CN1305638C - 用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明中公开了一种具有良好的可进给性和低氢含量特性的有缝焊剂芯焊丝的制造方法。用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法包括步骤：利用润滑剂拉伸包括在其中填充焊剂形成的管状焊丝；通过物理方法从拉伸的焊丝上去除润滑剂；以及在焊丝表面上涂覆用于进给的焊丝润滑剂(涂覆油)。各个步骤都以在线的方式进行。在焊丝拉伸步骤中，使用包含含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂，而且从管状成形的焊丝到接近产品直径的焊丝的整个焊丝拉伸都通过滚子模具进行。

Description

用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造既具有良好的可进给性又具有低氢含量特性的有缝焊剂芯焊丝的方法，本方法具有优良的焊丝可拉伸性。更具体地说，涉及一种用于制造适合在焊接低碳钢、高拉伸强度钢、耐热钢等中用于全自动或半自动焊接的电弧焊丝的有缝焊剂芯焊丝的方法。
背景技术
用于全自动或半自动焊接的电弧焊丝包括：实心焊丝和通过在管状外壳钢带(在后文中称作环或钢环)中填加焊剂形成的焊剂芯焊丝(在后文中只称作焊丝或FCW)。除此之外，FCW包括具有连接的环的形式(在后文中只称作缝)，其为本发明的目的之一；以及没有此连接的无缝形式。后者的无缝形式需要较高的制造成本，因此，具有缝的FCW具有更多的应用方式。然而，如图1B所示，词语“具有缝的状态”表示具有还没有通过焊接等连接的间隙(开口)的状态，此将在下面说明。
有缝的FCW通常用于CO2气体保护电弧焊、MIG焊接等的焊接操作过程。通常使用具有0.8到1.6mm小直径的拉伸焊丝。作为其重要的产品性能，有缝的FCW要求在焊接期间具有优良的焊丝可进给性，且较低的焊丝氢含量，而且具有优良的焊接期间抗气孔性。
首先，焊丝的可进给性将在下面参照图6的焊丝供给装置说明。FCW要在绕焊丝卷轴30缠绕或成捆装载的状态下进行焊接。为了使用FCW进行焊接，通常采用以下推进方法。通过进料器31的进给滚子32和33将FCW从焊丝卷轴30或捆卷中拉出。此外，将FCW推进包括在设置在后面的导管电缆34中的套管中。然后，进给到通过套管在导管电缆34的尖端连接的焊枪37中的接触焊嘴40。FCW在接触焊嘴40和待焊接钢材料38之间被作用有电压，从而进行电弧焊。焊丝供给装置不仅包括一个推进***，而且还包括各种包括在焊枪内具有进给滚子的牵引***，以及通过导管电缆内拉伸焊丝和推拉组合***。
在此，导线套管是通过使钢丝以螺旋形式成型所形成的柔性导管。。通常具有大约3到6m的长度到10到20m的长度，其根据到焊接位置的距离有选择地使用。在此一系列的FCW进给操作中，要求FCW在高速或规定的速度稳定地进给，而不受进给条件如弯曲部分35和36的弯曲角等以及进给距离的影响。焊丝进给***包括上述各个部分。然而，在任何情况下，焊丝的可进给性都是FCW的重要产品质量特性之一。
然后，当焊丝的氢含量较高时，由于氢的原因将在焊接位置产生大量的气孔，导致焊接缺陷。因此，作为FCW的另一重要产品质量特性，要求FCW的氢含量低。与实心焊丝相比，由于FCW具有优良的焊缝形状和焊接效率，所以，低氢含量特性对于防止焊接缺陷具有特殊的重要质量特性。
此有缝的FCW通常以下列方式制造：采用所谓的成型步骤如形成U型带钢的步骤，在形成的U型带钢中填充焊剂的步骤，以及将U型带钢形成为管状焊丝的步骤，制造出在其中填充有焊剂的管状焊丝。然后，将形成的管状焊丝拉伸到FCW产品的直径。
除这些步骤外，在用于制造有缝FCW的焊丝拉伸中，具体地说，主要的焊丝拉伸步骤部分提供了大加工比(缩减比)，在焊丝拉伸的初始阶段主要通过孔模进行，(例如，参见日本未经审查的专利公开号：No.2001-179326，以及日本未经审查的专利公开号：No.1998-180485，1998-6083，以及1990-52197)。此外，主要焊丝拉伸步骤部分的焊丝拉伸润滑主要通过湿润滑剂如动物油或植物油、矿物油或合成油进行(例如，参见日本未经审查的专利公开号：No.2001-179326，以及日本未经审查的专利公开号：No.1994-15485，以及日本未经审查的专利公开号：No.2001-179481)。顺便提及，附带地，在用于制造用于利用不锈钢作为环的不锈钢焊接FCW的方法中、滚子模具用孔模代替，从而在进行中间退火的同时进行焊丝拉伸(例如，参见日本未经审查的专利公开号：No.1999-285892)。
然而，对于此使用孔模的焊丝拉伸方法，焊丝拉伸的形状精度很高。然而，强加在模具表面的润滑层上的剪切力很大。结果，将会出现润滑膜破裂的问题。然而，当焊丝拉伸的润滑通过不会造成氢增加的不含氢无机干(固体)润滑剂进行时，将容易在润滑剂的孔模中出现凝固和阻塞的问题。
为此，对于孔模具有规定的焊丝拉伸速度的限制，所以不能进行高速焊丝拉伸，结果造成相对低的焊丝拉伸效率。这不仅将导致简单的产量问题，而且也不能降低焊丝的氢含量。即，当很难控制焊丝拉伸步骤中大气中的水分含量的到痕量时，较低的焊丝拉伸效率和较长的焊丝拉伸时间将会导致以下问题。即，具有很大的可能性是在焊丝拉伸中通过焊丝(焊剂)吸收的水分量增加到产生焊丝缺陷的程度。此问题不仅对于普通的低碳钢，而且特别是对于需要较大工作力的环变得很明显，而且在模具上强加了很大的载荷，因此很容易出现模具的振动和焊丝的颤动擦痕，且很难拉伸合金钢、不锈钢等。
相反，当通过滚子模具进行拉伸时，在整个加工过程或从包括在拉伸初始阶段提供大加工比(缩减比)的步骤部分的第一步骤到最后步骤中，都不会出现通过孔模产生的问题。因此，通过使用不含氢的无机干润滑剂，可以增加焊丝拉伸速度并降低水分的吸收量。这样也可以增加FCW的产量。
将在后面说明的滚子模具为用于保持焊丝在通过一对相对滚子模具元件形成的模具孔中并进行焊丝拉伸的焊丝拉伸装置。对于此结构，与使用孔模的焊丝拉伸相比，施加在模具表面的润滑剂层上的剪切力相对小。因此，润滑模破裂的问题很少发生。此外，当用于焊丝拉伸的润滑通过不含氢的无机干润滑剂进行时，不会产生增加氢含量的问题，也不出现孔模中出现的润滑剂凝固和堵塞的问题。
然而，在传统技术中已经知道，通过滚子模具进行的焊丝拉伸对于FCW提供不是要求的完美圆形的焊丝，而是椭圆形，导致出现有缺陷的形状精度。结果，滚子模具只能在焊丝拉伸加工中局部使用。即，如同在传统技术中已知的一样，在拉伸的初始阶段提供大加工比的步骤部分以及在焊丝拉伸的最后步骤中，除使用多个孔模外没有其它的选择。此外，对于包括不锈钢环的FCW的有缝FCW，在主要焊丝拉伸步骤部分中的焊丝拉伸润滑主要通过湿润滑剂如动物油或植物油、矿物油或合成油进行。然而，对于有缝FCW，只要使用湿润滑剂，即使使用的润滑剂量降低，都要进行合成物的控制以及其它计划，因为即使是小的有缝距离(间隙)，湿润滑剂也通过缝隙进入FCW，结果导致焊丝更高的氢含量。为了防止这些问题，必须在脱机操作中进行适当的焊丝冲洗，这是因为湿润滑剂不能通过焊丝拉伸中在线(in-line)时的简单冲洗圆满地消除。
然而，同样在用于通过滚子模具拉伸不锈钢环的FCW的方法中，不锈钢环相对比低碳钢硬。为此，如果不能进行满意地润滑，则即使使用滚子模具，在加工阶段产生的热量也将相当大。因此，润滑剂受到膜破裂，导致在焊丝拉伸期间出现焊丝的表面***糙或破坏的高可能性。此外，在焊丝拉伸期间，由于不锈钢环的工作硬化，焊丝拉伸期间的过程中，退火变得有必要。为此，在整个焊丝拉伸步骤中，增加焊丝拉伸速度和焊丝拉伸效率仍然具有局限性。
因此，在此条件下，在实际中，包括在焊丝拉伸的初始阶段提供大加工比步骤部分的均匀高速焊丝拉伸操作通过滚子模具在实际的FCW制造中仍然没有付诸实际应用。此外，通过滚子模具的均匀高速和高焊丝直径精度的焊丝拉伸操作，包括形成U型带钢的步骤，在形成的U型带钢中填充焊剂的步骤，以及将U型带钢形成为管状焊丝的步骤仍然没有付诸实际应用。
发明内容
鉴于上述情况，本发明得以完成。因此，本发明的目的之一在于提供一种用于制造既具有良好可进给性又具有低氢含量特性的有缝焊剂芯焊丝的方法，本方法具有优良的焊丝可拉伸性。
为了实现上述目的，用于制造本发明有缝焊剂芯焊丝方法的核心在以下几个方面。在用于制造本发明有缝焊剂芯焊丝的方法中，所述有缝焊剂芯焊丝包括通过将带钢形成管而预制的外壳和填充在外壳内的焊剂，本方法包括步骤：使带钢形成U型截面；用焊剂填充形成的U型带钢；将填充有焊剂的U型成形的带钢形成管；利用润滑剂拉伸管状焊丝；通过物理方法从焊丝中消除润滑剂；在焊丝表面涂覆用于焊丝进给的润滑剂，每个步骤都以在线的方式进行，在焊丝的拉伸步骤中，使用包含含硫的高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂，通过滚子模具进行从形成管状焊丝到产品直径焊丝的整个焊丝拉伸。
