為提高電阻焊電極的使用壽命,首先需要深入了解焊接中的失效過程及失效機制。
焊接時,需通過電極向被焊工件傳遞數(shù)千牛(N)的壓力和數(shù)萬安培(A)的電流,使被焊工件間局部產(chǎn)生強大的熱流熔核。因電極與被焊工件的直接接觸,致使電極在工作時承受高溫高壓的聯(lián)合作用而發(fā)生損壞。損壞的形式主要是變形和粘附。損壞使熔核焊透率降低,焊點直徑變小而達不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值,致使電極失效。失效的形式一般有塑性變形、剝蝕、合金化、坑蝕、自愈合、再結(jié)晶和熱疲勞等。
電極材料是電極失效的本質(zhì)原因,所以電極材料對電極失效的影響是最重要的。想要從根本上提升電極的使用壽命,只有想方設(shè)法改變電極材料成分及其強化工藝,在不降低電極導(dǎo)電率的情況下,使其強度以及軟化溫度得到提升。
根據(jù)以往人們對電極強化工藝的研究可以看出,既使制備電極的材料成分相同,但采用不同的強化工藝所制得的電極的性能往往差異很大。
株洲未錸新材采用W-Cu的無損結(jié)合方式(圖1),利用電極表面改性技術(shù)和電極深冷處理技術(shù)來強化電極,做出了極具有市場競爭力的產(chǎn)品(圖2、圖3)。具有:①高壓或高溫條件下強度大。② 具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性/導(dǎo)電性。③ 幾乎不與焊接或電鍍金屬合金化。④ 在大氣中幾乎不被氧化。⑤ 低成本等優(yōu)點。
圖1 左:傳統(tǒng)釬焊 右: W-Cu無損結(jié)合
圖2 未錸新材制造的電阻焊電極
圖3 未錸新材制造的電阻焊電極