[发明专利]一种适用于非镀铜焊丝的表面性能调节剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种适用于非镀铜焊丝的表面性能调节剂及其制备方法，涉及金属表面处理的技术领域。所述调节剂是由下述质量百分比的原料组成：作为溶剂油的十二烷为74～81%，作为防锈剂的石油磺酸盐为6～10%、苯并三氮唑为0.2～0.5%，作为润滑剂的植物油为5～8%、聚异丁烯为4～7%，作为成膜剂的微晶蜡为1～1.5%，作为抗氧剂的T264为0.3～0.6%，作为极压抗磨剂的硫化异丁烯为0.5%～1%，作为分散剂的T151为0.7～1%。本发明改善了表面处理剂的防锈、润滑及清洗性能，有效解决了焊丝表面锈蚀、焊嘴磨损、堵塞送丝管等问题；提高结合力，减少焊接缺陷；提高使用周期，降低对人体和环境的危害。

技术领域

本发明涉及金属表面处理的技术领域，具体涉及一种适用于非镀铜焊丝的表面性能调节剂及其制备方法。

背景技术

目前CO₂气体保护焊丝已广泛应用于船舶、桥梁、钢架、车辆、压力容器、化工设备、工程设备、工程机械、海洋设施等各个领域。据不完全统计，截至2019年底，国内的焊材生产企业约200家，共生产各类焊材420万吨，其中实芯CO₂气体保护焊丝在焊材中所占比例为45.7%，达到192万吨的规模。近10年间，国内焊材总量一直维持在480万吨以内，而焊条总产量已从2010年底220万吨降至2019年底150万吨，实芯CO₂气体保护焊丝总产量从2010年的128万吨稳步提至到2019年的192万吨，集中反映了落后产能在逐年减少，先进的工艺、技术类产品在逐年递增。

传统的CO₂气体保护焊丝制造方法是在成品焊丝表面镀一层铜膜，称为镀铜焊丝。铜膜的主要作用为在焊接过程中的导电、润滑作用以及在存储过程中的防锈作用。镀铜焊丝在生产过程中，为获得良好的镀铜层，需要将带有润滑剂膜的焊丝进行清洗，以去除润滑剂薄膜然后进行镀铜，因此镀铜焊丝在生产过程中因实施镀铜工序而带来的问题（如碱洗废液、酸洗废液、硫酸铜废液等等）已对环境构成了严重威胁。另外，镀铜焊丝在焊接过程中产生的金属烟尘对操作工人的健康也造成了不小的影响。

高效非镀铜气保焊丝是应用纳米固体润滑剂及置换防锈剂技术，对焊丝表面进行新型涂层处理，以替代镀铜气保焊丝的新一代气体保护实心焊丝，是基于环保、健康需求和成本压力应运而生的。非镀铜气保焊丝是目前国内焊丝厂家普遍关注的产品，成为近十年来的研究热点。因为研究力量过于分散，国外对相关技术的严密封锁，到目前为止，国内表面润滑技术还没有突破，制约了非镀铜气保焊丝的生产和应用。

国内外与非镀铜焊丝表面处理剂有关的专利有20余项，基本分成三类：第一类是润滑剂加防锈油；第二类是拉拔清洗加涂层；第三类是纳米涂层。但是这三类表面处理剂都存在的缺陷为：防锈和润滑性能差，造成锈蚀、焊嘴磨损、堵塞送丝管等问题；结合力不牢，带来焊接过程缺陷；有些涂层材料对人体和环境危害较大。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种适用于非镀铜焊丝的表面性能调节剂及其制备方法。本发明通过增加无毒害助剂来改良传统表面处理剂，大大改善了表面处理剂的防锈、润滑及清洗性能，有效解决了焊丝表面锈蚀、焊嘴磨损、堵塞送丝管等技术问题；极大地提高了表面处理剂的结合力，减少焊接过程缺陷；同时采用环境友好的溶剂能够提高使用周期，并降低对人体和环境的危害。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的一种适用于非镀铜焊丝的表面性能调节剂是由下述质量百分比的原料组成：作为溶剂油的十二烷为74～81%，作为防锈剂的石油磺酸盐为6～10% 、苯并三氮唑为0.2～0.5%，作为润滑剂的植物油为5～8%、聚异丁烯为4～7%，作为成膜剂的微晶蜡为1～1.5%，作为抗氧剂的T264为 0.3～0.6%，作为极压抗磨剂的硫化异丁烯为0.5%～1%，作为分散剂的T151为0.7～1%。

本发明中所述石油磺酸盐为石油磺酸钙或石油磺酸镁中的任一种或两种的组合。