在本发明的核心中，从形成管状焊丝到产品直径焊丝的焊丝拉伸过程包括到产品直径或到紧接产品直径前的焊丝直径(接近产品直径)的焊丝拉伸。附带地，紧接产品直径前的焊丝直径表示相对认为产品焊丝为1的拉伸焊丝的直径在1.1或更低的面积比。然而，术语“焊丝拉伸”在此包括两种情况：不包括为了调节圆形的最后焊丝拉伸，以及最后进行精整焊丝拉伸，同时只通过一个滚子模具调整产品直径的情况。
在本发明中，各个步骤为：将带钢形成U型的步骤；将焊剂填充到带钢形成的U型中；将U型带钢制作成管状焊丝；而各个步骤从拉伸管状成形的焊丝的步骤到在焊丝表面涂覆用于焊丝进给的润滑剂的步骤全都可以通过相同的在线操作进行。另外，这些各自的步骤也分别进行。例如，也可以采用下列过程。即，从将带钢形成U型的步骤到将其形成管状焊丝的步骤的各个步骤，或到管状成形的焊丝拉伸的上半步骤的步骤都通过同样的在线过程进行。然而，从管状成形的焊丝拉伸的步骤，或焊丝拉伸的后半步骤到在焊丝表面涂覆用于焊丝进给的润滑剂步骤的步骤都通过另一在线操作进行。附带地，在本发明中，术语“各个步骤通过在线操作顺序进行”表示如下。即，在输送焊丝的同时，上述各个步骤在输送的焊丝上连续和顺序地进行。
在本发明中，对于用钢带(环)制造有缝焊剂芯焊丝，在上述焊丝拉伸过程中使用包含含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂，或从形成带钢步骤到焊丝拉伸步骤的各个步骤优选需要润滑。在本发明中，包含含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂优选为不含氢的润滑剂。然而，即使包含含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂为所谓的包含水分或油的含氢润滑剂，在通过焊丝加热装置或将在后面说明的装置的焊丝制造加工过程中，也可以分解水分或油。通过此或其它方法，可以消除水分或油。
此外，在本发明中，通过物理方法从拉伸的焊丝上消除润滑剂的步骤、以及的在焊丝表面涂覆用于焊丝进给的润滑剂步骤的各个步骤都通过在线操作进行。这就增加了整个FCW的制造加工速度。然后，同时，抑制了导致产品FCW氢源的形成和焊丝拉伸润滑剂的进入，保证了产品FCW的焊丝可进给性。在本发明中，附带地，术语“上述各个步骤通过在线操作进行”表示如下。即，当输送焊丝时，上述各个步骤在输送的焊丝上连续和顺序地进行。
采用上述制造方法，可以增加上述焊丝拉伸加工或优选从形成带钢的步骤到焊丝拉伸步骤的各个步骤的速度，以及FCW的焊丝拉伸速度，并降低FCW吸收的水分或氢量。此外，也可以增加FCW的产量。结果，即使很难控制焊丝拉伸操作中大气中水分含量到很小的含量，且大气的水分含量(湿度)很高，也可以防止在拉伸到此程度期间整个焊丝水分含量(包含在焊剂中，以及吸收在焊丝表面)的增加所造成的焊丝缺陷。这是因为本发明的制造方法可以使拉伸后的整个焊丝的氢量(包含在焊剂中，并存在于焊丝外壳表面)总和控制到水分含量为500ppm或更低，此水分含量转换计算方法将在后面说明。结果，可以防止由于使用FCW焊接期间在焊接金属中出现气孔。
然而，通过由硬质合金工具钢制作的滚子模具进行的焊丝拉伸加工，可以保证拉伸后FCW表面的可修整性，即使钢环的硬度通过带钢材料的选择或加工硬化性增加，也可以提高FCW的焊丝可进给性。在本发明中，根据用于FCW产品焊接的目标用钢，传统的低碳钢、高拉伸强度钢、Ni基合金钢、不锈钢等都适合选择作为带钢的材料使用。除此之外，高强度钢如高拉伸强度钢、Ni基合金钢或不锈钢都需要较大的加工力，以便有大的载荷作用在模具上。相应地，模具振动或焊丝振动，并与焊丝接触，特别容易在焊丝上产生颤动擦痕。本发明也具有下列技术效果。具体地说，即使此环很难拉伸，焊丝拉伸也很容易进行，从而增加其加工速度。
附图说明
图1A是显示用于制造本发明中的有缝焊剂芯焊丝方法的简略加工过程说明视图；
图1B是显示图1A中每个形成步骤中环的截面形状的说明视图；
图2是显示用于本发明中的滚子模具焊丝拉伸装置的一个实施方式的正视图；
图3是显示图2焊丝拉伸装置的滚子模具的放大结构的主要部分的正视图；
图4是显示用于焊丝拉伸中滚子模具焊丝拉伸装置排的正视图；
图5是显示滚子模具结构体的拉伸试验机的正视图；以及
图6是显示焊丝供给装置的正视图。
具体实施方式
在下文中，将参照相应的附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1A是显示本发明中的有缝焊剂芯焊丝的制造方法的平面简要说明步骤中局部说明视图。图1B是显示图1A每个形成步骤中环的截面形状的说明视图。图2是显示用于本发明中由硬质合金钢制作的滚子模具的正视图。
下面，将说明本发明有缝焊剂芯焊丝制造方法的步骤。
(清洗和除油污步骤)
在图1A中，线圈状的带钢100通过未示出的拆卷机展开，首先通过清洗和除油污步骤102事先清洗和除油污。当宽的材料钢板沿宽度方向朝窄的带钢100时通过狭缝时，附着到表面的工作油和污染物通过清洗和除油污步骤102清除。即使很少量附着在带钢100表面的工作油也可能导致在焊接期间产生导致电弧不稳定和焊接缺陷如气孔的氢源。因此，优选进行清洗和除油污步骤102。
(带钢)
在此情况下，优选带钢的厚度t和带钢的宽度w比t/w设定在0.06到0.12范围内。带钢(环)的大厚度t和宽度w通过FCW产品的焊丝直径自然地确定。然而，根据本发明者的发现，带钢的厚度t和带钢的宽度w比t/w也影响FCW的低氢含量特性。即，当t/w低于0.06时又过小，带钢或焊丝变得不能保持此强度以承受形成或拉伸在其中填充有焊剂的焊丝。这样就容易出现破裂。为此，形成或焊丝拉伸速度变慢。因此，当在焊丝拉伸步骤中特别难于根据用于FCW的生产的环境控制大气水分含量到痕量时，就有很大的可能性造成焊丝拉伸期间通过焊丝(焊剂)吸收的水分含量增加到产生焊接缺陷的程度。此外，焊丝的可进给性也降低。
相反，另一方面，当带钢的厚度t和带钢的宽度w比t/w超过0.12时又太大，在焊丝拉伸步骤中加工温度过度增加。为此，化学或物理变化如由于工作热量产生氧化反应或焊剂的粉末化。结果，水分含量增加，或更容易发生破裂。因此，为了产生具有良好低氢含量特性的FCW，考虑到焊丝拉伸中水分含量的问题，优选带钢的厚度t和带钢的宽度w比t/w设定在0.06到0.12范围内。
(润滑剂)
在图1A中，当清洗和除油污后，只在润滑剂涂覆步骤103a中将成为带钢100的FCW表面(焊丝表面)的表面上，用微量的不含氢的润滑剂或防锈油涂覆带钢100。接着，在形成带钢的步骤、由U型带钢形成管状焊丝的步骤、以及焊丝拉伸的步骤的各个步骤中，使用包含含硫(sulfur-bearing)高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂。作为焊丝拉伸的润滑剂，也可以适当选择和使用包含含硫润滑剂作为不含氢润滑剂的润滑剂、包含含硫高压固体作为组分和水作为溶剂的湿润滑剂、以及包含含硫高压固体作为主要组分以及少量油等组分的油润滑剂。
高压润滑剂表示即使在高压下也具有形成膜形状特性的润滑剂。术语“含硫”表示“由含有硫原子的物质组成”。
与本发明含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂相比，不包含含硫的润滑剂，但包含其它高压润滑剂如以硬脂酸钠为代表的碱金属型皂和碱土金属型皂、碳氟化物、特氟隆(TEFRON)(注册商标)以及一氮化硼的干润滑剂和湿润滑剂在润滑性能上较差。
为此，当焊丝拉伸在较高速度下进行时，具体地说，必须使用大量的焊丝拉伸润滑剂。结果，当焊丝拉伸后，很难在运行的在线状态从焊丝表面通过物理方法如擦拭而除去油润滑剂。此外，润滑剂倾向于保留在焊丝表面，其在焊接过程中造成电弧的不稳定性，导致由于多孔性产生焊接缺陷的氢源。
作为对比，本发明包含含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂具有优良的润滑性能。因此，即使以更高的速度进行焊丝拉伸，也只需要使用少量的焊丝拉伸润滑剂。当所述量表示成焊丝拉伸后与焊丝表面上按硫量计的沉积的润滑剂量时，焊丝拉伸后沉积在焊丝表面上的润滑剂残余量大约为每10kg的焊丝0.1到0.6g。由于这种程度的润滑剂残余量，可以在高速下通过物理方法，与在线加工的高速焊丝连续拉伸同时进行接下来和后续的去除润滑剂的步骤。
包含含硫高压润滑剂的干型焊丝拉伸润滑剂包括二硫化钼、二硫化钨、硫化锌等。另外，干型焊丝拉伸润滑剂也可以包含作为主要组分的含硫高压固体以及添加剂，如包含萘、氧化钛、云母、石墨、碳酸钙、氟化钙等添加到其中的载体介质。
