钛焊丝拉制润滑剂的选用及性能对比

王忠国 许强 郑诗剑

【摘 要】用于钛焊丝拉制的润滑方式很多，包括固体润滑、液体润滑。本文对油脂润滑、石墨乳润滑、钠皂固体润滑及将丝材进行涂层处理后再使用钠皂固体润滑这几种方式进行对比试验。发现将丝材拉制前进行涂层处理，再使用钠皂固体润滑剂拉制，这种方式不仅可以保证丝材充分润滑、顺畅拉丝，而且拉制后的丝材表面易于清洗，能够很好的满足钛焊丝的生产要求。

【关键词】钛焊丝 涂层 钠皂 顺畅 易于清洗

1 研究背景

随着我国稀有金属业的不断发展，钛、锆、铪等金属在化工、海洋、航空、核能等行业的需求量不断增长，對稀有金属的生产效率、质量等要求也在不断提高。现在钛焊丝的拉制存在成品焊丝表面有润滑剂残留物导致焊接时弧光不稳定、焊接有异响、熔液飞溅，因润滑剂润滑效果不良导致拉制过程中焊丝表面不光滑等问题。为了适应市场的需求，故针对钛焊丝的拉制润滑工艺进行研究对比，以提高后期钛焊丝的生产效率及质量。

2 研究方法和过程

钛焊丝的生产是利用钛的塑性，在拉伸力的作用下，使钛盘圆通过一系列不同孔径的拉伸模孔，逐步拉伸至要求的规格尺寸的过程。为了保证钛丝能够顺利经过模孔，在拉丝过程中需要采用润滑措施。在拉拔时，产生剪力、压力和高温，因此用于拉拔的润滑剂必须具有以下性能：耐压性、热稳定性、延展性、较强的吸附力、良好的润滑作用以及良好的经济性。

针对上面一些性能要求，该研究采用了常用的几种润滑剂：油脂（50#机油）、石墨乳、钠皂固体润滑剂进行对比试验。其中钠皂固体润滑剂又分两种场合，一种在丝材表面涂覆盐石灰，另一种是丝材表面不做处理。盐石灰的成分为：12%硫酸钠+12%氧化钙+0.3%磷酸钠+0.2%氯化钠+水（余量）（配成乳浊液煮沸）。

取同一炉批号的钛盘圆12盘，每盘重5Kg，每3盘使用一种润滑剂，并做好标记，分别为：油脂润滑、石墨乳润滑、钠皂固体润滑、盐石灰涂层加钠皂固体润滑。用石墨乳润滑的3盘钛焊丝，需提前涂抹好石墨乳、待晾干后拉制。采用盐石灰涂层的3盘钛焊丝、需先放置与配好的盐石灰溶液中浸泡10分钟左右取出晾干，待使用钠皂润滑剂拉制。采用油脂润滑的钛焊丝，在丝材进入模具前，将油脂均匀的刷涂至焊丝的表面，保证丝材表面都有润滑剂。

拉制过程中，注意观察拉制的断丝情况、拉制的顺畅情况（可通过拉制时有无颤抖、震动、声音等来判断）、拉制后丝材的表面粗糙度情况以及丝材表面清理的难易程度。待拉制完成后，分别进行焊接试验、观察焊接时弧光、焊接有无异响以及焊缝表面质量。

3 结果分析

采用油脂（50#机油）润滑方式，拉制时偶尔有异响，局部存在干摩擦，拉制不顺畅，拉制后表面较粗糙。拉制完成后，钛丝表面清洗较难，并且工作场所易洒油脂、导致灰尘吸附，工作环境比较脏。

采用石墨乳润滑时，拉丝较顺畅，拉制后表面质量较光滑。但是拉制完成后，钛焊丝表面石墨比较难清洗，容易残留有石墨，并且工作场所受石墨污染较严重，工作环境比较脏。

采用钠皂固体润滑剂，在无盐石灰涂层的情况下，拉制时常出现异响、拉丝模剧烈震动，拉丝不顺畅，拉制后表面较粗糙。采用盐石灰涂层后，拉制比较顺畅、无异响产生，拉制后钛丝的表面质量较好。拉制完成后，钛焊丝表面的润滑剂用热水即可清洗干净，工作场所易于清理、污染较轻，易于洁净环境生产。

用几种润滑剂拉制成的成品钛焊丝的焊接效果如表所示。

结语

通过上述试验，最终选用钠皂固体润滑剂（加盐石灰涂层）。该润滑方式，不仅可以保证拉丝过程的润滑效果，丝材表面比较光滑，保护拉丝模具不被破坏，延长模具的使用寿命；而且拉制后，丝材表面残留的润滑剂易于清洗，不易有残留物，保证了焊丝表面的清洁。从而在保证钛焊丝质量的前提下，很好的提高了钛焊丝的生产效率。

参考文献

[1]《稀有金属材料加工手册》.冶金工业出版社.1984.3.

[2]蒋克昌.《钢丝拉拔技术》.轻工业出版社，1982.8.