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电阻焊电极资料中文资料(选型、常见问题等)pd
发布时间:2020-09-04 14:08    文章作者:ag8亚洲国际游戏

  大纲 1. 电阻焊接的基本知识 2. 电极帽产品 3. 铝铜 (弥散强化铜)电极帽的特性 4. 锆青铜电极帽的特性 5. 铝铜 (弥散强化铜)电极帽的综合特性 6. 自修整电极帽的特性 7. 焊接程序设定 8. 电极帽的修整 (例图) 8. 发现并处理问题 概要 q首先要理解电阻焊接的原理和过程,并能够明确的知道电极或 者电极帽在电阻焊接过程中所处的重要位置及作用。 q要知道如何正确的选择最好、最适合材质的电极帽来确保你能 够获得一个清洁、坚固和高质量的焊接。 q对于电极或电极帽来说,价格固然重要,但更重要的 是调节好你的焊接参数以实现电极在正确的焊接参数下 达到最长的焊接寿命。事实上这也就相对降低了你的电 极或电极帽的价格,并可以间接的提高其焊接效率。 电阻焊接的基础知识 • 焊接时间 • 焊接电流 • 焊接压力 • 焊接电极 为达到焊接目的所需的热能是由电流通过一个电阻回路时产生的,并且 该热能会在回路中电阻值最大的地方体现最大。 基础电学 • 电流就像水流一样 电流/安培 电荷流动量 水流量 电压/伏特 推动电荷运动的压力 水泵 电流 电压 电流的传输/安培 水泵 电阻/欧姆 物理定率 欧姆定率 在一个通电回路中电压、电流、电阻的关系: 2 E IR or I E/R 总功率 I R E 电压, I 电流, R 电阻 电阻焊接的原理就是基于欧姆定率。电阻焊接中的R就是欧姆定率中 的R。用欧姆定率就可以解释电阻焊接的工作原理,同时也可以用它 来解释电阻焊接为什么不能够完成的原因。U也就是说,当电阻焊接 无法完成或无法实现的时候,也就说明其已经违背了欧姆定率法则。 物理学定率 焦耳定率 当一个1安培的电流流过一个1欧姆的电阻时,其1秒钟所产 生的热能就可以用下面的公式来计算。 2 H I RT, 该公式也可以用另一种形式来表示 H EIT 该定率公式是由詹姆士·普雷斯科特·焦耳(1818- 1889)于1845年定论的。他是一位英国的物理学家。 其实欧姆定率与焦耳定率是有着直接关系的。 电学基础理论 典型电流流程图 次级 预压 焊接1 冷却 焊接2 回压 次级为低电压/高电 结束 脉冲 初级为高电压/低电 流 流 能量的提供/焊接控制 变压器 焊钳部分 初级电流 AC 交流电 时间调节 一完整周波(50/60 Hz) 能量调节 千安或与热能的百分比 预压 焊接1 冷却 焊接2 回压 结束 脉冲 次级的低电压/高 典型的能量输出 0000 0000 0000 0000 0000 000 0 时间 初级的高电压 / 低 电流 0000 0000 热量 电流 能量供给 变压器 焊钳部分 AC 交流焊接 从交流电压回路中获取焊接所需的电流。焊接时间以周波计算 。 通常一次时间为 60Hz 或 50Hz, 或 60/50 周波 60 周波每秒 1秒/ 60周波 .01667秒或者 16.67 毫秒/每周波 基础电学 一个交流电周波 60 周波每秒 (US) 60Hz (hertz) 1 周波 1/2 周波 + 正级 90º -负级 180º 270º 旋转度 360º AC 交流正弦波 传导角度 电流 时间 150 180 0 140-160 常规 180 360 基础电学 q焊接电流 在焊接过程中实际获得的电流与 总电流的百分比. 计算出实际产生的热能百 分比 50% 75% 50% 75% 60-80% 常规 焊接压力与焊接力 压力 – 提供或产生电极力. q也就是说电极力是由压缩空气和活塞运动产生的. 当压缩空气进入到气缸时,它会作用在活塞上一个力,使活塞推动电极作用 在焊件上,进行焊接。 