干型润滑剂表示不是包含液态水或油组分的湿润滑剂。无论何种物质作为润滑剂使用都影响整个焊丝中吸收的水分量。因此，在本发明中，含硫高压润滑剂本身为干型润滑剂非常理想。
另外，也可以通过将另外少量的油溶剂如聚异丁烯(合成油)、或菜籽油(植物油)添加到干型焊丝拉伸润滑剂以制备半湿型焊丝拉伸润滑剂。
用于特别优良的润滑性能、焊丝拉伸速度的提高、焊丝中氢含量的降低以及在线操作中的清除要求的焊丝拉伸润滑剂的优选组成范围如下：一种、两种或更多种的含硫金属化合物如二硫化钼、二硫化钨以及硫化锌，20到80质量百分比；一种、两种或更多种的载体介质，40到50质量百分比；一种、两种或更多种的油溶剂，5到40质量百分比。此外，当另外将少量的金属皂添加到其中时，可以改进焊丝拉伸的生产率。
此外，在满足焊丝拉伸润滑剂要求的特性，而不抑制要求的特性的范围内，适宜地使用以在溶剂中分散或溶解的形式下的包含含硫高压润滑剂的润滑剂，如果需要与载体介质等，溶剂如水、动物或植物油、矿物油、或合成油。含硫高压润滑剂的实例包括含硫金属化合物如二硫化钼、二硫化钨以及硫化锌，以及含硫合成油如烯属硫化物、硫化脂肪和油。溶剂的实例包括水、动物和植物油(棕榈油、菜籽油、椰子油以及蓖麻油)、矿物油(如机油、透平油、锭子油)、以及合成油(如烃型、酯型、聚二醇型、多酚型、硅氧烷型以及氟型)。然而，也优选这些尽可能从不含氢的混合物中选择。优选的组成范围如下：含硫润滑剂为20到80质量百分比；载体介质为40到50质量百分比；和溶剂为5到40质量百分比。
(成型)
因此，涂覆有润滑剂的带钢100由如图1A所示的其平面截面形状在成型的滚子排(组)104a处形成如图1B所示的U型截面形状。如图1A所示的成型滚子排(组)104a显示了两个成型的滚子串联设置的实例。设置在成型步骤中成型滚子的数量可以根据成型条件如带钢100的宽度、厚度或硬度适当地选择。
(填充焊剂)
然后，形成U型截面的带钢100a从焊剂供给装置105接受焊剂106。因此，如图1B所示的C，焊剂106在保证规定的填充比(空隙比)内填充(包括)到带钢100a的U型空间。使用的焊剂供给装置105为皮带进料器、平滑自动进料器、台式进料器、同向进料器等。
焊剂106添加到形成为U型带钢100a中的填充比(表观空间比(apparent void ratio)：ζ)用如下公式表示：
ζ(％)＝[1-(κρ/σλ)]×100
其中ρ表示焊剂的容积密度(g/cm3)，σ表示在形成步骤中在时间点E时填充焊剂的内部空间面积(cm2)，λ表示在时间点E时环的运行速度，而κ表示从焊剂供给装置105填充的焊剂量的速度(g/min)。
然后，以下列观点选择表观空间比ζ。即，当焊剂106的填充比太高时，即，当表观空间比ζ低于0到3％时，在接下来的成型步骤或焊丝拉伸步骤中容易出现破裂的倾向。然而，即使焊丝可以以相对低的焊丝拉伸速度拉伸到FCW，则偏离有缝部分114的焊剂106鼓泡倾向于在焊接期间的FCW进给时出现，其降低了可进给性。相反，当焊剂106的填充比太小时，表观空间比ζ超过10％，在焊丝拉伸期间焊剂106移动，这样焊剂比沿焊丝长度方向改变，导致焊接产品的质量特性下降。因此，当表观空间比ζ在3到10％范围内时，焊剂填充比沿焊丝长度方向改变很小。结果，可以制造较好质量特性的有缝焊剂芯焊丝。在此方面，具体地说，表观空间比ζ在5到7％的范围内更理想。
然而，将要提供到形成的U型带钢100a的焊剂106的水分优选在提供(包含)之前，在提供到焊剂供给装置105期间，事先控制焊剂中的水分含量在500ppm或更少范围内。另外，也可以事先在脱机操作(预先批量处理)中将焊剂干燥。然而，为了最大限度地减少制造步骤的数量，在整个焊剂供给装置105上的干燥操作优选采用通过在线操作以去除水分。具体地说，通过加热器等在焊剂供给装置105的焊剂供给路径(通道)中进行。此外，如果可能，在FCW的整个制造线(工厂)可以利用空调调节相对湿度在70％或更少也非常有效，在优选方式中为60％或更少。
因此，填充有焊剂106的U型带钢100a通过成型滚子排104b进一步形成图1B中用D表示的管状焊丝100b。用于成型滚子排104b的条件与成型滚子排104a的条件相同。管状焊丝100b具有的间隙部分等于在整个焊丝100b的长度方向沿带钢宽度方向的相对端彼此靠近的缝隙114。即使焊丝100b在直径上已经减少到为焊丝100c以及通过接下来的焊丝拉伸步骤的焊丝100d，缝隙114依然作为间隙部分存在。具体地说，即使焊丝100c具有对接形式的截面114a，其在放大图上用从图1B的焊丝100c(或E)的延长线表示，而沿带钢宽度方向的相对端对接，缝隙114继续存在。另外，作为另一实施方式，即使100c具有搭接形式的截面114b，在放大图上同样用从图1B的焊丝100c(或E)的延长线表示，而沿带钢宽度方向的相对端彼此搭接，缝隙114继续存在。这也保持了产品FCW。
(焊丝拉伸润滑)
然后，在焊丝拉伸后，在润滑剂涂覆步骤103b中，在焊丝100b的表面上，形成的管状焊丝100b涂覆有本发明的润滑剂。润滑剂既可以与润滑剂涂覆步骤103a相同，也可以不同，只要其在本发明的范围内即可。在此，润滑剂涂覆步骤不仅可以设定在焊丝拉伸之前的103b，也可以根据焊丝拉伸条件适当地设定在焊丝拉伸步骤中。在此步骤，沉积在待拉伸的焊丝100b表面上的润滑剂量优选设定为残余量在每10kg焊丝的0.1到0.6g的范围内，包括已经在润滑剂涂覆步骤103a中事先施加的润滑剂量，以及与在图1B焊丝100e中拉伸后，或当完成焊丝拉伸后图1A的焊丝107中在焊丝100c表面上有关硫量的残余量。
当有关硫量的沉积润滑剂残余量低于0.1g时，对于高速拉伸润滑变得不足。结果，待拉伸的焊丝变得更容易受到烧焦或破裂。另一方面，当与硫量相关的沉积润滑剂残余量超过0.6g时，从成型和焊丝拉伸润滑的观点看又不需要过量的润滑剂，而且通过接下来和后续的物理方法很难在高速时在高速焊丝拉伸的同时连续消除润滑剂。因此，润滑剂变得更容易保留在FCW表面，其在焊接期间抑制了电弧的稳定性。
(滚子模具焊丝拉伸)
在下文中，将说明图1A的滚子模具焊丝拉伸步骤。图1A的焊丝拉伸步骤可以更广泛地分为主焊丝拉伸步骤和次焊丝拉伸步骤。由于焊丝拉伸步骤，焊丝的直径减少到产品直径或接近产品直径的焊丝直径。在此，如同图1B中用E和F所示，焊丝的直径通过主焊丝拉伸步骤从焊丝100c减少到焊丝100d。此外，如同图1B中用F和G所示，焊丝的直径通过次焊丝拉伸步骤从焊丝100d减少到产品直径焊丝100e。
图1A的焊丝拉伸步骤显示了主焊丝拉伸步骤和次焊丝拉伸步骤彼此分别进行的实施方式。因此，无论焊丝拉伸步骤如何分，主焊丝拉伸步骤和次焊丝拉伸步骤都通过同样的过程连续进行，以拉伸焊丝到根据带钢设计条件、产品FCW的设计条件、生产率等适当选择的产品直径。此外，次焊丝拉伸步骤(C)的多条线可以设定主焊丝拉伸步骤(B)的每条线。另外，次焊丝拉伸步骤(C)的一条线也可以根据多条主焊丝拉伸步骤(B)的每个进行设定。无论是前者设定还是后者设定，都可以根据主焊丝拉伸步骤和次焊丝拉伸步骤之间的生产能力均衡选择。
对于主焊丝拉伸步骤，由超硬材料制作的滚子模具排(组)201到206设置为多级(在图1A的实例中设置为6级或6组)。对于次焊丝拉伸步骤，由超硬材料制作的滚子模具排(组)401到405设置为多级(在图1A的实例中设置为5级或5组)。待设置的滚子模具排的多级数量根据焊丝拉伸条件适当选择。
图1A的主焊丝拉伸步骤为以在线方式的与形成步骤连续。然后，当主焊丝拉伸后，焊丝马上缠绕成圈106。此外，如图1A所示，缠绕成圈106的焊丝展开以进行次焊丝拉伸步骤。
次焊丝拉伸步骤在润滑剂物理去除装置(步骤)115+108后连续进行，油涂覆装置109以在线方式连续进行。另外，通过孔模501的表面通过精整焊丝拉伸(skin pass finishing wire drawing)步骤也可以插在焊丝拉伸润滑剂涂覆步骤之前。
在本发明中，通过滚子模具拉伸焊丝后的步骤如精整焊丝拉伸步骤501、润滑剂去除步骤115+108、以及油涂覆步骤109都通过在线操作进行(连续通过同样的加工线)。当这些步骤分别通过脱机操作进行时，整个FCW产品制作过程的生产量和生产效率明显降低。这就极大地削弱了通过滚子模具组增加焊丝拉伸速度的优点。
在次焊丝拉伸步骤中，油涂覆产品FCW缠绕成盘绕圈110。此外，还可以进一步再缠绕到焊丝卷轴，或通过未示出的步骤缠绕成捆。在图1A的焊丝拉伸步骤中，标号111表示绞盘。每个绞盘111都设置在每个滚子模具排后面的阶段。因此，其平滑地引导待拉伸的焊丝，从而保证连续高速的焊丝拉伸。
孔模501设置成为了用于改进形状精度如圆度的表面通过精整焊丝拉伸，其可以选择性地进行。通过孔模501的精整焊丝拉伸的目的为通过滚子模具将焊丝从形成的管状焊丝拉伸成紧接加工成产品直径之前的焊丝直径。紧接加工成产品直径之前的焊丝直径表示拉伸的焊丝直径相对产品焊丝为1时的面积比为1.1或更少。另外，通过孔模的精整焊丝拉伸也可以施加到通过多级滚子模具进行焊丝拉伸期间的阶段。在此情况下，一系列焊丝拉伸步骤的最后步骤为通过滚子模具的焊丝拉伸。
