一些常见电极键合问题的解决方法

为什么会出现粘合问题——我们可以做些什么来预防它们？

最近，我们谈了很多关于可用于电阻点焊电极的不同材料——单独或组合使用的材料，需要承受高电流和大压力。但当然，这还不是全部。即使你有一个 100% 渗透的铜钨电极，比如 30% 的铜和 70% 的钨，提供两种材料的最佳——即钨在高温下的出色稳定性和强度，以及出色的铜的导热性和导电性。 . .即便如此，事情也可能会出错。

这是因为除了为您的点焊电极选择材料之外，如果您要获得一致、高质量的焊缝，您还必须具有良好的电极设计和构造——更不用说，从您的电极投资中获得最长的使用寿命。您不仅需要正确的材料和尖端和柄部轮廓，还需要在电极本身的制造过程中进行适当的粘合。

为什么电极键合很重要

电极设计和粘合方面的缺陷会导致最终产品的焊接质量发生变化，包括薄弱或失败的焊接。这是因为电极本身的缺陷连接会降低导热性并导致电极的电阻波动。这些缺陷也会缩短电极的使用寿命，需要更频繁的维修或更换。

例如，由钨或钼合金制成的带有铜轴的电极非常适合许多电阻点焊应用。毕竟，钨和钼的熔点高，在高温下很稳定，而铜电极轴散热很快。然而，当制造商通过钎焊工艺将这些合金连接到其铜轴上时，就会出现问题。

当焊料在电极材料和焊把之间的连接处分布不均匀时，会导致空腔对电阻产生影响并降低导热性。最终结果是键合质量不一致，空腔减少了电极的有效键合面积。此外，在钎焊过程中，由于毛细作用不足或零件对位不正确造成的空洞也会降低电极的结合强度。

电极尖端加热问题是另一个可能由电极接合缺陷引起的问题。这是因为当焊接电流通过电极时，产生的热量是广泛的——它在电极体内部、电极尖端、尖端与部件之间的界面、被焊接的部件以及部件与部件之间。部分接口。在随后的每次焊接中，电极尖端中的余热会在稳定在某个平均值之前积聚，具体取决于焊接速率和焊接能量。

虽然当您手动焊接时，剩余的烙铁头热量通常不是什么大问题 - 因此速度较慢 - 但在自动焊接环境中可能是一个大问题，焊接速度可以达到每秒一次或更快的焊接。在这里，残留的电极尖端热量会导致焊接问题，例如：

• 增加零件变形
• 部分开裂
• 快速尖端氧化
• 在尖端快速堆积零件材料/镀层
• 降低焊接强度
• 严重的笔尖粘连
• 刀尖几何磨损严重
• 小费寿命更短

过大的焊接电流密度还会导致严重的电极粘连、尖端区域变形和尖端长度弯曲——所有这些反过来又会降低电极的粘合能力。此外，油、油脂、铁锈/氧化物、水垢或污垢等表面污染物会形成屏障，阻碍电极制造过程中的正确钎焊，从而导致电极材料从其轴上实际脱落。

如何避免错误的电极键合

幸运的是，我们可以通过在电极和轴之间创建无缝连接来解决上述许多问题。通过更好的方法将电极粘合到其支架上，您可以获得更一致的电阻和导热性、更可重复的焊接性能和更长的电极使用寿命。一种这样的无缝连接方法是由钨、钼及其合金（包括铜钨、银钨和银碳化钨）制成的电极组件的无缺陷接合 (NDB)。

无缝接合的电极是在轴和电极尖端之间没有填充物的电极，其接合率接近 100%——创造了更有效的接合区域，进而在工件之间产生更牢固、更一致的焊接。此外，无缝接合的电极优化了热循环，减少了热负荷和电极消耗。

在 NDB 的情况下，该方法保留了电极材料成分的特性，同时将材料在模具中融合以形成仅几微米的结合。与钎焊电极不同，NDB 电极由于电极和轴之间的无缝连接，可提供恒定的热导率和电阻。

在材料选择上放置电极键合

如果没有正确的焊接电极设计和构造，您的最终产品可能会因工艺效率低下、电极故障或焊接薄弱而受到生产延误的困扰。在确保一致的焊接质量、最小的电极粘连和最长的电极寿命方面，使用 NDB 等工艺正确连接电极与选择材料一样重要。

简而言之，构成电极的材料之间的结合越好，您的焊接结果就越好，重现性越好。如果您想了解更多关于 NDB 方法及其在电阻点焊电极制造中的优势，您可以下载我们关于电阻点焊电极无缺陷接合的免费白皮书。