电极力 – 电极挤压焊件使其紧密结合 电极力: q确保在焊接过程中,焊件与焊件之间能够有一个很好的电接触。 q保持焊件的稳固, 使焊件焊接处能够充分的融化并且能有充足的时间进行 冷凝。 物理学定率 电阻 电阻 电流是通过上、下电极被传导到被焊接工件上的。 它主要是在电压的作用下,产生电流并推动电流穿过电极传导到工件上。 并在以下三个点上产生热能: q在上方电极头与焊件的接触面 上产生热能。 q在两电极之间焊件与焊件的直接接触面上产 生热能 (也叫接合面) 。 q在下方电极头与焊伯的接触面上产生热能。 电阻对热产生的影响 本身电阻 接触电阻 RB1 RC1 RB2 RC2 RB3 RC3 RB4 焊接力 q 接触电阻同样受其所受的压力的影响。 q 随着其所受压力不同所产生的电阻也不同。 q 这个压力也可以改变焊接工件之间的通电电阻值。 电流通过电阻来转化成热能。 低压 会使得焊接工件之间的接触面的接触很差并导致在此接触 面之间产生很高的电阻, 也就是说,这使得只有在接触面上的粗 糙表面的头部产生接触。 高压 会产生低电阻, 也就是说,高压使得接触面之间的不规则 表面最大程度的挤压在一起,产生低电阻。 焊接力与电阻之间的关系 Re 压力不足 q 焊接不牢 Rc q 飞溅 Rm q 表面灼伤 q 或其它问题 RI 压力过大 Rm q 表面产生凹痕 q 焊接所需的热能不足 Rc Re 焊接力的操控 焊接头/焊钳的作用: q 把持住焊接工件以完成焊接 q 提供焊接力 q 提供完整的焊接电流通路 q 保持应有的焊接力 q 焊接完成后为焊接工件提供冷却条件 电极力是如何对电阻焊接产生影响的 低电极力产生高电阻 小的接触点 (粗糙面)会产生高 电阻,使得电流通过其接触面时, 会产生很高的热能。 它将造成焊接飞溅 电极力是如何对电阻焊接产生影响的 高电极力产生低电阻 当其接触面变大时,会使得电 流更加容易的通过焊件,其结 果将使得在焊件中间产生的热 能变小,并会造成焊件的熔化 不足。 电极力是如何对电阻焊接产生影响的? 电 极 q混合焊接工件的焊接. q工具焊接 q选择电极类型的要点: - 电极的功能 - 电极的生产工艺 - 电极的材质 电极的功能 电极的作用 1. 传导焊接电流至焊接工件。 2. 传输适当的压力或者说电极力至焊接工件, 使其达到预期的焊接效果。 3. 导出焊接点中产生的热能 (冷却焊点)。 电极的功能 传导作用 电极本身电阻 与焊件接触 导电功能. 除电极力外,在焊接过 面电阻 程中还要考虑到以下几点: q电能和热能的传输性能。 q电极自身的电阻值。 q电极与焊接工件接触面的电阻 值。 电极的功能 传输作用 电极力 q机械性能。 q使熔化的焊接工件紧密的 结合。 集中电流 q集中焊接电流,使其控制 在所需的区域内 (焊核的要 求)。 电极力 电极的功能 q铬锆铜 at q注: 纯铜为 100% IACS o 冷却、散热作用 20 C: 80% IACS 导热性 q锌: 29% IACS q电极所具有的导热性能或者 说其冷却性能必须比焊接工件 q钢: 11% IACS 的导热性能好。 q铝铜 at q只有电极具有很高的导热性 o 20 C: 能,才能使得焊接工件内部的 85% IACS 热量通过与电极的接触表面迅 q锆青铜墙 速的由电极导出,以达到冷却 铁壁 at 效果。 20ºC: 90% IACS 电极的生产制造 1. 拔丝 2. 冷锻 3. 最后的成型加工 电极的生产制造 拔 丝 冷 锻 q全部的冷锻形式采用 高强度的硬质合金。 q保留原材料的原有内 部构成。 q成型加工迅速。 q理想的生产效率。 q独一无二的冷锻加工 (可塑性)。 加工图片 铝铜电极冷锻后标准的内部组织分 布图。 普通机加工铝铜电极的内部组织分布 图。 