在此，用图1B的G表示的产品直径焊丝100e的形状精度(如圆度)影响焊丝的可进给性。此外，也极大地影响焊丝卷轴100中重新缠绕FCW 110或在单独步骤中将其成捆的加工性。为此，通过滚子模具排拉伸的焊丝优选最后通过孔模501经过精整焊丝拉伸。孔模的焊丝拉伸速度低于滚子模具的拉伸速度。然而，采用此次焊丝拉伸线的结构，即使最后焊丝拉伸通过最后的孔模进行，焊丝拉伸步骤的高速性能和连续性以及整个FCW制造过程也不会受到影响。当精整焊丝拉伸最后通过孔模进行时，通过滚子模具排拉伸的焊丝具有接近产品直径的焊丝直径，而孔模精整焊丝拉伸后的焊丝具有最终产品直径。在本发明中，通过滚子模具拉伸的焊丝可以具有最终的产品直径或接近产品直径的焊丝直径，即，根据其是否已经经过孔模精整拉伸的不同直径。通过滚子模具由焊丝拉伸产生的焊丝直径一般大致称为产品直径。
(润滑剂去除装置)
拉伸的焊丝100e经过通过物理去除装置115+108从焊丝表面去除润滑剂。图1A中的润滑剂去除装置目的为通过润滑剂去除装置115(用小箱体表示)用于在先前阶段表面抛光和冲击焊丝的三级在线润滑剂去除，以及通过在之后阶段的清洁滚的润滑剂去除装置108(用其中示出滚子的小箱体来表示)。用于表面抛光和冲击焊丝的润滑剂去除装置115为用于表面抛光运行的焊丝装置，然后，例如，使轻重量的小片落在运行的焊丝上，然后冲击焊丝，从而从焊丝表面去除润滑剂。然而，通过之后阶段的清洁滚的润滑剂去除装置108为用于通过设置有用于去除表面润滑剂的毡制品的清洁滚从焊丝表面去除润滑剂的装置。
此外，在线润滑剂的去除可以以下列方式进行。即，润滑剂可以通过另外的物理去除装置如焊丝的摇动或这些物理去除装置适当的组合去除。
当润滑剂没有去除并一直保留在焊丝或FCW表面时，降低了焊接期间电弧的稳定性并产生焊接缺陷。附带地，除了用于去除润滑剂的物理去除装置外，如果需要，例如，可以在物理去除装置之前或之后的阶段，例如在线在焊丝表面喷洒40±10℃温水、或将焊丝浸入到温水或热水中，并通过增加清洗的步骤以去除润滑剂。然而，对于浸入和清洗，水分有可能通过缝隙部分进入焊丝。因此，为了解决此问题，在优选方式中，焊丝穿过在线的感应加热线圈，以便焊丝通过高频电磁感应电流加热以减少焊丝的整个水分含量。
在本发明中，通过使用含硫高压润滑剂的焊丝润滑剂作为用于成型和拉伸步骤的润滑剂，润滑剂变得通过物理去除装置可以更容易从焊丝表面去除，即使根本不使用化学润滑剂去除方法如清洁剂。结果，通过物理方法去除润滑剂可以与之前阶段的高速焊丝拉伸一起连续和高速地进行。如上所述，当使用其它润滑剂时，从焊丝表面去除的效率大大降低，结果必须使用化学方法去除润滑剂。因此，很难与之前阶段的高速焊丝拉伸一起连续和高速进行FCW的制造。
(油涂覆装置)
接着，将润滑剂已经从表面去除的焊丝100e通过图1B用W表示的油涂覆装置109将润滑剂3如用于改进焊丝可进给性的润滑剂涂覆焊丝表面，从而产生FCW产品。在此，需要油涂覆装置109均匀地涂覆少量的润滑剂，并短时间地在图1B所示高速运行(移动)的焊丝表面上进行。最后，从焊丝整个氢控制的观点看，优选使用强迫油涂覆装置如静电油涂覆装置。然而，通常采用充满润滑剂的毡制品与焊丝接触的过程进行涂覆。
然而，虽然改进润滑剂的FCW可进给性为对于改进焊丝的可进给性绝对必要，但其是作为一种氢源。为此，沉积尽可能少的用于改进焊丝可进给性的需要量。在优选方式中，润滑剂为当少量涂覆时可以提供有助于焊丝可进给性的一种。例如，植物油如含甘油三酸酯的菜籽油或合成油如聚异丁烯最适合。
上述图1A所示的实施方式是显示以下实施方式。包括形成U型带钢的步骤、在形成的U型带钢中填充焊剂的步骤，以及将U型带钢形成为管状焊丝的步骤，以及形成管状焊丝的主拉伸步骤的过程，以及包括从次焊丝拉伸步骤到在对进给焊丝的焊丝表面涂覆润滑剂的过程都分别通过同样连续的生产线进行(在线)。然而，根据FCW制造生产线的生产效率和生产条件，也可以将主焊丝拉伸步骤和次焊丝拉伸步骤连接，所有这些都通过同样的在线过程进行。另外，直到主焊丝拉伸步骤的步骤还可以进一步分解成分别进行。例如，直到将焊丝形成管状焊丝的步骤104b和形成管状焊丝的主焊丝拉伸步骤都可以通过单独的生产线进行。
(滚子模具焊丝拉伸装置)
在此，将参照图2到4说明滚子模具的结构。图2是显示优选实施方式的焊丝拉伸正视图。图3是显示图1焊丝拉伸装置中滚子模具主要部分的放大结构正视图。图4是显示用于在焊丝拉伸中使用的滚子模具焊丝拉伸装置排的正视图。附带地，滚子模具焊丝拉伸装置的优选基本结构的实施方式是基于增加将在后面说明的支撑滚子模具的框架体的刚度。
首先，在图2中，滚子模具焊丝拉伸装置4a基本由滚子模具1、轴承箱(轴承盖)7a、7b、7c和7d、轴承固定梁8a和8b、整体型矩形框架单元9a、9b、9c和9d等组成。用于形成整体型矩形框架单元的各个框架单元的材料优选由相对高强度的钢如用于机器结构的碳钢、合金钢、不锈钢、或工具钢组成。
滚子模具1由两个一对的左右滚子2a和2b组成。各自滚子2a和2b的轴6a和6b分别通过轴承箱7a、7b、7c和7d中的轴承(未示出)枢轴旋转。轴承分别保持和容纳在四个轴承箱7a、7b、7c和7d中。轴承箱7a、7c以及轴承箱7c和7d连接并分别固定到两个轴承固定梁8a和8b。并通过这些梁分别固定到四个框架单元9a、9b、9c和9d。这些轴承固定梁8a和8b通过用于调节后面说明的每个分别到框架单元9a、9b、9c和9d的螺栓予以固定。
在图2中，标号11a、11b、11c和11d为用于调节滚子模具1在滚子轴向(图中的垂直方向)位置的螺栓。标号12a和12b、以及13a、13b、13c和13d表示用于调节滚子间隙(滚子之间距离)的螺栓。这些用于调节的螺栓每个都由推力螺栓、拉力螺栓等组成，并分别连接到框架单元9a、9b、9c和9d以及轴承固定梁8a和8b。然后，这些螺栓通过轴承固定梁和固定在梁中的轴承箱控制滚子轴向以及滚子2a和2b相对焊丝拉伸期间焊丝的滚子间隙的位置。此控制焊丝上滚子模的载荷和其加工比、以及焊丝的形状和直径。
另一方面，支撑和封闭滚子模具1的框架单元9a、9b、9c和9d通过螺栓10组等彼此连接，从而构成整体型矩形框架体。整体型矩形框架体的整个形状通常为用于从四个方向支撑滚子模具1的适当矩形。标号27表示当焊丝拉伸装置4a用作用于焊丝拉伸装置排(组)时，叠放和固定焊丝拉伸装置4a的固定轴孔组，其中多个焊丝拉伸装置4a相对于焊丝5串联设置。这些用于固定轴27的孔分别设置在整体型框架体的四个角(框架单元9a和9c的角部分)，以便不会抑制焊丝拉伸装置4a的结构和作用。
在图3中显示为放大图的构成滚子模具1的一对左右滚子2a和2b分别具有半圆的空腔3a和3d。然后，焊丝(图中显示的焊丝为图1B的焊丝100c)保持在模具空腔3a和3b整体形成的模具孔3中。因此，例如，用图1的焊剂106填充在其中的焊丝100c被拉伸。在此步骤，沿滚子2a和2b的滚子轴方向(图中的垂直方向)的位置通过图2的螺栓11a、11b、11c和11d调节。但滚子间隙(图中的垂直方向)通过图2的螺栓12a和12b、以及螺栓13a、13b、13c和13d进行调节。
上述优选的基本结构基本有利于保证在拉伸期间整体型框架单元9a、9b、9c和9d所需要的相应刚度和滚子模具1的固定强度。因此，即使对于高强度的焊丝拉伸，也可以防止整体型框架单元9a、9b、9c和9d的变形。这还可以增加滚子模具1的固定强度，即使对于高强度的焊丝，其也可以提高焊丝的拉伸速度和形状精度。
在焊丝拉伸装置4a中，滚子模具1的固定强度(刚度)通过滚子模具1、轴承箱7、轴承固定梁8、矩形框架体9、矩形框架体上的固定强度、以及矩形框架体上的强度本身构成元件强度中的相互协同作用确定。在本发明中，具体地说，除这些元件外，最有影响的整体型矩形框架体9的强度(刚度)增强到规定的程度，从而增加滚子模具1的强度。因此，即使对于将在后面说明的此优选结构的焊丝拉伸装置4a，具体地说，在高强度焊丝拉伸期间，当整体型框架体的延伸量超过150μm时，整体型矩形框架体刚度和滚子模具的固定强度也将变得不足，导致刚度降低。
(滚子模具焊丝拉伸装置排)
如图4所示，当此结构的焊丝拉伸装置4a实际用于FCW制造的焊丝拉伸中时，其用作焊丝拉伸装置排(组)4，其中多个装置相对焊丝100c串联设置，在图4的情况中，为了拉伸具有良好形状精度的焊剂芯焊丝100c，交替地设置具有同样结构的焊丝拉伸装置4a，其滚子2a和2b的方位彼此改变90度角。固定轴28a和28b穿过用于固定各自焊丝拉伸装置4a轴的孔(在图2中用于固定轴的孔27)。因此，其固定到固定板29(具有包括焊丝拉伸装置4a的底部的支撑部分的L型)，并作为焊丝拉伸设备4形成一体。附带地，图4中的焊丝拉伸方向为图中从左到右的方向。
(滚子模具框架体的刚度)
