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发布时间:2020-05-12 00:58    文章作者:365bet

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  属于焊接电极的一种,用于电阻焊接设备的焊接,如固定式点焊机、悬挂式点焊机及机械手点焊机等,因为套于电极连杆上,故而称作电极帽。材质大多为铬锆铜,也有弥散铜。焊接一定的次数后(一般为1000-1200点),由于磨损而需要修磨或更换,属于焊接消耗部品。

  电极帽的材质现在较多采用的是铬锆铜。在纯铜中加入微量的铬和锆,能显著提升其硬度及高温软化温度,导电性能良好。也有采用弥散铜的,是用于镀锌板的焊接,因为如果采用铬锆铜的材料的电极帽进行焊接时,铬会和镀锌板中的锌起化学反应,生成类似铜的物质,影响焊接的质量。而弥散铜则能较好的解决这个问题。

  根据形状大致可分为P 、D 、E、F型如广州谷川的型号 KD-1623-C,则代表是D型直径为16,长度为23,内径锥度为1/9.6 的电极帽一般根据焊接工件的厚度及材质还有形状来决定电极帽形状的选取。

  中国汽车制造行业的蓬勃发展起源于20世纪90年代,现在已进入高效化生产阶段,同时,汽车市场的竞争也越来越激烈,要在汽车行业中处于不败之地,就必须在汽车生产中提高生产效率,降低汽车的制造成本,而焊接在这个环节中起着至关重要的作用

  中国的汽车制造行业目前普遍使用的电阻焊接电极材料为铬铜或者铬锆铜。随着行业的发展,用户对汽车的质量和品质提出了更高的要求,从而使镀层板尤其是镀锌板的使用越来越广泛,这就对电阻焊接提出了更高的要求。而铬铜或者铬锆铜电极,已基本上不能满足焊接生产的需要。为此,诺高焊接(Noko Welding)推出了新型的电阻焊接电极——弥散铝强化铜电极。

  镀锌板焊接的主要问题表现在电极损耗大、焊接难以有效形成、电极与镀锌板之间容易发生粘连以及焊接电流大等方面。这些问题直接影响着汽车的生产效率,并且加大了相关焊接设备的损耗和焊接生产成本。

  电阻焊的焊接原理是利用在电极之间通过大电流而产生大量热量,熔化钢板,在钢板之间形成焊核,从而达到黏合钢板的目的,由于在焊接时温度很高,在导致钢板熔化的同时,也会使电极发生软化,因此会使电极的形状发生变化,从而导致电极的高温稳定性差,不同材料的软化温度也不尽相同,这是同其材料的物理特性决定的。

  从上可知普通的电极材料在400℃左右时开始软化,当达到焊核形成需要的980℃时,其维氏硬度已下降为原来硬度的1/3左右,从而导致电极在焊接时偏软,损耗加大。弥散铝强化铜电极克服了上述缺陷,其在900℃左右时才开始软化,这就保证了其在高温时的稳定性,减少了损耗。

  镀锌板焊接过程是个复杂的物理及化学变化的过程,其中最典型的化学变化就是锌与铜结合产生了黄铜。由于镀锌板上的锌溶点较低,焊接加热时,锌会首先熔化析出与电极表面的铜结合产生黄铜,黏附在电极表面上。而黄铜的导电率仅为纯表面上。而黄铜的导电率仅为纯铜的21.5%,因此黄铜的存在就会直接影响到下一次焊接的效果,同时铬是锌与铜发生化学反应产成黄铜的催化剂。用含铬这种元素的铜合金来制作电极,在冷轧钢板的焊接过程中,可以增加电极的硬度,减少修磨次数,从而提高电极的使用寿命。但是在进行镀锌板的焊接时,却会在焊接过程中产生黄铜,导致电极和镀锌板容易发生粘连,增加修磨次数。由此可见,铬铜或者铬锆铜对于镀锌板焊接来说反而不是一种理想的电极材料。

  对于电极来说,每一次焊接的过程都是一次高温退火的过程。普通铜合金电极材料在高温退火后,硬度与导电率均有所下降由,以上可以看出,弥散铝强化铜在高温退火后,硬度与导电率基本没有发生变化。铬铜与铬锆铜在高温退火后,其硬度明显下降,仅为原来的35%左右,导电率下降为原来的50%左右。

  硬度下降会影响电极在高温时的稳定性,并会缩短电极的使用寿命;而导电率的下降会使焊接单位面积的电流电量减小,同时焊接产生的焊核减小,进而产生虚焊或脱焊,严重影响焊接的质量。为保证焊接质量,不得不调大电流,进行补偿,以保证焊接产生合格的焊核。但是由此会产生的一系列问题就是由于焊机长时间在大电流的情况下工作,焊机及电缆也长时间处于高负荷的状态工作,会导致焊机及电缆的使用寿命降低。

  综上所述,弥散铝强化铜的物理特性决定了其在抗退火、抗粘连、导电率、使用寿命、能源消耗和维护费用上都优于普通电极材料。在其应用过程中,明显地提高了焊接生产效率和焊接质量,有效解决了目前镀锌板在焊接过程中的种种问题。

  目前,欧美及日本的很多著名汽车厂纷纷开始应用弥散铝强化铜作为其新型电阻焊接材料,特别是汽车零部件行业大多采用P-CAP弥散铝强化铜电极,它可以在不修磨的情况下进行20000次高质量焊接,极大地提升了其关键工位的焊接生产效率。


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