材质:电极的材质 选材要点 q导电性能 q硬度 (在高温下的硬度) q防粘联的能力 材质:电极的材质 材质分类 全称描述 导 热 性 硬 度 (I.A.C.S.) (Rockwell) 国际退火(软)铜标准 洛氏硬度标准 RWMA 1 锆青铜Copper, Zirc onium 90% 70B (Class 1) (Z-Trode) 沉积硬质合金 RWMA 2 铬铜Copper, Chrom ium 85% 83B (Class 2) 沉积硬质合金 RWMA 2 铬锆铜Copper, Chromium, 85% 83B (Class 2) Zirconium 沉积硬质合金 Glidcop (DSC) Dispersion Strengthened 85% 75B RWMA Class 20 Copper AL-60 铝铜(Nitro de) AL-25 (Cupal) (1.1% Al O ) 2 3 (0.5% Al O ) 2 2 材质: 帽型 电极 标准合金 q2种或者2种以上的金属的化合物。 (例如. CuCr铬铜 or CuCrZr铬锆铜) q第二类或者第三类金属的内部原子结构的变 化与结合。 q比纯铜更强、更硬。 一般将其归类为 沉积硬质合金 沉积硬质合金 qCOPPER铜, CHROMIUM铬 (大约 0.1% Cr铬) qCOPPER铜, CHROMIUM铬, ZIRCONIUM锆 (0.1% Cr铬, 0.25% Zr锆) qCOPPER铜,ZIRCONIUM锆 (Z-Trode锆青铜) (0.15% Zr锆) 我们可以用合金基础学理论来解释其原因,及 为什么要在一个特定的时间和特定的温度条件下促 使其内部结构产生很好的组织沉淀或者说是沉积, 这就是所谓的热处理过程。 沉积硬质合金 采取热处理的原因: q沉淀颗粒少量均匀的分布在铜的基体和粗粒中,这样便会 有效的使铜的内部结构会产生轻微的加固效果。 q合金含量的减少,将直接对电极帽的强度及导电性能造成 影响。 q将沉积合金分布熔解于铜的主体,是为了增强其在高温焊 接操作下 (退火)产生过度软化现象。 沉积硬质合金 缺点 简单的说: q由于其长期处于高温焊接条件下,使得合金沉积增 加,电极强度降低 (产生老化)。 q高温焊接使各沉积颗粒增加,造成电极表面变得粗 糙。 q电极的快速退火现象,使得锌与其产生化学反应并 与之结合在电极表面形成黄铜 (铜锌合金),产生 粘联。 q电导率下降。 沉积硬质合金 缺点 由于导电性能的下降会导致: q在高温焊接操作下使得电极、焊钳和电缆的 使用寿命下降。 q使得生产成本升高。 q需加大电流才能形成焊核。 电阻焊接时的温度分布图 q红外线图片 q采用热感应照 相机 q2 x 1.2MM焊接 q普通钢板 电阻焊接时的 o 500 C 温度分布图 o 800 C (简单图表) o 900 C 源于: O.U. 奥托昆普, OMG.公司的科技数据 o 手册 800 C q 退火温度: 铬锆铜CuCrZr o 1000 C o ~ 500 C q 退火温度:铝铜 Nitrode o 1300 C o Al 60 ~ 900 C 导电性能对比 q 注: 纯铜有100% IACS国际退 火铜标准 q 铬锆铜CuCrZr o • 铬锆铜CuCrZr 经 20 C: o 80% IACS 900 C高温后: q 锌Zinc: 29% IACS 46% IACS q 黄铜Brass: 21.5% 源于: 电阻焊接生产 商协会 (RWMA ) IACS – 焊接材料特性 (70Cu/30Zn) q 钢Steel: 11% IACS o • 铝铜Nitrode 经900 C高 o q 铝铜Nitrode 20 C: 温后: 85% IACS 77% IACS 熔点对比 q 我们正在实验,将某种 q 铬锆铜CuCrZr: 物质 (例如铜)加入钢 o ~1075 C: 中,使其熔能够下降 o 350 C ! o q 锌Zinc: 420 C o q 黄铜Brass: ~1027 C (70Cu/30Zn) o q 钢Steel: ~1427 C q 铝铜Nitrode: o 1083 C 源于: O.U. 