下面，将具体说明支撑滚子模具的框架体中的刚度。
本发明支撑滚子模具特征的整体型框架体起到保证用于焊丝拉伸的滚子模具刚度的重要作用。当整体型框架体的刚度较低时，整体型框架体很容易变形，导致变形量的增加。为此，滚子模具的固定强度也变低。结果，当在拉伸期间旋转时，滚子本身变得更容易振动。这就激励了拉伸期间焊丝的振动。结果，焊丝间歇地与滚子的模具孔接触，这样颤动擦痕出现在焊丝表面。这有可能出现下列问题：焊丝直径精度和焊丝形状精度不能实现其满意的程度；产生焊丝的表面粗糙度；以及其它问题。具体地说，此倾向越强，就要求越高强度焊丝的拉伸。为此，不能拉伸特别高强度的焊丝。另外，即使不能拉伸，除了降低焊丝的拉伸速度外，没有其它的选择。
作为对比，如同本发明的优选实施方式，通过增强整体型框架体的刚度，可以防止框架体在焊丝拉伸期间载荷下的变形。结果，增强了滚子模具的固定强度。这样，即使拉伸高强度焊丝，也能提高焊丝拉伸速度和形状精度。
在通过图5A所示的拉伸试验机20的焊丝拉伸装置中，整体型框架体的刚度用单独通过对单一整体型框架体进行的拉伸测试确定的框架体的延伸量表示。以此方式测量的延伸量方法为最简单的测量过程，并在实际高强度焊丝拉伸中与增加速度和精度的倾向相符合。
作用到框架体用于拉伸测试的拉伸载荷以下列方式测试。通过框架体支撑的物体，如滚子模具和轴承箱从实际使用的焊丝拉伸装置去除。然后，仅仅在的整体型框架体上，将10000N的拉伸载荷在滚子模具焊丝上的载荷方向作用到框架体的中心部分，从而扩张框架体。测量此步骤上时的框架体延伸量。只有整体型框架体的延伸量以及框架体的中心部分表示当其最大变形时整体型框架体的变形量。通过框架体将被例如滚子模具和轴承箱支撑的物体被有意地去除以测量框架体的延伸量的原因如下。消除这些支撑在框架体刚度上物体的作用，以便只有框架体(单独框架体)刚度极大地用于提高高强度焊丝的拉伸状态。
图5A的拉伸试验机20主要由设置在基底22上的框架件24以及垂直设置在框架件24上的拉伸试验机单元21a和21b组成，并基本具有与传统拉伸试验机同样的结构，简而言之，拉伸试验机20不同于传统拉伸试验机的地方在于，使用整体型框架体代替传统拉伸检测件，以及在于用于拉伸测试的垂直安装和固定方法的整体型框架体通过分别设置在整体型框架体9中的框架单元9d和9b(整体型框架体9的上下轴中心)中心部分的螺栓23a和23b完成。附带地，用于图5A测量的整体型框架体9显示在此状态，以便相对图2所示的整体型框架体9的方位为90度的倾斜，以便拉伸载荷方向为在焊丝上滚子模具焊丝拉伸装置的载荷方向。
图5B是显示整体型框架体9的正视图(从整体型框架体9顶部观看的视图)。如图5B所示，拉伸载荷施加在框架单元9d的中心部分，其为整体型框架体9的垂直轴，或靠近垂直轴的位置。当已经在框架单元9d的中心部分c时有作为焊丝拉伸装置用于调节位置的螺栓时，这些就可以被利用，并固定在用于拉伸试验的固定螺栓23a的位置。另外，当没有用于拉伸试验的固定螺栓或螺栓孔时，另外用于***其中用于拉伸试验的固定螺栓23a的孔将设置在框架单元9d的中心部分c。同样的孔也保持用于其它的框架单元9b。附带地，在这些情况的任何一种中，不必说用于拉伸试验的固定螺栓需要具有一定的厚度和强度，以能够充分抵抗10000N的拉伸载荷。
然后，确定L1-L0，其中L0表示在拉伸载荷作用之前，在框架体9中心部分处框架体的轮廓距离(沿框架体9的垂直轴方向)，而L1表示当已经施加拉伸载荷后，在框架体中心部分处框架的长度。结果值为框架轮廓距离的延伸量。当框架体9如上所述最大变形时，只有整体型框架体9的延伸量表示整体型框架体9的最大变形量。距离L1和L0通过千分尺、激光型距离表、度盘式指示器、变形型间隙测量装置等以μm单位测量。
在本发明中，优选整体型框架体9具有高刚度，以便在此拉伸测试的整体型框架体9的延伸量在20到150μm的范围内。例如，在此情况下，即使在焊丝拉伸步骤中不是多组滚子模具而是一组(一排)滚子模具，整体型框架体的延伸量超过150μm，则当拉伸特别高强度的焊丝时，整体型框架体的刚度和滚子模具的固定强度变得不足。这有可能出现以下问题：拉伸期间在焊丝上出现颤动擦痕；不能出现满意的焊丝直径精度和形状精度；产生焊丝的表面粗糙度；以及其它问题。这在特别高强度的焊丝拉伸中出现的几率更大。为此，不能拉伸特别高强度的焊丝。另外，即使可以拉伸，除了降低焊丝的拉伸速度外，也没有其它的选择。结果，不能达到增加用于特别高强度的拉伸速度和提高精度(增强形状精度)的目的。
另一方面，当整体型框架体的延伸量低于20μm时，滚子模具上的载荷增加过度，甚至对于相对容易拉伸的低碳钢环的FCW的拉伸也如此。为此，即使滚子模具由WC-Co体系的超硬材料制作，滚子模具的疲劳强度也将降低，并变得更容易破裂，导致其寿命的大幅度下降。因此，整体型框架体的延伸量设定在20到150μm的范围内。
由于用在本发明中的滚子模具(焊丝拉伸装置)具有此结构，所以，作用在模具表面润滑层上的剪切强度相对小，与用于焊丝通过单个小直径孔的焊丝拉伸相比，孔模润滑膜破裂的问题就不容易发生。然而，当拉伸焊丝的润滑通过不产生氢增加问题的不含氢无机干润滑剂进行时，将不会发生孔模凝固和堵塞的问题。
(滚子模具材料)
用在本发明中的滚子模具1(滚子2a和2b)优选由超硬材料制作。对于其它材料，对于特别高强度和高速(seed)焊丝拉伸的材料，滚子模具的疲劳强度降低，并变得更容易破裂，导致其寿命大幅度降低的极大可能性。超硬材料包括WC基的硬质合金、TiC基的硬质合金、TiCN基的金属陶瓷等中的材料中之一。通过适当分散ZrC、HfC、TaC、NbC、VC、Cr3C2等到超硬材料中，并用Co和/或Ni作为粘结剂等烧结上述分散体，可以制备多种类型的上述材料。
然而，对于本发明中使用的滚子模具1，除这些超硬材料外，优选由烧结具有的颗粒直径为0.1到20μmWC微粒和作为粘结剂的Co或Co和Ni产生的组合物中的一种。此由为WC基的硬质合金WC-Co体系的超硬材料制作的滚子模具具有高的硬度和刚度。当其用于焊丝拉伸时，将不会出现焊丝可进给性的降低。因此，即使增加钢环的硬度，也可以保证焊丝拉伸后FCW表面的可修整性，从而FCW焊丝可进给性提高。这样可以比利用孔模具有更高的速度和更连续的焊丝拉伸。附带地，在本发明中，在后面说明的实例中使用10质量百分比的粘结剂组分和90质量百分比的WC颗粒的一种组合物。然而，优选的组分组成范围为：粘结剂组分5到15质量百分比，WC颗粒85到95质量百分比。
附带地，同样的材料也适宜于用于本发明中的孔模。因此，用于本发明的各个孔模优选由超硬材料、特别是WC-Co基的超硬材料制作。
(精整焊丝拉伸后焊丝表面的硬度)
在这些情况下，只要其具有硬度范围在维氏硬度170到240Hv中，任何由传统低碳钢板制作的带钢都可以保证焊丝拉伸后FCW表面的可修整性。结果，减少了摩擦系数，从而提高了FCW焊丝的可进给性。对于用于本发明的任何由WC基的硬质合金制作的滚子模具，此维氏硬度范围很容易获得。当维氏硬度低于170Hv时，FCW的刚度降低，导致焊丝可进给性降低。相反，当维氏硬度高于240Hv时，FCW变得更容易破裂。结果，当FCW在卷盘线圈的开始(在缠绕的开始侧)破裂时，将出现重新缠绕的问题。
在此实施方式中，除精整焊丝拉伸外，在焊丝拉伸过程的全部各个步骤中，焊丝拉伸通过由超硬材料制作的滚子模具进行。然而，不是由超硬材料制作的滚子模具的其它模具和滚子材料的使用将会极大地影响零件或步骤的高速和连续的焊丝拉伸或变形。
(与水分含量和氢含量降低倾向的符合性)
在下文中，将说明用于从包含在FCW中的每个氢源中控制氢的进一步控制方法，根据上述高速和连续、有效的FCW制作过程，优选控制拉伸后整个焊丝的水分含量(包含在焊剂中并附着在焊丝表面)为500ppm或更低。
包含在FCW中的可能氢源如下：
(1)在外壳钢环中的原子氢，以及包含在钢环表面上的防锈油、加工油等的合成物中的氢；
(2)包括焊剂(金属粉末、氧化物粉末、或矿粉)的结晶水，以及由自然吸收或吸收在焊剂上的水分产生的氢；
(3)在FCW的制造过程中自然吸收或吸收在焊剂上的水分产生的氢；
(4)在FCW的制造中由用于焊丝拉伸的润滑剂产生的氢源。例如，无机型固体润滑剂粉末的结晶水和吸收水以及包含在油润滑剂中的氢；以及
(5)包含在涂覆在焊丝表面用于提高可进给性的润滑油、防锈油等中的氢。
总体上说，需要保证更优良焊丝可进给性的FCW最基本要在焊丝表面上设置有一些含氢润滑剂膜。为此，由项目(5)产生的氢源作为最低的要求是不可缺少的。因此，为了制作具有低氢含量和良好可进给性的FCW，需要从包含在项目(1)到(4)或(1)到(5)的每个氢源综合地控制氢。
为了降低来自每个氢源的项目(1)的氢量，盘旋状的带钢100首先通过图1实施方式中清洗和除油污步骤102事先清洗并除油污。
然而，为了降低由项目(2)提供的焊剂产生的氢量，在提供之前供给到焊剂进料器105期间干燥焊剂。
