焊条制造工艺特点
　　焊条制造工艺就是按焊条配方的设计要求制备涂料和焊芯，并把涂料涂敷在焊芯上，使之达到规定的形状、尺寸，经烘干成为焊条的一种手段。
　　焊条品种型号复杂，规格尺寸多，质量要求严，在制造上具有生产周期短，连续作业性强，产量大的特点，所以要生产出一种优质焊条，除了有的焊条配方设计、正确地选用原材料外，还必须有与之相应的制造工艺、装备和严格的检查测试手段。
　　二、焊条制造工序
　　焊条制造过程，须经多道工序，归纳起来主要有以下七大工序：
　　　　1、焊芯的加工（去锈、拉拔、核直切断）；2、焊条药皮原材料的制备（粉碎、筛粉）；
　　　　3、水玻璃的制备与调配；4、焊条涂料的配制；5、焊条的压涂成形；6、焊条烘干及包装；
　　　　7、焊条成品的检验。

　　第二节 钢丝的拉拔工艺
　　　　1、用剥壳机的弯曲导轮及钢丝轮刷剥离盘条氧化皮。2、用点焊机焊接好条头。
　　　　3、在拔丝机上，按下列压缩比拉拔不同规格的焊芯丝：
　　　　单位：mm
　　　　直径允许误差为±0.02mm。
　　　　注：模心尺寸可按实际情况变动。
　　　　4、拉丝模具： 模坯尺寸φ23×H20mm，材质YG8。
　　　　5、拉拔用润滑剂可采用常熟市汪桥化工厂的无酸洗拉丝润滑剂。
　　　　6、注意拉丝表面质量，当发现焊丝表面粘附润滑剂增多时，需及时更换拉丝模等。
　　　　7、使用轧尖机时，要逆方向向轧尖机轧辊内送条，绝不允许顺方向使用，以防止出危险。
　　第三节 钢丝校直及其切断工艺
　　　一、钢丝的校直
　　　钢丝的校直是利用金属多次反复连续的塑性变形而达到校直的目的。校直是在高速旋转（一般转速在　　6000r/min以上）的校直筒完成的。
　　　在高速旋转的校直筒中，校直筒旋转轴线上交错排列着数个（一般为3～7个）用耐磨金属（常用铸铁或硬质合金）制成的校直块，通过对校直块的位置调整，使钢丝矫枉过正，在高速旋转的条件下，随着焊丝的前　　进，钢丝经受多次反复的塑性变形而使钢丝校直。其校直原理如图1所示。
　　　钢丝的校直质量主要取决于校直块位置的调整、校直筒的旋转速度和钢丝的前进速度的合理调配。一般说来校直块的数量越多，校直效果应越好。但随着校直块的增多调整起来也就越困难，所以可认为校直块位置的正确调整是获得良好校直效果的基础条件。这种调整主要是依照切丝工的经验来完成的。但应指出，欲达到良好的校直效果，钢丝前进方向的个校直块的位置应与送丝滚轮槽和圆管刀三者必须成一直线，如图2。其它的校直块的位置（即钢丝的变形量）应视钢丝的软硬情况来适当调整，一般切丝工可根据工作经验加以掌握，直至达到满意的效果。1—圆管刀 2—送丝滚轮 3—校直筒
　　　校直筒的旋转速度与钢丝的前进速度将直接关系到钢丝塑性变形的次数，所以当旋转速度慢，钢丝前进速度快时，这就意味着塑性变形次数的减少，校直效果差。但过高的旋转速度，因产生的磨擦热增大而使钢丝温度升高，导致钢丝不直。由此可见，校直筒的旋转速度与钢丝前进速度的合理匹配，是取得良好校直效果的另一因素。
　　二、钢丝的切断
　　钢丝切断的方式主要是冲断式，冲断式是利用做上下垂直运动的园弧切刀和固定的园管刀，对钢丝产生较大的剪切力而切断钢丝的。
　　
    三、切丝机
　　切丝机是校直和切断钢丝的专用设备。国内，目前应用最广的是采用旋转校直筒进行钢丝校直，利用冲断式进行切断的切丝机。这种切丝机主要是由送丝、校直、切断、定长、落丝机构、机身和传动系统等组成，冲断式切丝机构和定长机构如图4所示。
　 　送丝机构：钢丝的送丝机构主要由送丝滚轮和压紧装置（压紧弹簧等）所组成。钢丝的前进速度不仅决定于送丝滚轮的转速，而且与压紧程度有关。