奥托昆普, OMG.公司的科 技数据手册 硬度与温度对照表 180 硬度与温度对照表 160 140 铝铜(HV) 120 铬锆铜(HV) 值 锆青铜(HV) 度 0,1 (HV) 硬100 银化铜 氏 维 纯铜(HV) 80 60 40 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 温度 C 在1800F (980C)条件下退火30分钟的前、后性能对照表 铜合金 退火测试前 退火测试后 国际代号 合金名称 极限抗拉 硬度 导电率 极限抗 硬度 导电率 UNS No. Alloy 强度 Hardness %IACS 拉强度 Hardness %IACS UTS UTS ksi (Mpa) ksi (Mpa) HRb HRb C-15760 Glidcop 76 80 82 71 76 82 铝铜Al-60 (524) (489) C-18200 铬铜CuCr 77 84 83 34  30 46 (530) (233) C-18150 铬锆铜 76 73 85 40  30 46 CuCrZr (524) (274) 现有电极帽材质的测试对照表 退火 厂商 序号 退火前 退火后 对比结果 (下降百分比) 硬度HRB 阻值m/Ωmm2 硬度HRB 阻值m/Ωmm2 硬度HRB % 阻值m/Ωmm2 % 铬锆铜 1 82.8 45.5 42.5 39.8 48.7 12.5 厂商 1 2 79.1 45.0 39.4 39.5 50.0 12.2 Nippert 3 80.2 47.1 76.7 44.8 4.4 4.9 铜铝DS C 4 80.4 46.0 76.4 44.7 4.4 2.6 5 81.1 47.0 77.3 44.5 4.6 5.3 铬锆铜 6 88.9 45.0 40.5 38.9 54.4 13.5 厂商 2 7 83.1 45.2 42.7 33.9 48.6 25.0 铬锆铜 8 81.5 44.8 42.6 37.6 47.7 16.0 厂商 3 9 83.1 45.1 41.6 38.4 49.9 14.7 10 81.2 44.5 41.1 35.8 49.4 19.6 11 84.5 45.0 41.5 35.7 50.8 19.4 备注: 测试温度: 保持840℃条件下退火40分钟,而后在常温状态下空气自然冷却。 退火 为什么铜合金 (沉积硬质合金) 退火后会影响其导电性? q铬锆铜和铬铜退火后之所以会降低其导电性,那是因为在高温 焊接操作下,铬会与锌产生反应,形成化合颗粒在电极表面,它 会阻碍电荷的通过。 造成后果: q电极导电率下降。 q为了达到所需的焊核直径,必须将电流值升高。 q 但增加了电流的后果就是,导致电极、焊钳、电缆等一系列设备长期处于 过高温状态下操作,造成设备的整体寿命大大降低。 电阻焊接是如何实现的? q 电极是在通水泠却状态工作的; q 钢质焊件接触面之间的阻值远 远高于钢质焊件与铜质电极接 触面之间的阻值高,所以在焊 接过程中,只有焊件接触面之 间的焊点处温度是最高的; q 在焊接过程中,在钢质焊接工 件之间焊点处会形成一个最高 温度的高温槽,而铜质的电极 并不会熔化; q 焊接时间短; q 良好的电子装置。 不管怎么说,所有焊接问题都是根据铜、钢、黄铜还锌等 材料的物理常数和电学恒定不变原理来解释的。 高质量的焊接效果需要最好材质的电极。 何为 “最好材质的电极”? q不易出现退火后过度软化. q在高温状态下仍能保持极好的导电性能. q仅需较低的热输入 – 低能量损耗 q能够形成理想的焊核。 q多次高温焊接操作下,仍能保持很好的导热性 根据以上所述,所以说 “铝铜”电极才是 “最好材质的电极” NITRODE指的是什么? qNitrode就是注册为 “GLIDCOP”的铝铜电 极 qGlidcop就是由氧化铝微粒加固而成的铜合 金。 