此外，为了降低FCW制造过程中由吸收或吸收在焊丝上的水分产生的氢量，可以通过滚子模具增加焊丝拉伸速度。然后，如上所述，优选设定带钢的厚度t和带钢的宽度w之比t/w在上述规定的范围内。这样也有助于降低项目(3)中的氢量。
然后，为了降低由(4)在FCW的制造中由用于焊丝拉伸的润滑剂产生的氢量，采用不含氢的二硫化钼作为无机干润滑剂。
此外，除了这些氢降低方法外，为了降低项目(3)制造FCW过程中吸收或吸收在焊丝上的水分产生的氢量，优选在焊丝拉伸过程中的焊丝拉伸开始和焊丝拉伸完成(到精整焊丝拉伸之前)之间任何部分的焊丝表面温度保持在90到250℃范围内。在焊丝拉伸过程中，焊丝表面的温度一旦短时间保持90℃或更高。结果，即使在大气中包含水分为通常量，换言之，即使不进行用于降低大气中水分含量的大气控制，水分的蒸发也将使在焊丝拉伸中吸收或吸收在焊丝中焊剂上的水分含量的降低。
焊丝表面的温度可以通过接触型热电温度计直接测量[例如，温度计：由Anritsu仪表有限公司制造的HET-40(E)，测量单元：移动旋转表面温度测量传感器SE9845]。
焊丝中的焊剂在用于通过成型降低直径的加工程度中和填充进焊丝中后焊丝的拉伸增加，以便由于加工温度继续造成的化学或物理变化如焊剂的氧化或粉碎进行。结果，焊丝具有倾向于增加整个水分含量的性质。在此方面，为了设定拉伸后整个焊丝的水分含量在500ppm或更少，上述焊丝拉伸过程中的温度控制具有极大的作用。
整个焊丝的水分含量可以通过定义为JIS K0113的K.F(卡尔·费希尔)水分测量方法测量。即，将样品焊丝加热到750℃，然后利用氧气作为载体气体从样品焊丝中提取出水分。提取的水分含量通过库仑滴定法测量。并且，当W2表示通过其中氩作为载体气体的此方法测量的水分含量，而W1表示通过使用氧气作为载体气体测量的水分含量时，W1和W2之间的差(W1-W2)表示以下量。即，已经存在于表面上以及在焊丝内部(如焊剂)由有机物质形成的氢原子被氧化成水。检测的水量(来自有机物质的水分)由差(W1-W2)表示。
另一方面，为了防止焊剂吸收水分，必须设定焊丝的表面温度为高于250℃的高温。当在拉伸过程中表面温度超过250℃时，包含在焊剂中的金属粉末极有可能氧化。此外，焊丝的可拉伸性和焊丝的拉伸效率也大大降低。另外，一旦焊剂被氧化，将变得更容易吸收水分。这样也从反面导致焊丝中氢的增加。此外，在焊接期间不能提供最初设计的去氧性能，导致焊接金属的氧量增加。这对机械性能(冲击值等)非常有害。
在此，对于保持焊丝温度的具体控制方法如下。为了提高温度，将40到70℃的温水喷洒进焊丝拉伸炉中，或进行其它操作，从而设定焊丝拉伸炉内的温度在相对高的温度。因此，在焊丝拉伸中产生的热的共同作用不变地提供焊丝90℃或更高的温度。然而，当由于在焊丝拉伸中产生大量的热要求焊丝温度减少到250℃或更低时，对炉子内部进行水冷以用于释放在加工中由焊丝拉伸炉中产生的热，也为了达到焊丝拉伸中有利的润滑。焊丝的温度保持可以短时间、多数时间或重复焊丝拉伸过程中进行。然而不必为此提供具体的热绝缘装置，以减少拉伸期间焊丝的拉伸速度等。
顺便提及，为了使焊丝拉伸过程中焊丝的表面温度在适当的温度范围，外壳环(带钢)在包含(填充)焊剂之前要立刻加热。当在如带钢成型为U型的形成带钢过程的出口处形成U型带钢的温度最后在60到150℃的范围内时，可以设定焊丝拉伸步骤中焊丝的表面温度在适当的温度范围内。
与本发明施用的制造方法的外壳环(带钢)形式一样，优选使用低碳钢。上述“带钢的t/w为0.06到0.12”、“拉伸后焊丝表面具有170到240Hv维氏硬度”、以及“在焊丝拉伸过程的任何部分中的焊丝表面温度为90到250℃”的各项条件优选至少为低碳钢用于外壳的条件。然而，本发明制造方法适用的焊丝不局限于低碳钢。本发明的制造方法可以使用各种钢种如高拉伸强度钢、不锈钢以及耐热钢用于作为外壳的焊丝环。然而，即使使用低碳钢作为外壳，其成分也不局限于后述实施例表1中所示的成分。本发明的制造方法可以用于各种成分的低碳钢。
[实施例]
下面，将具体说明本发明的实施例。在图1A所示的FCW制造过程中，1.2mm产品直径的FCW利用表1中所示成分的低碳钢制造的各个带钢(环)，使用表2所示成分的各个焊剂，以及使用表3所示成分的各个润滑剂。在此步骤中，如表4和5所示，带钢的厚度t和宽度w之比t/w为各种不同的改变(宽度在12到14mm，厚度在0.85到1.4mm的范围内)，次焊丝拉伸条件如表4和5改变。附带地，表4显示本发明实施例，而表5显示对比实施例。
在此，与用于FCW产品的环境一样，由于空调***、自然和环境的缺陷，对于防止拉伸期间每个焊丝焊剂水分吸收的条件缺陷选择为允许焊丝拉伸过程中大气中水分含量很高。更具体地说，在焊丝拉伸过程的大气中，温度设定为30℃，而湿度设定为80％。因此，条件设定得比用于传统配置有空调***FCW的生产环境更高。
在达到图1A中次焊丝拉伸步骤之前的步骤中，即，从清洗和除油污步骤102到通过带钢100的滚子模具的主焊丝拉伸步骤201到206，对于各个实施例使用同样的条件。在此过程中，填充进每个形成U型带钢的焊剂在进料器上以200℃干燥。然后，φ2.2mm的管状焊丝从U型带钢(φ4.6到4.8mm)一起形成。然后，进行主焊丝拉伸步骤，将φ2.2mm的焊丝拉伸到φ1.6mm的焊丝。
此外，对于滚子模具次焊丝拉伸步骤401到405，当通过孔模501进行精整拉伸时，每个φ1.6mm的焊丝拉伸到接近1.3mm产品直径的焊丝直径，最终的焊丝通过孔模拉伸到1.2mm的焊丝(FCW)的产品直径。另外，当不通过孔模501进行精整焊丝拉伸时，通过滚子模具将获得的焊丝拉伸到具有1.2mm产品直径焊丝(FCW)。附带地，对于表5的对比实施例36到39，次焊丝拉伸步骤通过孔模焊丝拉伸装置的5排(级)进行，接下来的步骤在与发明实施例同样的条件进行，从而制造FCW。
附带地，在滚子模具次焊丝拉伸步骤中，将40到70℃的温水喷洒在滚子模具205和206的焊丝拉伸炉中，从而设定焊丝拉伸炉内得温度在相对高的温度。因此，通过焊丝拉伸中产生的热的协同作用，焊丝立刻加热并保持在滚子模具205和206的焊丝拉伸炉中的150到180℃的温度。
当焊丝拉伸后，通过润滑剂去除装置115+108从焊丝表面去除润滑剂，而对进给焊丝涂覆润滑剂，通过同样的在线过程在如同图1A中所示的次焊丝拉伸步骤中，通过利用静电油涂覆装置109涂覆菜籽油进行。然后，涂覆的焊丝重新缠绕为产品FCW。
然而，在整个主和次滚子模具焊丝拉伸步骤中，都使用图2所示的高刚度滚子模具。无论是用于滚子模具的材料还是用于孔模的材料，都是通过将细微WC颗粒与作为粘合剂的平均颗粒直径为1μm的Co烧结成而制备的WC-Co的体系合成物。在此步骤中，对于每一个实施例，焊丝拉伸过程中滚子模具的整体型矩形框架体的刚度为与5所示的矩形框架体的拉伸测试的延伸量同样高的40μm。然而，只有发明实施例12和13以及表4和5中的对比实施例25、26和27，仅有在次焊丝拉伸中提供最高焊丝拉伸速度的滚子模具405的矩形框架体的延伸量改变以实现焊丝拉伸。
然后，在此条件下，测量能保证稳定焊丝拉伸的最大次焊丝拉伸速度。重新缠绕后FCW的形状精度(圆度)、FCW表面的维氏硬度(其为说明表4和5中拉伸后焊丝的性能)(其中整个油的成分被去除以用于硬度测量)、拉伸后焊丝的水分含量、以及拉伸后焊丝的残余焊丝拉伸的润滑剂量(每10kg焊丝中硫的克数)。对拉伸后用于这些性能的焊丝测试样品中进行采样，从最后从孔模拉伸501后的步骤期间直到润滑剂去除步骤108的拉伸后的焊丝终端。
每个FCW的圆度通过东京Seimitsu有限公司制作的RONDCOM30B圆度测量仪的装置进行测量。具有圆度偏差量低于±5μm的FCW规定为○；偏差量为±5到10μm的FCW规定为△；以及大于±10μm的FCW规定为×。
每个FCW中的氢含量和水分含量利用K.F.(Karl.Fisher)水分含量测量方法通过将总含量转换成水分含量进行测量。
每个FCW中的氢含量和水分含量以下列方式测量。样品从沿FCW后端侧的长度方向彼此间隔100mm的50个点获得。焊丝表面用含氯有机或含氟有机溶剂析取。其硫浓度通过红外线吸收分析方法进行测量，平均沉积在每个FCW上的硫量，然后将平均值转换为每10kg焊丝的值。这些结果显示在表4和5中。
同时，评价这些FCW用于可进给性和在低碳钢板(1mm t)之间的对焊中的焊接性质。如同焊丝可进给性一样，评价以下列方式进行。通过使用图6所示的焊丝供给装置，当焊丝具有两个弯曲部分106时，对CO2气体保护焊装置107的焊丝可进给性进行评价。用于CO2气体保护焊的条件如下：焊接电流；300A，焊接电压：32V，焊接速度：30cm/min，以及CO2保护气体：25L/min。
然后，如下评价焊丝的可进给性。当焊丝提供可以不中断地进行时评价焊丝可进给性为○。当焊丝提供为大约焊丝操作期间中断大约1或2次，但焊丝操作没有中断进行时评价为△。当在焊丝操作期间焊丝提供经常中断时，以便中断焊接操作，评价为×。
