摘 要:ER５０Ｇ６碳鋼實(shí)心焊絲在表面檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有斷續(xù)分布、深淺不一的印記.通過(guò)宏觀 觀察、化學(xué)成分分析、金相檢驗(yàn)、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(jié)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(dāng)造成的點(diǎn)腐蝕缺 陷,最后結(jié)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(hào):TG２４５ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):１００１Ｇ４０１２(２０１８)１０Ｇ０７８２Ｇ０３
某焊絲生產(chǎn)廠在對(duì)成品焊絲進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),有 一批次ER５０Ｇ６碳鋼實(shí)心焊絲表面有斷續(xù)分布的印 記,且深淺不一,嚴(yán)重影響產(chǎn)品表面質(zhì)量及表面美觀. 經(jīng)了解,焊絲生產(chǎn)制造工藝大致如下:盤(pán)條→機(jī) 械去皮→沖洗→酸洗→沖洗→涂層→粗拉→細(xì)拉→ 酸洗→沖洗→鍍銅→精繞→包裝入庫(kù).為查明該批 焊絲表面缺陷產(chǎn)生的原因,
筆者對(duì)其進(jìn)行了檢驗(yàn)和 分析,以預(yù)防類(lèi)似缺陷的再次產(chǎn)生.
１ 理化檢驗(yàn)
１．１ 宏觀觀察
現(xiàn) 取 樣 品 長(zhǎng) ３００ mm,千 分 尺 測(cè) 量 直 徑 為 ０．９４mm,用細(xì)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(xì)觀察試樣整個(gè) 圓周表面,發(fā)現(xiàn)缺陷成點(diǎn)狀、塊狀聚集分布,缺陷分 布間距長(zhǎng)短不一,但是所有缺陷均位于試樣圓周一 側(cè)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(jié)果見(jiàn)表１.可見(jiàn)焊絲化學(xué)成分 符合 GB/T８１１０－２００８?氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低 合金鋼焊絲?對(duì)ER５０Ｇ６碳鋼焊絲成分的技術(shù)要求.
１．３ 金相檢驗(yàn)
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?jǐn)?shù))硝酸酒精溶液侵蝕后再進(jìn)行觀察,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(cè)較光滑,見(jiàn)圖２.
在缺陷處取縱向試樣進(jìn)行顯微觀察,可見(jiàn)缺陷 呈長(zhǎng)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(duì)焊絲表面缺陷顯微 形貌進(jìn)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(cè)壁較 平滑.在凹坑處進(jìn)行能譜(EDS)分析,發(fā)現(xiàn)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
宏觀觀察結(jié)果顯示,缺陷均位于焊絲表面圓周 同一側(cè)直線(xiàn)上,且缺陷處含有氯元素,結(jié)合焊絲生產(chǎn) 工藝可以確定缺陷產(chǎn)生在細(xì)拉至鍍銅之間的酸洗、 沖洗段.焊絲在連續(xù)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(duì)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(xù)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(duì)沖洗水中的氯離子含量進(jìn)行檢測(cè), 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(xù)進(jìn)行,當(dāng)下一道工序 (鍍銅)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),應(yīng)當(dāng)采取一定措施保證焊材表 面干燥.
(４)減少倉(cāng)庫(kù)、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(yīng),產(chǎn)生銹蝕.
(５)焊絲產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后應(yīng)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(yīng)選用清洗性?xún)?yōu)良的潤(rùn)滑劑,采用保護(hù)性氣氛退火,減少氧化物及其他殘?jiān)街诤附z表面,保證 鍍層的致密性.
(７)加強(qiáng)操作人員的質(zhì)量意識(shí),嚴(yán)格按照工藝 執(zhí)行,嚴(yán)禁用手觸摸成品焊絲導(dǎo)致焊絲生銹.
(８)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)車(chē)間的濕度和溫度[２Ｇ４].
４ 結(jié)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(dāng)造 成的.
參考文獻(xiàn):
[１] 于慶波,劉相華,趙賢平．控軋控冷鋼的顯微組織形 貌及分析[M]．北京:科學(xué)出版社,２０１１．
[２] 姚紅宇．腐蝕環(huán)境作用下失效的失效分析(續(xù))[J]．理 化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)),２００５,４１(１１):６４１Ｇ６４４．
[３] 董曉明,田青超．S１３５ 鉆 桿 失 效 分 析[J]．理 化 檢 驗(yàn) (物理分冊(cè)),２００７,４３(９):４７６Ｇ４７９．
[４] 陳啟武．CO２ 氣保焊絲生產(chǎn)工藝及焊絲缺陷的產(chǎn)生 與預(yù)防[J]．金屬制品,１９９２,１８(５):１５Ｇ１９．
文章來(lái)源——材料與測(cè)試網(wǎng)