q也就是所谓的弥散强化铜 (DSC). qNippert 的铝铜分类: qAL-25 (0.25% of Al; 0.5% of Al O ) 称之为Cupal 2 3 qAL-60 (0.6% of Al; 1.1% of Al O ) 称之为 2 3 Nitrode NITRODE CUPAL Glidcop 产品 q Glidcop 是由美国OMG集团公司生产的产品注册商标。 qGlidcop是来源于Glidden装饰公司,该产品最初是由该公司研 发的。 q Glidden已经成为金属供应链关系管理体系SCM Metals 中的一 员。 q 1995/6金属供应链关系管理体系SCM Metals 将该产品出售给了 OMG公司。 q OMG 是 Outokumpu Mooney Group集团公司的英文缩写。 q奥托昆普公司Outokumpu在OMG集团公司中占有部分股权。奥 托昆普公司Outokumpu 在OMG集团公司中没有行政管理权。 Nitrode 铝铜产品 为什么选择铝铜Nitrode ? q具有很高的极限抗拉强度 q能很好的防止热软化 (退火) q在极高的温度下仍能保持其很好的强度 q非常好的导热、导电性能 q针对于镀锌钢板,该产品具有很高的防粘联特性 为什么选择铝铜Nitrode? 简单的说: qNitrode 电极具很长的使用寿命 因为它具有 • 低能量损耗 • 飞溅少 损伤少, • 低焊接力 维修率低 • 能完成高质量焊接 • 削减修整次数 • 更长的电极使用寿命 低电极更换率 创造更高的生产效率 SOLUTION - Glidcop / Nitrode Nitrode铝铜的生产工艺过程 Cu+Al Cast 将铜和铝 以原子状态 形成铜氧 混合熔解 深加工 copper- Atomise Cu-Al O Consolidation Further and selective 2 3 aluminium 进行氧化 化铝粉末 Work 浇铸成 Powder (extrusion) Oxidation (热压) alloy 合金 GlidCop® 弥散强化铜(铝铜)的分布 纯铜覆层 从下面的圆形横截面图片中可以看到, 有8-12%比例的GlidCop(弥散强化 铜—铝铜)颗粒均匀的分布在纯铜表面内,在增加其整体密度的同时也增强 了该材质电极的强度。 GlidCop Copper 电极产品- 拔丝工艺 GlidCop® 弥散强化铜 内部结构特征 q在纯铜主体内部有1.1%氧化铝Al O 微粒。 2 3 q氧化铝Al O 微粒的尺寸: 3-12 nm 0.0000000003MM 2 3 q氧化铝Al O 微粒的间隙: 30-100 nm 2 3 q氧化铝Al O 微粒的密度: 1016-1017/cm3 2 3 q氧化铝Al O 结构增强了纯铜在超过其熔点温度 2 3 状态下的耐热度 (防高温软化),增强其高温 工作的稳定性,延长电极的使用寿命。 源于: O.M.G公司 试验室. 铝铜电极Nitrode – 特性: q其它材质电极产品退火后表面导 电性的影响? – 铬锆铜CuCrZr (46% IACS)? – 黄铜Brass (21.5% IACS)? – 锌Zinc (29% IACS)? q铝铜Nitrode: 仍能保持很好导电 源于: O.U. 奥 性能。 托昆普, OMG. 公司的科技数 q低能源损耗; 低热量损耗; 软化少 据手册 q 电极寿命延长. 铝铜电极Nitrode – 特性: q由于具有高密度的颗粒结构,使得铝铜电极不 易与锌产生反应,以保持其各方面性能不会受 到影响。 q氧化铝 Al O 具有很强的不易熔性- 防止金属 2 3 熔化。 q由于在铬锆铜CuCrZr 中的铬会使得铜和锌在 高温状态下很容易产生反应,形成黄铜。而铝 铜则不会。 