　　校直机构：主要由一个高整旋转（约6000r/min）的校直筒，沿其旋转轴线方向交错排列的数个(一般3～7个)校直块来组成。校直时，钢丝通过校直筒间，利用校直块位置的合理调整，对前进的钢丝产生多次反复的塑性变形达到校直的目的。校直筒一般由单独的电动机通过带轮来驱动。
　　切断机构：主要是由刀架、圆弧切刀、圆管刀、飞轮、偏心轮、偏心滑块等组成。工作时，当偏心轮转动（约1000r/min）时，借助偏心套使滑块作上下垂直运动，带动圆弧切刀对钢丝实行切断。
定长机构：主要由支座、拉杆支架、拉杆、拉杆弹簧和调节块等组成。工作时以调节块的位置来调整切丝的长度。
　　落丝机构：由平带及带轮组成，借平带的循环转动而将经校直切断的定长钢丝送入集丝箱。
　　传动系统：校直机构与切断机构等，分别由两个电动机并通过带传动件而被驱动的。

　　1-圆弧切刀 2－刀架 3－飞轮 4－支架 5－拉杆支架 6－拉杆 7－调节块 8－拉杆支座 9－拉杆弹簧

　　10－刀架弹簧 11－刀架盖板 12－偏心滑块 13－偏心滑块导轨 14－偏心轮 15－偏心套 16－压头

　　17－刀架销钉 18－刀架 19－圆管刀 20－钢丝（焊芯）

　　钢丝的切断过程：由送丝机构将钢丝穿过圆管刀直线前进，当抵达调节块7时，把调节块和拉杆6推向前进，使圆弧切刀1及刀架18沿钢丝前进方向发生位移，在位移很小的距离（0.1～0.2mm）的瞬间，由于一直在作上下垂直运动的偏心滑块机构中的压头16与刀架18接触，因偏心滑块12的作用，使刀架受到瞬时冲击而产生向下运动，致使圆弧切刀1与圆管刀19对钢丝产生剪切力而把钢丝切断。被切断一定长度的钢丝落入落丝机构后被送入集丝箱。在钢丝被切断的瞬间，由于受压缩的拉杆弹簧9恢复原状，使拉杆及圆弧切刀刀架返回原来的位置，刀架18与压头16脱离接触。同时，刀架18及安装在刀架上的圆弧切刀1则因在切断瞬间，受压缩的刀架弹簧10亦要恢复原来的形状，并通过刀架销钉17把刀架18恢复到原位，一个切断过程即告结束。钢丝被切断后，由于钢丝连续不断地送进及偏心滑块机构的不停运动，钢丝切断过程也就不断地进行着。
　　四、切丝的质量要求及影响因素
在切丝的过程中，常出现的质量缺陷有：切断长度超差、弯丝、扭丝、双刀、切头不平整及存在油污等。
　　（一）切丝切断长度超差
　　切丝的长度公差（即焊条长度公差）在国家标准中规定为±2mm。焊条生产厂为确保国标要求和在压涂中的磨头、磨尾质量，一般将焊芯的长度公差规定为±1mm。
引起切丝长度超差的原因有：
　　1、定长机构的调节块未调整好，或调节块的紧固螺栓未紧固，在切丝过程中发生位移。
　　2、拉杆弹簧过硬、拉力过大，使钢丝达到定长位置稍变弯曲后方可被切断。
克服办法：调整好定长机构中调节块的位置，并紧固定位螺栓，同时调整拉杆弹簧的弹力。在操作过程中，应勤检查、勤调整，发现质量问题应及时解决。
　　（二）弯丝
切断的钢丝不直称为弯丝。一般规定切断的整根钢丝的弯曲挠度不应大于1mm。而局部死弯不允许大于钢丝直径的公差。弯曲的钢丝不仅会影响焊条压涂的顺利进行，而且还影响焊条药皮的偏心度。
产生弯丝的原因有：
　　1、校直筒中校直块的位置调整不当。
　　2、圆管刀，送丝轮和校直块（前进方向）三者的位置不在同一条直线上，使钢丝产生弯曲。
　　3、圆弧切刀与圆管刀的距离配合不当。
　　4、钢丝有油或放线架转动不灵活，使钢丝的送丝速度不均。
　　克服办法：调整好校直块的位置，使钢丝通过校直块时的变形适宜；调节圆管刀、送丝轮与个校直块三者位于同一直线上，圆弧切刀与圆管刀的距离配合适当；清除钢丝上的油污，调整放线架使之转动灵活性，并使钢丝能均匀连续的送进。
　　（三）扭丝
　　钢丝沿轴线发生扭曲成为形似“油条”的现象，称为扭丝，俗称“油条丝”。它会使焊条的压涂过程难以顺利地进行。
　　产生扭丝的原因有：
