嚴重影響產(chǎn)品表面質(zhì)量及表面美觀(guān). 經(jīng)了解,焊絲生產(chǎn)制造工藝大致如下:盤(pán)條→機 械去皮→沖洗→酸洗→沖洗→涂層→粗拉→細拉→ 酸洗→沖洗→鍍銅→精繞→包裝入庫.為查明該批 焊絲表面缺陷產(chǎn)生的原因,
筆者對其進(jìn)行了檢驗和 分析,以預防類(lèi)似缺陷的再次產(chǎn)生.
1 理化檢驗
1.1 宏觀(guān)觀(guān)察
現 取 樣 品 長(cháng) 300 mm,千 分 尺 測 量 直 徑 為 0.94mm,用細砂紙將表面鍍銅層輕輕打磨掉,然后 用酒精進(jìn)行超聲波清洗并烘干,仔細觀(guān)察試樣整個(gè) 圓周表面,發(fā)現缺陷成點(diǎn)狀、塊狀聚集分布,缺陷分 布間距長(cháng)短不一,但是所有缺陷均位于試樣圓周一 側同一直線(xiàn)上,如圖1所示.
1.2 化學(xué)成分分析
在焊絲試樣上取樣使用 ARL3460直讀光譜儀 進(jìn)行化學(xué)成分分析,結果見(jiàn)表1.可見(jiàn)焊絲化學(xué)成分 符合 GB/T8110-2008?氣體保護電弧焊用碳鋼、低 合金鋼焊絲?對ER50G6碳鋼焊絲成分的技術(shù)要求.
1.3 金相檢驗
在缺陷處取橫向試樣使用 LEICA DMI5000M 光學(xué)顯微鏡進(jìn)行顯微觀(guān)察,可見(jiàn)缺陷較淺,最深深度 約10μm,缺 陷 處 未 見(jiàn) 氧 化 物 及 夾 雜 物.試 樣 經(jīng) 4%(體積分數)硝酸酒精溶液侵蝕后再進(jìn)行觀(guān)察,缺陷處顯微組織未見(jiàn)異常,缺陷呈小凹坑狀,凹坑底部 及兩側較光滑,見(jiàn)圖2.
在缺陷處取縱向試樣進(jìn)行顯微觀(guān)察,可見(jiàn)缺陷 呈長(cháng)條狀,深度較淺,最深深度約12μm,缺陷處未 見(jiàn)氧化物及夾雜物.試樣經(jīng)4%硝酸酒精溶液侵蝕 后再進(jìn)行觀(guān)察,缺陷處顯微組織未見(jiàn)異常,見(jiàn)圖3.
1.4 掃描電鏡及能譜分析
取缺陷處試樣輕微拋制表面,經(jīng)超聲波清洗后 使用ZEISSEVO15掃描電鏡對焊絲表面缺陷顯微 形貌進(jìn)行觀(guān)察.由圖4a)可以清晰地觀(guān)察到缺陷凹 坑呈圓柱狀,且垂直于焊絲表面,凹坑底部及側壁較 平滑.在凹坑處進(jìn)行能譜(EDS)分析,發(fā)現有氧、氯 元素的存在,如圖4b)所示,可以判斷焊絲表面缺陷 為點(diǎn)腐蝕形成的凹坑.
2 綜合分析
宏觀(guān)觀(guān)察結果顯示,缺陷均位于焊絲表面圓周 同一側直線(xiàn)上,且缺陷處含有氯元素,結合焊絲生產(chǎn) 工藝可以確定缺陷產(chǎn)生在細拉至鍍銅之間的酸洗、 沖洗段.焊絲在連續生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)過(guò)酸洗(稀鹽 酸)工序后進(jìn)入沖洗工序,在這一過(guò)程中,液體在重 力場(chǎng)的作用下,均分布在焊絲下面.由于沖洗不干凈或沖洗水中含有氯元素,致使氯元素吸附在焊絲 表面,在氧的作用下,對焊絲產(chǎn)生了腐蝕作用.
由以上分析可以判斷,焊絲表面斷續分布、深淺 不一的印記是由點(diǎn)腐蝕造成的腐蝕坑缺陷.
3 建議
(1)建議檢查水沖洗流量及方向,保證可以將 焊絲表面的酸洗液充分清除.
(2)定期對沖洗水中的氯離子含量進(jìn)行檢測, 控制氯離子質(zhì)量濃度不大于30mgL-1[1].
(3)保證生產(chǎn)工序的連續進(jìn)行,當下一道工序 (鍍銅)出現問(wèn)題時(shí),應當采取一定措施保證焊材表 面干燥.
(4)減少倉庫、車(chē)間環(huán)境中氧化性介質(zhì)的含量, 避免焊絲表面鍍銅層與氧化性介質(zhì)接觸,發(fā)生化學(xué) 反應,產(chǎn)生銹蝕.
(5)焊絲產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后應及時(shí)包裝,隔離有 害介質(zhì).
(6)必須要從盤(pán)條開(kāi)始,把好各道工藝質(zhì)量,粗 拉時(shí)應選用清洗性?xún)?yōu)良的潤滑劑,采用保護性氣氛退火,減少氧化物及其他殘渣附著(zhù)在焊絲表面,保證 鍍層的致密性.
(7)加強操作人員的質(zhì)量意識,嚴格按照工藝 執行,嚴禁用手觸摸成品焊絲導致焊絲生銹.
(8)實(shí)時(shí)監控生產(chǎn)車(chē)間的濕度和溫度[2G4].
4 結論
該 ER50G6碳鋼實(shí)心焊絲表面缺陷為點(diǎn)腐蝕缺 陷,主要是由生產(chǎn)制造過(guò)程中酸洗、沖洗工藝不當造 成的.
參考文獻:
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