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关于电极材料

1 CuCr(铬铜)与CuCrZr(铬锆铜)有什么区别?

 

    共同点:都是铜合金材料,适合作电阻焊电极用,具有较高的硬度、强度;具有高温软化的特性,能抗高温而保持其化学、物理性能温度约为450550;具备一定的耐磨性,较长的使用寿命;具有良好的导电性能。

    不同点:在铜合金熔炼中,CuCr只在铜中加入Cr元素成份;而CuCrZr,则除了加入一定成份的Cr元素外,还添加了Zr元素,而Zr元素具有耐磨,韧等特性,因而CuCrZrCuCr相比,材料的耐磨性能更好,具有更长的使用寿命,同时也提高了高温软化温度,因此CuCrZr作为电极材料更具优越性。

 

 2 焊接镀锌板时为什么会出现电极粘住的现象?

 

    这是因为采用的电极材料为CuCrCuCrZr,材料中的Cu在焊接产生高温熔化时,镀锌板的锌(Zn)与Cu反应会生成CuZn的合金,而CuZn正好就是黄铜合金成分,因而发生了化学反应,损耗电极材料,产生粘住现象。

 

   

3 如何能解决焊接镀锌板时产生的粘结现象?

 

a) 最佳的方案是采用弥散强化铜(CuAl2O3,CuAl2O3是一种优越的电阻焊电极材料,其软化温度高达900°,是有良好的导电性强度及耐磨性,使用寿命长,不会产生电极与工件粘住的现象。

b) 如果要用CuCrCuCrZr,可使用两段电流焊接法,点焊机须具备两段电流输出,第一次电流(较小)先将镀层了击穿,第二次电流才把工件焊接,这样会将工件牢固焊住,电极粘住的现象也会得到改善。

 

4 KCF为何物,为什么焊接螺母、螺栓要使用它?

 

KCF为一种特殊的铬铁合金,其特点是,硬度及强度韧性好,而且经过特殊热处理工艺后,具有表面低压绝缘的特点,而焊接螺母或螺栓时,对螺纹部份要求作绝缘保护,以防止由于分流而烧伤螺牙;由于KCF作为棒材成型材料,加工比较方便,周期会较短;因而用KCF材料作为定位芯比较理想。

当然也可以用陶瓷材料作为定位芯,陶瓷的硬度是完全没有问题的,但由于其容易碎易折断,也不够理想,而且成型需要模具,因而对特殊的位芯加工就更困难,生产周期也较长,小批量侧成本十分高。如果批量大,并做成标准化则成本会较低。

 

5 电极材料介绍:

 

铬锆铜(CuCrZr)

 

铬锆铜(CuCrZr)是最常用的电阻焊电极材料,这是由它本身优良的化学物理特性及很好的性价比所决定的。

 

1) 铬锆铜电极它达到焊接电极四项性能指标很好的平衡:

 

优良的导电性----------保证焊接回路的阻抗最小,获到优良的焊接质量 ?

 

高温机械性能----------较高的软化温度保证焊接高温环境下电极材料的性能及寿命 ?

 

----------电极不易磨损,延长寿命,降低成本 ?

 

较高的硬度和强度----保证电极头在一定的压力下工作不易变形压溃,保证焊接质量

 

2) 电极是一种工业生产的消耗品,用量比较大,因而其价格成本也是一个考虑的重要因素,铬锆铜电极相对其优良的性能来说,价格比较便宜,能满足生产的需要。

 

3) 铬锆铜电极适用于碳钢板、不锈钢板、镀层板等零件的点焊与凸焊,铬锆铜材料适合于制造电极帽、电极连杆、电极头、电极握杆、凸焊特殊电极、滚焊轮、导电嘴等电极零件。

 

        

     

铍铜(BeCu)

 

铍铜(BeCu)电极材料与铬锆铜相比,具有更高的硬度(达HRB95~104)、强度(800Mpa/N/mm2)及软化温度(达650),但其导电率要低得多,较差。 铍铜(BeCu)电极材料适用于焊接承受压力较大的板材零件,以及较硬的材料,如焊缝焊接用的滚焊轮;也用于一些强度要求较高的电极配件如曲柄电极连杆,机器人用的转换器;同时它具有良好的弹性和导热性,很适合制造螺柱焊夹头。 铍铜(BeCu)电极造价较高,我们通常将其列为特殊的电极材料.

 

     

氧化铝铜(CuAl2O3

 

氧化铝铜(CuAl2O3)也叫弥散强化铜,它与铬锆铜相比, 具有更高强度(600Mpa/N/mm2),出色的高温机械性(软化温度达900)及良好的导电性(导电率80~85 IACS%),具有出色的耐磨性,寿命长。 氧化铝铜(CuAl2O3)是一种性能优异的电极材料,无论其强度、软化温度还是导电性都非常优越,尤其突出的是用来焊接镀锌板,它不会象铬锆铜电极那样产生电极与工件粘住的现象,不用经常打磨,有效解决焊接镀锌板的问题,提高了效率,降低了生产成本。 氧化铝铜电极具有优良的焊接性能,但其目前造价十分昂贵,因而目前使用还不能普遍使用,但对镀锌板优异的焊接性能及镀锌板的普遍使用,使得其市场前景广阔。 氧化铝铜电极适用于镀锌钢板、铝制品、碳钢板、不锈钢板等零件焊接.

 

     

(W)、钼(Mo)

 

钨电极(Tungsten) 钨电极材料有纯钨、钨基高比重合金及钨铜合金,钨基高比重合金是钨中加入少量的镍铁或镍铜烧结而成,钨铜复合材料(Tungsten-Copper)含有10-40% (重量比)的铜.

 

钼电极(Molybdenum) 钨、钼电极具有硬度高、熔点高、高温工作性能优越等特点,适合与焊接有色金属铜、铝、镍等,如开关的铜编织带与金属片的焊接。

 

             

 

     

附录:电极材料化学及物理性能

 

1) 铬锆铜材(CuCrZr)的成型工艺:

  真空熔炼→ 热锻() 固熔 →冷锻() →时效处理

以上工艺加上严格的质检控制,保证材料优良的导电性,高强度、良好耐磨性。

生产的标准电极头、电极帽、异形电极采用了冷挤压工艺及精密机械加工,进一步提高产品的密度,产品性能更加优良、耐用,保证焊接质量稳定。

 

圆棒规格φ 3.0~45mm ,方块或圆盘一般根据客户的要求尺寸锻造订做。

 

Al 2 O 3 Cu BeCu 化学成份及物理特性

 

 

 

说明:

 

1) 合金的化学成份分析按ZBH62-003.1-H62003.8的规定;

2) 合金的硬度测量按GB230的测定,每件试样测量三点取其平均值;

3) 导电率测量用涡流导电仪(涡流比较法)。每件试样测三点,取其平均值,直径小于15mm的试样,可按GB3048.2的规定测量;

4) 软化温度的试验,将试样放于升温到550炉中(关闭炉门后,要求15Min内回到此温保温2h后淬水冷却,测量试样室温度值(取三点平均值))其硬度与原始硬度值相比,不得降低15%以上。

 

 

 

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