[发明专利]一种锡青铜焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶金和加工领域，具体涉及焊丝及其制备方法。

背景技术

锡青铜焊丝国内外市场具有大量的需求，特别是在汽车、军工、化工、船舶等领域具有广泛用途。长期以来国内外生产锡青铜焊丝的企业都是采用水平连铸工艺生产焊丝线坯，采用此种方法生产的线坯具有规格大、效率低、能耗大、生产周期长、杂质含量高、线坯表面易氧化和内部组织不均匀，组织粗大容易发生缺陷，不利于后续焊丝的拉拔生产等缺点，且在焊丝后续拉拔过程中会进行多次退火，浪费了能源，而且生产的效率也不高。所生产的焊丝表面质量差，焊接过程中送丝不够顺畅，由于焊丝杂质含量较高，熔池流动性和浸润性较差，容易造成焊缝开裂，出现未熔合和未焊透等焊接缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于：提出一种锡青铜焊丝及其制备方法，焊丝线坯的生产效率更高，且生产的线坯质量高，线坯加工性能佳，同时生产的锡青铜气体保护焊丝，杂质含量低，在焊接过程中性能良好。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种锡青铜焊丝，所述焊丝其组分及其重量百分比为：

Zn：0.009%～0.050%，Sn：4.00%～13.00%，Fe：0.01%～0.10%，Al：0.001%～0.005%，Pb：0.0005%～0.005%，P：0.01%～0.4%，余量为Cu。

焊丝中Al、Pb、P等杂质元素更低含量，能够使焊丝线坯具有优良的力学性能，保证焊丝线坯后续拉拔顺畅，使生产出的成品焊丝焊接过程电弧稳定，焊接接头力学性能优良。

作为更进一步优选方式，所述焊丝其组分及其重量百分比为：

Zn：0.02%，Sn：5.50%，Fe：0.04%，Al：0.003%，Pb：0.002%，P：0.1%，余量为Cu。

一种前述锡青铜焊丝的制备方法，依次包括以下步骤：

1）按比例配料，上引连铸制作焊丝线坯；

2）焊丝线坯650±20℃×3±1h的退火处理，再冷却至300℃以下，取出退火炉空冷至室温；

3）焊丝线坯冷轧；

4）焊丝线坯650±20℃×3±1h的退火处理，再冷却至300℃以下，取出退火炉空冷至室温；

5）酸洗、拉拔；

6）后处理至成品。

所述上引连铸工艺，具体为利用浸入负压将锡青铜金属液吸入结晶器，并在结晶器内经过一次冷却，再进入二次冷却器进行冷却，铸杆引出入经收线机卷绕成卷，然后继续拉伸加工。

上述方案中，通过上引连铸工艺，使生产出来的锡青铜线坯具有优良的焊丝表面，表面没有被氧化，杂质氧含量极低，通过金相和化学成分分析，内部组织均匀细小，化学成分稳定，线坯具有优良的力学性能，特别是塑韧性优良，为线坯的后续拉拔减轻了难度，极大地降低了能耗，提高了生产效率；同时，配合上引连铸工艺，进一步抛弃目前通常的挤压工艺，而采用冷轧工艺，使其质量稳定，同时还进一步缩短了生产时间，降低了能耗；由于采用上引连铸+冷轧工艺，只需采用两步退火即可，更进一步降低了能耗，提高了效率，特定的退火、冷却温度、时间，配合上引连铸+冷轧工艺，确保了产品质量。三者的有机结合，使得本方法制备的锡青铜气体保护焊丝具有优良的焊丝表面，在焊接过程中送丝顺畅，熔池流动性和浸润性优良，焊缝不开裂，力学性能好。

作为优选方式，所述（5）步中，多次拉拔，拉拔过程中还进行退火、酸洗。

上述方案中，拉拔过程中根据焊丝的强度进行适当的退火处理，以进一步提高质量。

作为优选方式，所述（2）步中，焊丝线坯收线成卷后再进行退火。

作为优选方式，所述（6）步中，后处理依次包括光亮化处理、定径和收线成卷。