　　1、钢丝在校直筒中，被校直块造成的变形不适当。
　　2、校直块的磨损太大或位置放置不当，使钢丝产生不均匀的变形。
　　3、校直筒的转速与钢丝的送丝速度区配不当，如校直筒转速太慢，而钢丝送丝速度太快等。
　　（四）双刀
　　钢丝切断时，不是一次被切断，面多于一次才把钢丝切断，钢丝上存有双刀刀痕，称为双刀。双刀有前、后双刀之分，在钢丝前进方向的前端产生的双刀称前双刀，末端产生的双刀称后双刀。
产生双刀的原因有：
　　1、带动圆弧切刀的拉杆活动不自如，或拉杆弹簧的弹力不够，使拉杆的运动速度不均匀。
　　2、拉杆行程太长。
　　3、钢丝的送丝速度不均匀。
　　4、钢丝有油，使钢丝与送丝滚轮间产生滑动，而造成送丝速度变慢。
　　5、偏心滑块的压头与圆弧切刀的刀架接触不平。
克服办法：排除拉杆活动不自如的原因，调整拉杆弹簧的弹力使拉杆运动速度均匀；调整拉杆的行程距离，一般以4～5mm为宜；调整送丝轮使其送丝速度均匀；调换压头及刀架使其接触面平整。
　　（五）钢丝切头不平整
　　切头平整的钢丝，其断面应与钢丝轴线垂直，一般要求≥80°。切头不平整的钢丝在压涂时，会影响钢丝的送给，从而影响压涂过程的顺利进行。
　　产生原因有：圆弧切刀或圆管刀的角度不符合要求，或两者间的间隙过大。
克服办法有：调整圆管刀和圆弧切刀的间隙或修整圆管刀或圆弧切刀的角度。
　　（六）毛刺
　　在钢芯的剪切断面边缘出现的飞边称为毛刺。毛刺会直接影响焊条压涂的正常进行。
　　产生的原因有：主要是圆管刀或圆弧切刀的角度或刃口不符合要求。
　　克服的办法有：修整或更换圆管刀或圆弧切刀。
　　（七）划痕
　　划痕通常呈直线状或螺纹曲线状分布在钢丝的全长。
　　产生的原因有：送丝轮槽与钢丝接触不良（如点接触），呈直线状划痕或校直块与钢丝接触不良（点接触），引起螺纹线划痕。改善接触情况可避免产生划痕。
　　（八）油污
　　钢丝上的油污不仅直接影响着焊条压涂的正常进行（如会造成送丝打滑，药皮粘附不牢等），而且还会影响焊条的质量，如增加飞溅、产生气孔等。因此，钢丝表面不应有油污存在。
产生原因有：主要是钢丝拉拔时润滑剂含油脂过大，或操作过程中钢丝与带油物质接触，如切丝机润滑系统加油不当。
　　克服办法有：更换润滑剂，合理润滑。注意操作，保持机床与工作场地的整洁。
　　（九）锈迹
　　在钢丝表面存在着不同程度的铁锈。严重时会影响焊条的质量，如产生气孔、飞溅等。
产生原因有：
　　1、拉丝前，盘条剥壳不净。
　　2、酸洗不净或冲洗及中和挂灰不良，会造成钢丝重新生锈。
　　3、盘条或钢丝受潮，与水接触或长期存放等。
克服办法有：提高剥壳、酸洗及中和挂灰质量，改进操作，避免与水接触，保持场地清洁，及时使用或妥善保管。
　　五、钢丝表面的清理
　　钢丝的表面应该是洁净的，如有脏物、油、锈等，会降低焊条燃烧时电弧的稳定性，增加飞溅，降低焊条熔化速度，严重时还可形成气孔等焊接缺陷。为此，对钢丝表面应进行清理。
清理方法：
　　1、滚洗法：将干燥的锯末和硅砂，按一定比例与钢丝放在专用的滚筒内，当滚筒转动时即可达到清理目的。
　　2、碱溶液清洗法：溶液配比为NaOH90g、Na2CO320g、
H2O1000g。温度可在30～90℃、保持10～15min，取出后用水冲洗干净，去除残碱。
　　六、水玻璃的调配
　　由于电焊条种类、规格、配料和生产设备工艺等各不相同，故在焊条涂料配制时，对水玻璃溶液的种类和模数一般不需调配而是选用（外购或自制成品）的，只有在特殊情况下才进行钾钠比或模数的调配。所谓水玻璃溶液的调配，在通常情况下是指其浓度的调配。