q防粘连 铝铜电极Nitrode – 特性: q 无合金沉积成分 铜在常温状态下 o 铜在800 C退火 的微观结构 (放 后的微观结构 (放 大 33倍) 大 33倍) 颗粒尺寸变化, 并软化结晶. 铝铜Nitrode 铝铜Nitrode o (Glidcop Al 60) 中铜在800 C退 中铜在常温状态 火后的微观结构 下的微观结构 ( (放大 33倍) 放大 33倍) 无变化; 没丢 失任何特性 铝铜电极Nitrode – 特性: q无合金沉积成分 q低退火影响; 低软化 180 硬度与温度对照表 160 140 铝铜(HV) 120 铬锆铜(HV) 值 度 锆青铜(HV) 硬 0,1(HV) 氏100 银化铜 维 纯铜(HV) 80 60 40 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 温度 C 铝铜电极Nitrode – 特性: 很长的焊接寿命 1,200 点焊接后 1,200 点焊接后 铬锆铜CuCrZr 铝铜Nitrode GlidCop® \弥散强化铜 (DSC) 100 小时高温下强度测试结果 高温下强度测试 铝铜 (Nitrode) 试 铍化铜 测 铬铜 力 应 裂 银化铜 断 锆青铜 时 小 纯铜 0 0 1 温度 铝铜Nitrode 电极–特性总结 以纯铜为基础 良好的导电性能. 低能源损耗; 低热量 损耗; 低软化 (蘑菇头). 无其它金属合金 无外金属淀出; 在高温状态操作下仍 成分. 无退火软化. 能保持很高的强度; 低蘑菇头. 属于冷锻 整体硬化. 外型稳定,可防止蘑菇 产品 头的产生; 能保持原有 锥度. 无其它金属合金 无铬产品,使其中 无黄铜 (锌化铜)产生; 成分. 的铜不会与锌产生 无粘连. 反应。 烧结结构 不与沉积颗粒产生 自洁作用,能保持其表 - 反应 面的清洁 铝铜Nitrode – 焊接参数 电流kA 焊接步进调节器 焊点数 Ý 在每一次步进调节区间内都可延长200 - 300%个焊点 修整 Ý 在每次电极修整区间内都可延长 200 - 300%个焊点 铝铜Nitrode – 焊接参数 ß 与其它材质电极相比可减少电流 10% ß 减少电极头压力 10% ß 由其是: q防退火 q高温工作无特性损失 q针对镀锌钢板无粘连现象发生 q低热量及能源损耗 锆青铜Z-Trode q最初该材质产品是由Nippert公司委托 Battelle工业技术研发公司为航空航天及导弹 系统专门研发的一种改进型合金退火电阻。 qNippert 公司于1954 到1957 期间获取了该产 品的专利权。 锆青铜Z-Trode 何为锆青铜 Z-Trode? 按重量计算锆占其总重量的0.15%到0.20%. q电阻焊接生产商协会RWMA 类别 1 q导电率: 90 %I.A.C.S. q洛氏硬度: 70 B q专为点焊设计 q针对于镀锌钢板焊接,该产品符合CDA合金 15000. 锆青铜Z-Trode q与纯铜(游离氧化铜)合成。 为保证其做为电极材料的质量,就必须在纯铜主体 内加入极少量的合金成分。在浇铸工艺期间,锆 Zr将与液体铜内的游离氧产生反应。所有的这些 锆氧化物并不会对合金的有效强度产生任何影响。 所有的锆青铜Z-Trode都是与纯铜 (游离氧化铜) 合成而成的。 锆青铜Z-Trode 纯铜 (游离氧化铜) 常规的除氧铸造法 q利用磷来除氧。 q因为磷是很容易与氧产生化合反应的。 q但不管怎么说,磷对铜合金的导电性能是有很大的负面影 响的。 一般来说,0.05%的磷便会使铜合金的导电性能下降20%国际退火(软)铜 标准I.A.C.S. 锆青铜Z-Trode 纯铜 (游离氧化铜) qNippert采用的是游离氧坯料铸造法。 该工艺是 采用炭化浇铸法。 q这样在金属熔化成液态的整个过程都是在惰性气体覆盖 下进行的,以防止与空气中的其它物质接触、反应。 