每个FCW的可焊性根据电弧稳定性评价，而无论通过焊接地点微观测是否发现在焊接位置出现焊接缺陷。电弧稳定性通过视觉评价焊接操作期间的电弧进行如下评价。当电弧一直稳定时，电弧稳定性评价为○。当电弧部分不稳定时，评价为△。当电弧一直不稳定时，电弧稳定性评价为×。焊接缺陷评价如下。当没有气孔和根本没有焊接缺陷时，焊接缺陷评价为○。当一些不能确认为焊接缺陷的气孔，但能预示轻微降低连接部分刚性时评价为△。当大量可以确认为焊接缺陷的气孔产生时评价为×。这些结果显示在表4和5中。
从表4和5可以清晰，在焊丝拉伸过程中，所有焊丝拉伸到产品直径的步骤都利用包括含硫的高压润滑剂如二硫化钼的焊丝拉伸润滑剂，并通过由WC-Co体系超硬材料制作的滚子模具进行，通过物理方法从拉伸焊丝去除润滑剂、以及对进给焊丝的焊丝表面涂覆润滑剂的用于发明实施例1到24的所有步骤都在在线过程进行。在每个实施例中，基本上说，FCW不但具有较好的可进给性和可焊性，而且次焊丝拉伸速度也很高。
然而，不落入本发明优选条件或条件范围的本发明实施例与条件和条件范围内的本发明实施例相比，在每个FCW的可进给性和可焊性上相对差。
其中带钢的厚度t和宽度w之比t/w相对地小到0.05的发明实施例1不能保持此强度以承受焊丝拉伸加工，因此变得更容易遭受破裂。因此，与发明实施例2的t/w为0.06相比，发明实施例1的最大焊丝拉伸速度相对较小。为此，焊丝拉伸时间长，且焊丝中水分含量相对较大。在发明实施例1的可焊性评价中，在焊接点没有出现气孔缺陷。然而，此水分含量增加的倾向预示如下情况。即，如上所述，当焊丝拉伸过程中大气中的水分含量仍然很高时，仍然有很高的可能性使拉伸期间通过焊丝吸收的水分量增加到产生焊接缺陷的程度。此外，也有可能降低焊丝的可进给性。
相反，另一方面，在带钢的厚度t和带钢的宽度w之比t/w为0.13的发明实施例4基本与最大焊丝拉伸速度相同，但与具有0.12t/w的发明实施例3相比，焊丝的水分含量稍微高。由于以下事实这是可能的，即，如上所述，在焊丝拉伸过程中，填充(包含)焊剂的焊丝的粉碎(尺寸减少)过分提前，导致焊丝水分吸收性能的增加。在发明实施例4的可焊性评价中，在焊接点没有出现气孔缺陷。然而，在此焊丝拉伸条件下可以产生焊剂表面面积的进一步增加，或当其很难控制焊丝拉伸过程中大气中很少量的水分含量时，在拉伸期间通过焊丝(焊剂)吸收的水分量增加到产生焊接缺陷的程度就有很大的可能性。
至于通过控制次焊丝拉伸步骤期间滚子模具的加工量，并在精整焊丝拉伸后制作的焊丝表面硬度相对低的170Hv制备的发明实施例6，仍然降低了FCW的刚度，导致焊丝可进给性的降低。另一方面，对于通过控制焊丝拉伸期间滚子模具的减小的，并在精整焊丝拉伸后制作的焊丝表面硬度相对高的240Hv制备的发明实施例7，也降低了焊丝可进给性。
对于发明实施例8，其中焊丝拉伸后残余的焊丝拉伸润滑剂沉积量为相对小的每10kg焊丝0.5g，与具有相对大润滑剂沉积量的其它发明实施例相比，次焊丝拉伸最大速度较小。为此，与具有高次焊丝拉伸最大速度的其它发明实施例相比，整个焊丝的水分含量稍微增加一些。然而，在发明实施例的可焊性评价中，在焊接点没有出现气孔缺陷。此水分含量增加的倾向表明如下事实。即，根据用于FCW生产的环境，具体地说，当很难控制焊丝拉伸过程中大气中很少量的水分含量时，焊丝拉伸过程中大气中的水分含量很高，在拉伸期间水分含量增加到产生焊接缺陷的程度就有很大的可能性。
相反，对于发明实施例9，其中在焊丝拉伸过程中润滑剂的沉积量为相对高的每10kg焊丝3.0g，与具有相对低润滑剂沉积量的其它发明实施例相比，焊接期间电弧稳定性相对较差。这也有可能由于有一些润滑剂稍微保留在FCW表面达到以至于即使通过在线润滑剂去除步骤，也影响电弧稳定性的量。
对于发明实施例10，其中焊丝没有马上加热到并保持次焊丝拉伸步骤中滚子模具205和206的焊丝拉伸炉中的150到180℃的温度，与其它每个焊丝都加热并保持的发明实施例相比，焊丝的水分含量稍微增加一些。这可能是由于以下原因造成。即，发明实施例10与其它发明实施例在次焊丝拉伸最大焊丝拉伸速度方面没有很大的差异。这就造成焊丝拉伸过程中焊丝水分吸收性质的差异。附带地，在发明实施例10的可焊性评价中，在焊接点没有出现气孔缺陷。然而，此水分含量增加的倾向表明如下事实。即，如上所述，当焊丝拉伸过程中大气中水分含量仍然很高时，在拉伸期间焊丝水分含量增加到产生焊接缺陷的程度就有很大的可能性。
对于发明实施例11，其中精整焊丝拉伸不是通过孔模501进行，没有影响焊丝的可进给性，但与其它条件相同的其它发明实施例相比，形状精度如焊丝的圆度相对较差。然而，此表明如下事实。即，当增加焊丝拉伸速度或用于焊丝形状精度的其它焊丝拉伸条件变得很苛刻时，有很大的降低焊丝的可进给性的可能性。
对于发明实施例13，其中滚子模具整体型矩形框架体的刚度设定为与通过拉伸测试的延伸量同样相对低的150μm，焊丝拉伸速度高于表5中的对比实施例25到27，其中每个矩形框架体的刚度同样都设定地较低，即，设定为160μm的延伸量，以便矩形框架体的刚度在其它条件相同的情况下更加降低。然而，焊丝拉伸速度一直低于其它每个矩形框架体的刚度较高的其它发明实施例。这是由于以下原因。即，当焊丝拉伸速度增加时，在模具中产生振动。因此，为了防止焊丝上出现颤动擦痕，或为了保证形状精度，除了降低焊丝拉伸速度外没有其它的选择。
对于表5的对比实施例25到27，其中每个滚子模具整体型矩形框架体的刚度都已经降低到不高于150μm的拉伸测试延伸量，不能增加焊丝拉伸的速度，很明显地降低。此外，即使在低焊丝拉伸速度时，在焊丝上也出现颤动擦痕，其抑制了保证的形状精度。为此，焊丝可进给性也较慢，其不允许进行焊接操作。因此，也不可能评价可焊性。
另一方面，对于滚子模具整体型矩形框架体的刚度设定为与拉伸测试延伸量20μm相对同样高的发明实施例12，当增加焊丝拉伸速度时，滚子模具上的载荷也增加。因此，滚子模具的疲劳强度在焊丝拉伸期间也降低，造成由WC-Co体系硬质合金钢制作的滚子模具表面变得粗糙。为此，为了保证此焊丝量以便允许稳定的焊丝拉伸，除了相对降低焊丝拉伸速度外，没有其它的选择。这表明了框架体延伸量的极端重要性，其为通过滚子模具用于高强度焊接实心焊丝的高速焊丝拉伸中，焊丝拉伸装置整体型框架体的刚度。
此外，对于所有发明实施例14到24，改变带钢成分和焊剂成分混合物，另外，焊丝拉伸润滑剂的类型在表3所示的A到E内不断地改变，而其它焊丝拉伸条件相同，可以获得同样的优选结果。
作为对比，对于表3所示的焊丝拉伸润滑剂F和G的对比实施例28到35，使用不包含含硫的高压润滑剂，即使在低的焊丝拉伸速度时，也将在焊丝上产生模具的振动和颤动擦痕，所以本身不可能进行焊丝拉伸。
然而，即使利用表3中的各种焊丝拉伸润滑剂A、B和D，对通过孔模的焊丝拉伸使用本发明包含含硫的高压润滑剂，如同对比实施例36到39中使用孔模的次焊丝拉伸所示，即使在低焊丝拉伸速度时，也将在焊丝上产生模具的振动和颤动擦痕，所以本身不可能进行焊丝拉伸。
因此，上述结果表明如下结论。即，只要从形成的管状焊丝拉伸到接近产品直径的焊丝的整个焊丝可以通过滚子模具进行，并使用本发明包含含硫的高压润滑剂，就可以增加焊丝拉伸速度，同时保证形状的精度和焊接特性。此外，上述结果表明了本发明必要条件的重要性，以及本发明在有缝焊剂芯焊丝的良好可进给性和低氢含量特性的优选必要条件，或滚子的可拉伸性如焊丝拉伸速度。
表1
序号                                      带钢(环)性能
                          化学成分(质量百分比、余量Fe和杂质)   拉伸强度(Mpa)
C Si Mn S P Al Ti N
  X   0.040   0.01   0.25   0.004   0.008   0.048   0.005   0.0022   365
  Y   0.005   0.02   0.25   0.004   0.010   0.040   0.005   0.0020   295
表2
序号                             焊剂成分(质量百分比：相对整个焊丝重量的质量比) 总和
Fe C Mn Si Ti Al SiO2 TiO2 Al2O3 K2O   NaAlSi3O8
  a   11.25   0.02   2.01   0.95   0.15   0.10   0.14   0.25   0.10   0.03   -   15
  b   5.6   0.04   2.40   0.70   -   -   -   1.00   3.76   -   1.50   15
表3
  项目 序号            焊丝拉伸润滑剂的成分(质量百分比)   备注