　　水玻璃溶液的调配，是根据焊条涂料生产工艺的要求来进行的。由于焊条的品种、规格或生产设备、工艺条件等不同，对水玻璃的要求也会有所不同。有时还要求加入高锰酸钾，此时应先将高锰酸钾用热水（或煮沸）使其溶解均匀后，再加入水玻璃溶液中，切勿将高锰酸钾（固体）直接加入。如还需加水时，应加入洁净的自来水，搅拌均匀，调至所需要的浓度。调配时勿使油污进入，以免影响水玻璃的质量。
　　在通常的条件下，螺旋压涂机压涂酸性焊条时（如E4303），常用模数为2.5～2.7的钾钠混合水玻璃，钾钠比为3：1或1：1；其使用浓多为38～41°Be'（小规格焊条偏下限）。在我国北方地区一般不加高锰酸钾，在我国南方或潮湿雨季可加入占液体水玻璃重量0.2%～0.3%的高锰酸钾。
　　油压涂粉机生产低氢型碱性焊条时，对E××15（如E5015）型焊条，一般使用钠水玻璃；对E××16（如E5016）型焊条，一般使用钾钠混合水玻璃。其模数（M）为2.8～3.0，浓度为47～50Be'。在一般情况下，均需加入0.3%～0.5%（占液体水玻璃质量的）的高锰酸钾。
　　七、拌粉
　　（一）拌粉
　　拌粉是指把已配好的粉料进行均匀混合的过程。拌粉又可分干拌粉和湿拌粉两种。所谓干拌粉即在加入粘结剂（水玻璃）前，将配好的粉料先进行混合均匀，此工序应在干粉混合机内进行。目前，多数焊条厂为简化工序多在涂料拌粉机进行，即先干混均匀后，再加入水玻璃进行湿拌。目前各焊条厂多选用双“S”轴搅拌机和行星式搅拌机拌粉。
　　双“S”轴搅拌机（图5）是由机座、粉缸、“S”型搅拌轴和卸料装置（液压式或丝杠式）等主要部分组成。粉缸容积有100、200、250和500L等多种。拌粉时是靠一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形叶片（轴）使粉料在粉缸中产生复杂的流动、挤压和搓研等而达到混料均匀的目的。
　　1—传动齿轮 2—支座 3—拌粉缸 4—卸料装置 5—双“S”搅拌轴（叶片）
　　（二）拌粉的质量要求及影响因素
拌粉的质量要求主要是使涂料的组成成分均匀一致，干湿均匀一致并适于压涂焊条的需要，压涂时焊条的表皮均匀光滑、偏心稳定、药皮没有杂质、发酵变质等现象。
　　1、涂粉的均匀性：焊条涂料是按所设计的配方，由多种原材料组成。必须搅拌均匀，才能达到焊条设计的技术要求，获得稳定的产品质量。
　　影响涂料均匀性的因素主要有：搅拌时间，液体水玻璃的加入方式，拌粉设备的性能及操作工艺等。在其它条件基本相同时，搅拌时间及操作工艺则是主要因素。由图6和4-25不难看出随搅拌时间的增加，涂料逐步趋于均匀一致。一般干拌约为20～25min。拌粉时不能只用正转，必须正、反转并用，还不能过早地加入水玻璃，对粘在叶片上的涂料应及时清除（对双S搅拌机）掉。否则都会影响涂料的均匀性或干湿度不一致。
　　

    2、涂料的干湿度：涂料的干湿度应能满足焊条压涂机（螺旋机或油压机）对压涂性能的要求，以保证压涂机能正常工作和良好的焊条外观质量。
　　影响涂料干湿程度的主要因素是液体水玻璃加入量及其浓度，其次是气候条件及各药粉的干湿程度。操作时应严格遵守操作工艺规程。目前，大多数焊条厂还缺乏完善的检验方法，主要是依靠操作者的经验来掌握。
　　3、涂料中的杂质：涂料中杂质和硬粒的存在，不仅会严重影响焊条的偏心，有时甚至会使模孔堵塞，使焊条不能正常的压涂，造成停机清除和调整，直接影响焊条制造质量和生产效率。
　　产生的主要原因除在配粉、回用粉没有认真过筛外，有时还与拌粉机没有定期清理有关，因而致使已变硬的涂料混入新的涂料中。
　　已拌好的涂料，应用湿布盖好，防止结皮结块，影响焊条正常的压涂。在正常条件下拌好的涂料及时用完，不宜久存，尤其是碱性焊条涂料，放置时间过长，易发酵变质。对变质硬化的涂料，不能用于生产。
   第八节 焊条药皮的压涂工艺及设备
