电极特性在电阻点焊中的关键作用
纯铜电阻焊电极的特性和设计导致其传导热量,而纯难熔金属电极因保热特性被选用。钨(W)熔点最高(3387°C),常温和高温下硬度极高,耐氧化,电阻率极高。
钼(Mo),钨的难熔金属“姊妹”,熔点亦高(2610°C),高温机械强度高,虽略低于钨。钼电阻率也高。(更详细的各元素电阻率回顾,包括钨钼,见《选定元素电阻率》,含全温度范围电阻图表,比单一数值更实用。)
选择电阻焊应用电极材料时,关键是通过在点焊工艺周期中设计冷却机会,最大程度控制不可避免的氧化消耗。钨比钼更易因热冲击分层,这是额外选型考量。但权衡在于钼氧化比钨快。
与开发改进纯铜性能的铜合金材料并行,存在改进纯元素本身的钨和钼合金。(注:因钨钼为粉末冶金产品,“合金”一词不完全适用于非粉末金属。要充分分散入难熔金属,合金材料须耐受或适应钨钼通常的高温加工要求。)
铜钨(CuW)有多种成分比,广泛应用因平衡了铜钨优势。银钨(AgW)也有不同成分比,优势在于银(Ag)难与铁(Fe)、镍(Ni)合金,故AgW适合焊接不锈钢及其他镍基合金。
这些合金电极材料是渗透结构烧结硬化的结果。基本上,将精确称量的纯铜或银置于装有精确量钨或钼粉末的模具中,在惰性气氛炉烘烤。结果得到兼具高温强度和高导电性的电极。
偶尔电阻焊应用需独特性能组合,此时有多种特种电极可选。银碳化钨(AgWC)是种特殊难熔电极材料,因碳化钨(WC)提供卓越抗氧化性并保持焊接热循环中的形状而被选用。
最后,重金属——即重钨合金,含W、Fe、Ni、Cu,视各厂商牌号而定——是另一种特殊难熔金属点焊电极。优势包括优异抗氧化性和比纯钨、碳化钨(WC)更易加工。
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工业技术