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    分享:ER50G6碳鋼實心焊絲表面缺陷分析

    摘 要:ER50G6碳鋼實心焊絲在表面檢驗過程中發現有斷續分布、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現,有 一批次ER50G6碳鋼實心焊絲表面有斷續分布的印 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 執行,嚴禁用手觸摸成品焊絲導致焊絲生銹.
    (8)實時監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:
    [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:科學出版社,2011.
    [2] 姚紅宇.腐蝕環境作用下失效的失效分析(續)[J].理 化檢驗(物理分冊),2005,41(11):641G644.
    [3] 董曉明,田青超.S135 鉆 桿 失 效 分 析[J].理 化 檢 驗 (物理分冊),2007,43(9):476G479.
    [4] 陳啟武.CO2 氣保焊絲生產工藝及焊絲缺陷的產生 與預防[J].金屬制品,1992,18(5):15G19.
    文章來源——材料與測試網
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