  焊条药皮压涂成形是把已制备好的焊条涂料敷在已加工的焊芯上，使之成为焊条的工艺过程。它是焊条生产中的关键工序，对焊条的产量、质量、原料消耗等均起着关键性的作用。
焊条药皮成形的方法很多，如手工搓制，浸涂和利用机械高速挤压涂制（压涂法）等。目前焊条的正规生产一般均为压涂法。压涂法不仅生产效率高、速度书，而且具有药皮厚度均匀、光滑、密实、质量稳定，还可使焊条的压涂、传送、磨头、磨尾、印字、着色、烘干和包装等过程实现完全机械化或自动化，是目前焊条生产中最主要的生产方法。

　　 　　焊条的压涂是在焊条涂粉机上完成的。常用的焊条涂粉机有螺旋式涂粉机和油压式涂粉机两类。由涂粉机、送丝机、接棒机、磨头、磨尾机、印字机等组成联动机械而成为螺旋式或油压式焊条压涂生产线，其示意图如图7所示。
　　一、涂粉机对涂料性能的要求
　　在焊条压涂生产中，不同的涂粉机对涂料性能的要求也有所不同。相对而言，油压式涂粉机对涂料要求粘性较大，适用范围较广，能压涂各种药皮类型的焊条。而螺旋涂粉机则有其局限性，对涂料则有着较为严格的要求，一般说来涂料应有良好的塑性、滑性、弹性和适宜的粘性才能满足螺旋涂粉机的要求，才能发挥螺旋涂粉机连续、高效生产的优越性。由于其苛刻的要求，所以螺旋涂粉机主要用于钛型、钛钙型和钛铁矿型焊条的生产。
焊条涂粉机对涂料性能的要求主要有以下几个方面。
　　（一）涂料应具有良好的塑性和适宜的粘性
　　涂料良好的塑性及适宜的粘性是保证焊条药皮成形和具有一定药皮强度的基础，是压涂焊条所要求的主要性能之一。可以设想如果涂料没有良好塑性和粘性，如同砂一般是无法压涂成形的。但过大的塑性和粘性，会使涂料的流动性过大，药皮外观质量降低，若采用螺旋式涂粉机生产时，过大的粘性会使涂料粘附在螺旋轴叶片上，涂料发热硬化，使压涂工作难以顺利地进行。
　　涂料的塑性和适宜的粘性，主要是依据压涂设备的不同(如螺旋涂粉机或油压涂粉机等)，在配方设计时合理选用适宜的塑性材料（如白泥，钛白粉等）及其配比，合理拱配所用原材料的颗粒度，选用适宜的粘结剂——液体水玻璃的种类、模数和浓度等，并控制其加入量来实现的。
　　（二）涂料应具有一定的弹性和流动性
对螺旋涂粉机来讲，涂料必须具有良好的弹性，而油压涂粉机对弹性的要求则不严格。但涂料必须具有良好的流动性，使涂料在粉缸、机头和成形模口易于流动而不阻滞淤塞。可减少涂料的摩擦、发热及硬化结块、利于压涂。实践证明：弹性和流动性较差的涂料极易使涂料淤塞、发热、结块硬化，使焊条难以压涂成形。
涂料良好的弹性和流动性，主要是靠在配方设计时加入适量的具有弹性的材料（如云母、木粉、纤维等物质）及其药粉颗粒度的合理组配，并在涂料压涂时加入适量的水玻璃及其选用适宜的水玻璃种类、模数和浓度来获得的。
（三）涂料应具有适宜的干湿度
　　实践证明：搅拌后涂料的干湿度及均匀性是影响焊条压涂性能的重要因素。有时它还能直接影响着焊条药皮的外观质量、焊条药皮偏心度的稳定性和生产效率的提高。当涂料过湿时，不仅使焊条药皮表面粗糙、乱条、易于损伤外，甚至还会造成压涂不能正常进行；当涂料过干时会降低涂料粘性、塑性和流动性，使涂料供粉不足出现毛条，甚至发热硬化，造成堵塞，使压涂生产不能正常进行；涂料干湿不均，会使焊条压涂生产和药皮偏心不稳。为此，在拌粉时必须严格控制水玻璃的浓度和加入量，使涂料具有适宜的干湿度并搅拌均匀一致，才能取得良好的压涂效果。
　　综上所述，全面权衡涂料的粘性、塑性、弹性和流动性，合理地选用原料及其配比，适宜的搭配好各种粉料的颗粒度，调配好水玻璃的浓度及严格控制其加入量，并有效地防止水玻璃变质和水解等，是保证涂料具有良好的压涂性能，实现优质、高产、低耗的重要环节。

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