  含硫高压润滑剂   载体介质、分散剂、或溶剂
  发明实施例 A   50质量百分比的二硫化钼   40质量百分比的碳酸钙+10质量百分比的萘   干润滑剂
  发明实施例 B   2.0质量百分比的烯属硫化物+2.2质量百分比的硫化脂肪和油   95.8质量百分比的菜籽油   干润滑剂
  发明实施例 C   20质量百分比的二硫化钼   2质量百分比的辛酸钾+78质量百分比的水   湿润滑剂
发明实施例 D 20质量百分比的二硫化钨   2质量百分比的油酸钠+10质量百分比的萘+68质量百分比的碳酸钙 干润滑剂
  发明实施例 E 20质量百分比的硫   8质量百分比的油酸钾+2质量百分比的菜籽油+70质量百分比的碳酸钙   干润滑剂
  对比实施例 F   90质量百分比的硬脂酸钠   10质量百分比的碳氟化物   干润滑剂
  对比实施例 G   90质量百分比的硬脂酸钾   10质量百分比的萘   干润滑剂
项目 序号 带钢号 焊剂号   带钢厚度t和宽度w比t/w                           次焊丝拉伸步骤   主焊丝拉伸步骤             FCW性能
润滑剂号 使用的模具 高温下焊丝的保持 孔模精整焊丝拉伸 最大焊丝拉伸速度 形状精度 表面硬度(Hy) 水分含量(ppm) 残余润滑剂量g/10kg焊 焊丝可进给性 电弧稳定性 焊接气孔缺陷
发明实施例   123456789101112131415161718192021222324   XXXXXXXXXXXXXXXXXXYYYYYY   aaaaaaaaaaaaaaaaababaaaa   0.050.060.120.130.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.08   AAAAAAAAAAAAABCDEAAABCDE   滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具*滚子模具*滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具   进行进行进行进行进行进行进行进行进行否进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行   进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行否进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行   70090090090010001000900800100010001200700700800800850850100010001000800800850850 ○○○○○○○○○○△○○○○○○○○○○○○○   170180220230200170240210200220200210190205210195190190175195205210195190   400300320350320300330350340400300290330450400330380330300300440400330380   2.02.01.81.71.51.71.40.53.01.20.70.81.20.82.52.22.11.81.91.80.92.62.32.2 ○○○○○△△○○○△○○○○○○○○○○○○○ ○○○○○○○○△○○○○○○○○○○○○○○○ ○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
表4
*本发明实施例12的滚子模具框架体的刚度(延伸量)为20μm。
*本发明实施例13的滚子模具框架体的刚度(延伸量)为150μm。
表5
项目 序号 带钢 焊剂号   带钢厚度t和宽度w比t/w                   次焊丝拉伸步骤   主焊丝拉伸步骤           FCW性能
润滑剂号 使用的模具 高温下焊丝的保持 孔模精整焊丝拉伸 最大焊丝拉伸速度 形状精度 表面硬度(Hv) 水分含量(ppm) 残余润滑剂量g/10kg焊丝 焊丝可进给性 电弧稳定性 焊接气孔缺陷
对比实施例   252627282930313233343536373839   XXXXXXYYYXYYXYY   aaaaaaababbbbab   0.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.080.08   ABCFGFFFGGGAABD   滚子模具*滚子模具*滚子模具*滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具滚子模具孔模具孔模具孔模具孔模具   进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行否否否否   进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行   550550550500500500500500500500500400400400400 ×××××××××××××××   ---------------   ---------------   --------------- ×××××××××××××××   ---------------   ---------------
*对比实施例25、26和27的滚子模具框架体中每个的刚度(延伸量)为160μm。

Claims (11)

1.一种用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，所述焊丝包括通过使带钢形成管状而制备的外壳和填充在外壳中的焊剂，所述方法包括步骤：
使带钢形成U型截面；对形成的U型带钢填充焊剂；将填充焊剂的U型带钢形成管；使用润滑剂拉伸管状成形的焊丝；通过物理方法从拉伸的焊丝中消除润滑剂；在焊丝表面涂覆用于进给焊丝的润滑剂，所述各个步骤都以在线的方式进行，其中在焊丝的拉伸步骤中，使用包括含硫的高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂，并从管状成形的焊丝到产品直径焊丝的整个焊丝拉伸通过滚子模具进行。
2.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
从管状成形的焊丝到具有紧接产品直径之前的直径的焊丝的焊丝拉伸都通过滚子模具进行，接着，在最后焊丝拉伸阶段通过孔模进行精整焊丝拉伸。
3.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于，用于焊丝拉伸的润滑剂包括二硫化钼。
4.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
拉伸到具有紧接产品直径之前的直径的焊丝通过滚子模具进行精整拉伸。
5.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
使用焊丝拉伸润滑剂，以便当拉伸后沉积在焊丝表面上的焊丝拉伸润滑剂的量为拉伸后的焊丝表面上每10kg焊丝上硫的量在0.1到0.6g的范围内。
6.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
当支撑滚子模具的框架体在滚子模具焊丝拉伸载荷方向施加有10000N拉伸载荷并扩张时，支撑滚子模具的框架体具有框架体的延伸量为20到150μm范围的刚度。
7.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
带钢的厚度t与带钢的宽度w的比t/w在0.06到0.12的范围内。
8.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
拉伸后的焊丝表面具有的硬度范围在170到240Hv维氏硬度内。
9.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
在任何一个焊丝拉伸步骤中，焊丝的表面温度在90至250℃的范围内。
10.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
带钢在所述成形步骤之前，事先经过清洗和去油污，而焊丝拉伸润滑剂只涂覆在将成为所述带钢的焊丝表面的表面上。
11.根据权利要求1所述用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法，其特征在于：
拉伸后焊丝的水分含量为500ppm或更少。
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