q液压金属被浇铸成坯料后,便马上被挤压成型至水槽中 ,以保持其温度与周围温度相近,防止表面氧化。 焊接特性 q针对于镀锌钢板焊接有防粘连的特性。 q完美的导热、导电性能。 q比铬锆铜CuCrZr产品节省能源20%。 q可减少10%电极力。 q更适合于簿板焊接(建议板厚 0.8mm) 锆青铜电极的工作特性 q针对于镀锌钢板焊接,锆青铜有防粘连的效 果。因为在锆青铜焊接中,其焊接电流及压 力均降低了,这样就使得锌无法得到充分的 熔化,也就是防止了锌和铜分子的扩散运动 。 q由于焊件表面锌杂质的减少,加上该材质电 极良好的导电性,使得在焊接过程中无需过 大的电极力便可获得很好电接触。 锆青铜电极的工作特性 q低电极力导致焊接电流降低。 q低电极力使得焊件之间的电阻增加。 q电阻增加意味着在焊件之间产生的热能增加,也就 是说,采用较低的电极力和焊接电流,便可达到与 其它材质电极焊接的同等理想效果。 q由于该产品在使用过程中其机械能比率与其它沉积 硬质合金的相对降低,使得该材质的电极寿命有了 大的提高。 锆青铜材质电极的优势 粘连少 能量损耗低 所需头部压力降低 长使用寿命 长寿命 也就相对节省了更换电极所浪 费的时间 更多的时间用在生 更好的生产率 产上 铝铜合成电极产品 铝铜合成电极产品具备铝铜电 极的所有特性,但其价格却比 铝铜电极低很多。 这种专利的合成生产工艺就是 把一个内置核形状的铝铜镶嵌 在一个外壳为氧化锆的电极产 品的头部内。 (如右图所示) 铝铜合成电极产品 铝铜合成电极产品特性 q基本上在使用过程中,该产品与铝铜产品具有同等 的使用寿命。 q在生产效率上它比铬铜和铬锆铜提高了很多。 q其专利的合成锁定设计工艺,使得该铝铜核在焊接 和修整的时候仍能保持与其氧化锆外壳的完美结合 ,以保证焊接质量。 q无粘连。 q其过氧后的锆铜的外壳可以很好的防止 “蘑菇头” 现象的产生。 P-型电极帽 (自修整) qNippert P-型电极帽产品是 一种可自修整的电极帽产 品,它可以在标准电极力 的条件下,保持相对恒量 的电流通过。 q 如果在合理的运用好焊接 参数阶梯步进器的条件下 , P-型电极帽可达到 20,000点高质量焊接无修 整。 P-型电极帽产品的特性 外型设计 几何恒定学 q该外型设计可使焊接面能有一个恒定电流密度通过。 q可保持恒定电流的输出。 q电流是与焊件成一个垂直角直接流过焊件的。 功效: q较低的焊接电流便可实现焊核的形成。 q减少或避免 “蘑菇头”现象的出现。 q增长了电极帽的寿命。 P-型电极帽产品的特性 外型设计 恒定几何学的功效: q使 “蘑菇头”永远保持在所需焊接面以外。 q随着焊接次数的增加,由杂质和黄铜形成的 “蘑 菇头”会逐渐卷曲并自行脱落,以保持电极头焊接 面的恒定。 *P-型电极帽的最重要的一个好处就是,它可以防止 蘑菇头的长期存在,并避免蘑菇头产生的焊核不一 致现象,保持恒定的焊核直径。 P-型电极帽产品的特性 革新的外形设计 P-型电极帽产品的特性 革新的外形设计 恒定电流密度 P-型电极帽产品的特性 P-型电极帽产品的特性 P-型电极帽产品的特性 参数设置 q初始电流可调低10-15% 。 q过高或过低都是不正确的使用设置。 q其电极力可调低 10% 。 q在焊接过程中,参数的校准是很重要的问题。该款电 极帽可在焊接过程中直接自行校准其电极头焊接面,以 保证能够长期达到理想的焊接效果。 q同样在焊接过程中,随时调节焊接参数也是很重要的 ,以保持电极的寿命。但P-型电极帽则无需焊接参数的 再调节。 q但为了达到最佳的电极寿命,焊接参数阶梯步进器仍 是有必要使用的。 P-型电极帽产品的特性 电流步进 q在使用过程中,一个新电极帽的电极头直径会很快的增加。 q但如果在使用焊接参数阶梯步进器的条件下,会使得其电极头直 径增加速度变慢,并且可以在电极头直径增加的情况下,调节其电 流参数以保持恒定的电流密度通过电极头和焊点。 