摘 要:ER５０Ｇ６碳鋼實心焊絲在表面檢驗過程中發(fā)現有斷續(xù)分布、深淺不一的印記.通過宏觀 觀察、化學成分分析、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 缺陷產生的原因.結果表明:焊絲表面缺陷為生產制造過程中酸洗、沖洗工藝不當造成的點腐蝕缺 陷,最后結合工藝情況提出了一些改進建議.
關鍵詞:ER５０Ｇ６碳鋼;實心焊絲;表面缺陷;點腐蝕;酸洗
中圖分類號:TG２４５ 文獻標志碼:B 文章編號:１００１Ｇ４０１２(２０１８)１０Ｇ０７８２Ｇ０３
某焊絲生產廠在對成品焊絲進行檢驗時發(fā)現,有 一批次ER５０Ｇ６碳鋼實心焊絲表面有斷續(xù)分布的印 記,且深淺不一,嚴重影響產品表面質量及表面美觀. 經了解,焊絲生產制造工藝大致如下:盤條→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 焊絲表面缺陷產生的原因,
筆者對其進行了檢驗和 分析,以預防類似缺陷的再次產生.
１ 理化檢驗
１．１ 宏觀觀察
現 取 樣 品 長 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 用酒精進行超聲波清洗并烘干,仔細觀察試樣整個 圓周表面,發(fā)現缺陷成點狀、塊狀聚集分布,缺陷分 布間距長短不一,但是所有缺陷均位于試樣圓周一 側同一直線上,如圖１所示.
１．２ 化學成分分析
在焊絲試樣上取樣使用 ARL３４６０直讀光譜儀 進行化學成分分析,結果見表１.可見焊絲化學成分 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要求.
１．３ 金相檢驗
在缺陷處取橫向試樣使用 LEICA DMI５０００M 光學顯微鏡進行顯微觀察,可見缺陷較淺,最深深度 約１０μm,缺 陷 處 未 見 氧 化 物 及 夾 雜 物.試 樣 經 ４％(體積分數)硝酸酒精溶液侵蝕后再進行觀察,缺陷處顯微組織未見異常,缺陷呈小凹坑狀,凹坑底部 及兩側較光滑,見圖２.
在缺陷處取縱向試樣進行顯微觀察,可見缺陷 呈長條狀,深度較淺,最深深度約１２μm,缺陷處未 見氧化物及夾雜物.試樣經４％硝酸酒精溶液侵蝕 后再進行觀察,缺陷處顯微組織未見異常,見圖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 形貌進行觀察.由圖４a)可以清晰地觀察到缺陷凹 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 為點腐蝕形成的凹坑.
２ 綜合分析
宏觀觀察結果顯示,缺陷均位于焊絲表面圓周 同一側直線上,且缺陷處含有氯元素,結合焊絲生產 工藝可以確定缺陷產生在細拉至鍍銅之間的酸洗、 沖洗段.焊絲在連續(xù)生產過程中,經過酸洗(稀鹽 酸)工序后進入沖洗工序,在這一過程中,液體在重 力場的作用下,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,對焊絲產生了腐蝕作用.
由以上分析可以判斷,焊絲表面斷續(xù)分布、深淺 不一的印記是由點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行檢測, 控制氯離子質量濃度不大于３０mgL－１[１].
(３)保證生產工序的連續(xù)進行,當下一道工序 (鍍銅)出現問題時,應當采取一定措施保證焊材表 面干燥.
(４)減少倉庫、車間環(huán)境中氧化性介質的含量, 避免焊絲表面鍍銅層與氧化性介質接觸,發(fā)生化學 反應,產生銹蝕.
(５)焊絲產品生產出來后應及時包裝,隔離有 害介質.
(６)必須要從盤條開始,把好各道工藝質量,粗 拉時應選用清洗性優(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在焊絲表面,保證 鍍層的致密性.
(７)加強操作人員的質量意識,嚴格按照工藝 執(zhí)行,嚴禁用手觸摸成品焊絲導致焊絲生銹.
(８)實時監(jiān)控生產車間的濕度和溫度[２Ｇ４].
４ 結論
該 ER５０Ｇ６碳鋼實心焊絲表面缺陷為點腐蝕缺 陷,主要是由生產制造過程中酸洗、沖洗工藝不當造 成的.
參考文獻:
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文章來源——材料與測試網
