分享：ER50Ｇ6碳钢实心焊丝表面缺陷分析

摘 要:ER５０Ｇ６碳钢实心焊丝在表面检验过程中发现有断续分布、深浅不一的印记.通过宏观 观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了缺陷形貌及组织特征,确定了 缺陷产生的原因.结果表明:焊丝表面缺陷为生产制造过程中酸洗、冲洗工艺不当造成的点腐蚀缺 陷,最后结合工艺情况提出了一些改进建议. 

关键词:ER５０Ｇ６碳钢;实心焊丝;表面缺陷;点腐蚀;酸洗 

中图分类号:TG２４５ 文献标志码:B 文章编号:１００１Ｇ４０１２(２０１８)１０Ｇ０７８２Ｇ０３

某焊丝生产厂在对成品焊丝进行检验时发现,有 一批次ER５０Ｇ６碳钢实心焊丝表面有断续分布的印 记,且深浅不一,严重影响产品表面质量及表面美观. 经了解,焊丝生产制造工艺大致如下:盘条→机 械去皮→冲洗→酸洗→冲洗→涂层→粗拉→细拉→ 酸洗→冲洗→镀铜→精绕→包装入库.为查明该批 焊丝表面缺陷产生的原因,

笔者对其进行了检验和 分析,以预防类似缺陷的再次产生. 

１ 理化检验 

１．１ 宏观观察 

现 取 样 品 长 ３００ mm,千 分 尺 测 量 直 径 为 ０．９４mm,用细砂纸将表面镀铜层轻轻打磨掉,然后 用酒精进行超声波清洗并烘干,仔细观察试样整个 圆周表面,发现缺陷成点状、块状聚集分布,缺陷分 布间距长短不一,但是所有缺陷均位于试样圆周一 侧同一直线上,如图１所示.

１．２ 化学成分分析 

在焊丝试样上取样使用 ARL３４６０直读光谱仪 进行化学成分分析,结果见表１.可见焊丝化学成分 符合 GB/T８１１０－２００８«气体保护电弧焊用碳钢、低 合金钢焊丝»对ER５０Ｇ６碳钢焊丝成分的技术要求. 

１．３ 金相检验 

在缺陷处取横向试样使用 LEICA DMI５０００M 光学显微镜进行显微观察,可见缺陷较浅,最深深度 约１０μm,缺 陷 处 未 见 氧 化 物 及 夹 杂 物.试 样 经 ４％(体积分数)硝酸酒精溶液侵蚀后再进行观察,缺陷处显微组织未见异常,缺陷呈小凹坑状,凹坑底部 及两侧较光滑,见图２.

在缺陷处取纵向试样进行显微观察,可见缺陷 呈长条状,深度较浅,最深深度约１２μm,缺陷处未 见氧化物及夹杂物.试样经４％硝酸酒精溶液侵蚀 后再进行观察,缺陷处显微组织未见异常,见图３. 

１．４ 扫描电镜及能谱分析 

取缺陷处试样轻微抛制表面,经超声波清洗后 使用ZEISSEVO１５扫描电镜对焊丝表面缺陷显微 形貌进行观察.由图４a)可以清晰地观察到缺陷凹 坑呈圆柱状,且垂直于焊丝表面,凹坑底部及侧壁较 平滑.在凹坑处进行能谱(EDS)分析,发现有氧、氯 元素的存在,如图４b)所示,可以判断焊丝表面缺陷 为点腐蚀形成的凹坑.

２ 综合分析 

宏观观察结果显示,缺陷均位于焊丝表面圆周 同一侧直线上,且缺陷处含有氯元素,结合焊丝生产 工艺可以确定缺陷产生在细拉至镀铜之间的酸洗、 冲洗段.焊丝在连续生产过程中,经过酸洗(稀盐 酸)工序后进入冲洗工序,在这一过程中,液体在重 力场的作用下,均分布在焊丝下面.由于冲洗不干净或冲洗水中含有氯元素,致使氯元素吸附在焊丝 表面,在氧的作用下,对焊丝产生了腐蚀作用.

由以上分析可以判断,焊丝表面断续分布、深浅 不一的印记是由点腐蚀造成的腐蚀坑缺陷.

３ 建议 

(１)建议检查水冲洗流量及方向,保证可以将 焊丝表面的酸洗液充分清除. 

(２)定期对冲洗水中的氯离子含量进行检测, 控制氯离子质量浓度不大于３０mg??L－１[１]. 

(３)保证生产工序的连续进行,当下一道工序 (镀铜)出现问题时,应当采取一定措施保证焊材表 面干燥. 

(４)减少仓库、车间环境中氧化性介质的含量, 避免焊丝表面镀铜层与氧化性介质接触,发生化学 反应,产生锈蚀. 

(５)焊丝产品生产出来后应及时包装,隔离有 害介质. 

(６)必须要从盘条开始,把好各道工艺质量,粗 拉时应选用清洗性优良的润滑剂,采用保护性气氛退火,减少氧化物及其他残渣附着在焊丝表面,保证 镀层的致密性. 

(７)加强操作人员的质量意识,严格按照工艺 执行,严禁用手触摸成品焊丝导致焊丝生锈. 

(８)实时监控生产车间的湿度和温度[２Ｇ４].

４ 结论 

该 ER５０Ｇ６碳钢实心焊丝表面缺陷为点腐蚀缺 陷,主要是由生产制造过程中酸洗、冲洗工艺不当造 成的.

参考文献: 

[１] 于庆波,刘相华,赵贤平．控轧控冷钢的显微组织形 貌及分析[M]．北京:科学出版社,２０１１． 

[２] 姚红宇．腐蚀环境作用下失效的失效分析(续)[J]．理 化检验(物理分册),２００５,４１(１１):６４１Ｇ６４４． 

[３] 董晓明,田青超．S１３５ 钻 杆 失 效 分 析[J]．理 化 检 验 (物理分册),２００７,４３(９):４７６Ｇ４７９． 

[４] 陈启武．CO２ 气保焊丝生产工艺及焊丝缺陷的产生 与预防[J]．金属制品,１９９２,１８(５):１５Ｇ１９．

文章来源——材料与测试网