适当的对焊接参数阶梯步进器进行设置与调节,能够保持其在焊接 过程中相关参数的恒定,以延长电极或电极帽的使用寿命。 P-型电极帽的优点概述 q简化电极帽的使用程序。 q保持一致的焊核形状。 q增长电极 (头)的使用寿命。 q延长其使用时间。 q减少能量损耗。 q降低电极修整费用。 q明显的死亡线 q铝铜、锆青铜的雌、雄型的13mm、 16mm、19mm直径的各种锥度的电极 均可获得。 q无需修整。 镀锌钢板的焊接 q镀层钢板, 由其是镀锌钢板会导致电极的快速 损耗和造成粘连。 q要增加25-50%的焊接电流。 q延长50-100%焊接时间。 镀锌钢板的焊接 为什么要增加其焊接电流和时间? q由于镀锌钢板的镀锌层的熔点阵字库较低, 所以在其很快熔化后,使得在焊接过程中的 接触电阻降低。 q时间增长是为了使镀锌层能够得到充分的熔 化并分离出所目标焊点,以保证焊核的质量 和牢固。 镀锌钢板的焊接 常见问题: q高电流、长焊接时间,使得电极必需承受很高的压 力反作用力和温度。 q低熔点的镀锌层会很容易与铜合金中的铬产生反应 形成黄铜杂质。 q高阻值的黄铜杂质会产生一些不必要的热量产生, 使得电极会很快的退火并形成 “蘑菇头”。 q锌与铬的合金还会使电极表面产生很多蚀损斑并且 使得电极头边缘部分迅速老化。 镀锌钢板的焊接 常见问题: q电极的此种变化会大大的影响其焊接电流密度。 q电极头部变化会导致: • 小的或不规则的焊接。 • 过度的焊接凹痕。 • 焊件工作面的过度燃烧。 • 表面熔解。 • 与电极粘连。 镀层材料的焊接 成功的焊接法: 脉冲接触焊 如果采用一个脉冲对镀层材料进行焊接,则便无法实现清洁、一致焊接,并无法防 止飞溅的产生。而多脉冲焊接则会实现此目标。 q第一次脉冲是将镀锌层熔化。 q短时间的冷却。 q第二次脉冲是使钢板与钢板之间熔化。 注: 对一16规格(1.62mm)的焊件,两次脉冲便已经足够了。而14规格(2mm) 以上 的焊件才可以采用三次脉冲。 q保持 (回压)时间则应该在3-5周波,以防止粘连。 功效: 可以在延长电极焊接寿命的同时实现清洁、一致、无飞溅的焊接。 举例参数: Sq Weld 1 Cur Off Weld 2 Cur Hold Force 1.5mm-1.8mm 25 6 8ka 1 12 12ka 5 900 lbs. (410Kg) 焊接进度表的设置 q 压力设置。 q 电流设置。 (初始电流较低) q 时间设置。由于开始时为全新电极,所以初始时间设置较短。 q 增加电流--如果在原有参数基础上会出现粘连。 q 增加电流—焊件已焊上,但强度很弱 (焊核很小)。 q 增加时间。 对此是没有固定的焊接进度表的。由于被焊焊件和焊接要求不同, 所以其所需的焊接进度表也是多种多样的。 焊接进度表的设置 焊接进度表的设置 焊接进度表的设置 表一 – 锆青铜材质电极产品的推荐焊接进度表 Z-TRODE (CuZr) 焊接进度表 – 镀锌钢、低碳钢、HSLA钢的点焊 – 二层焊件的焊接 簿板厚度 电极力 焊接时间 焊接电流范围 电极头尺寸 建议焊核直径 要求最小的 mm (In.) +/- 10% Cycles mm (In.) Amperes mm (in.) 焊核直径 N (Lb) 60 Hz mm (in.) 0.64 (0.025) 1915 (430) 4 -7 9000 - 12000 4.8 (0.188) 见注解 3.1 (0.122) 0.76 (0.030) 2115 (475) 5 -8 10000 - 13000 5.1 (0.200) “ 3.6 (0.142) 0.89 (0.035) 2890 (650) 6 - 9 11000 - 14500 6.4 (0.250) “ 4.1 (0.161) 1.02 (0.040) 3120


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