宣城軍焊焊接科技有限公司

新型焊接鍍鋅板電極材料


 ——彌散強化銅電阻焊電極優點:

鍍鋅鋼板由于具有良好的耐腐蝕性,近年來在汽車、家電、建筑等行業的應用越來越廣泛,尤其是在汽車制造中取代冷軋鋼板而被大量使用。在汽車制造過程中,電阻焊應用的越來越廣泛,電阻焊的電極頭作為易耗品直接與鍍鋅板接觸,其質量直接影響到焊接產品質量,同時,由于其作為一種大量使用的易耗品,其對生產成本的貢獻也不可忽略。

鍍鋅板焊接時,由于其表面低熔點鍍鋅層的存在, 減小了接觸電阻和電流密度,從而與不帶鍍層的普通鋼板相比,需要增大焊接電流或者延長焊接時間,由于更高溫度的存在,從而促進了鋅銅合金的產生,造成生產上所說的粘連工件現象,嚴重影響產品質量,增加了電極的修模次數,鍍鋅層越厚、焊接溫度越高、壓力越大、焊接頻率越高,電極頭的使用壽命就越短。近些年來,研究出新型的電極材料,解決電極與鍍鋅板的粘連現象,提高電極使用壽命,并且成功的進行工業化生產是材料研究的一項重要工作。 

目前,汽車焊接中使用的電極材料主要為鉻鋯銅,但鍍鋅鋼板電阻焊時,鉻鋯銅電極有2個主要缺點:一是電極會與鋼板嚴重粘連,大大降低生產效率;二是在焊接鍍鋅鋼板時電阻焊電極(包括電極頭、電極帽、電極板和電極輪)的使用壽命要比焊接無鍍層鋼板時明顯縮短。由于鉻鋯銅電極經常與工件粘連、在焊接一定數量的焊點后,焊接質量急速降低,嚴重影響焊點質量的一致性。基于以上原因,焊接設備廠家均希望有更好的電極材料。美國SCM公司在上世紀末期開始推出氧化鋁彌散強化銅材料。常溫下,這種材料與鉻鋯銅相似,但其具有出色的高溫力學性能(軟化溫度900 ℃)及耐磨性,更主要的是氧化鋁彌散強化銅電極中彌散分布著納米級的氧化鋁顆粒,在焊接時,由于高溫熔化了鍍鋅板的鍍鋅層,加劇鋅向銅基體擴散,形成冶金化合金,而在銅基體中彌散分布著納米級的氧化鋁顆粒具有良好的熱穩定性,可阻止Zn向電極中擴散,從而大大減小粘連所帶來的電極損耗,焊接過程中電極頭部形成蘑菇狀的速率較慢,減少了修模及更換電極次數,焊接時也不用調大電流或者二次脈沖等,節約了大量能源,提高了生產率,對于目前使用機器化生產的汽車領域來說,彌散強化銅電極的推廣應用,是焊接生產線上的一次改革,它成功的為鍍鋅鋼板的焊接提供了終端的解決方案。

氧化鋁彌散強化銅具有優良的焊接性能,但目前還不夠普及,其最主要的原因是由于其生產為粉末冶金發制備,生產工藝流程長,工藝復雜,產品回收困難,所以造成價格比傳統電極材料要高,目前,如何簡化氧化鋁彌散強化銅的生產工藝,研究氧化鋁彌散強化銅的回收工藝,減少生產成本,是材料研究面臨的新課題。 

彌散強化銅可以加工成各類電阻焊電極、電極帽、電極塊、電極臂、縫焊輪等,可用于鍍層板、碳素鋼、合金鋼、鋁、銅、異種材料以及不等厚板的點焊、縫焊、對焊等。彌散銅電極具有非常好的高溫強度,高溫導電、高溫導熱性能優異,在高溫下具有優異的抗軟化能力,同時具有良好的塑性和機械加工性能。與傳統電極材料鉻鋯銅、鈹鈷銅等相比,彌散銅電極材料具有以下優點:

1.使用壽命長,由該材料制備的點焊電極壽命長,可以減少停機、修理、更換的時間,焊接效率大幅度提高。

2.焊接質量好,焊接時無粘結電極現象發生,無脫焊現象產生。

3.工作環境好,焊接時焊接火花很小或無焊接火花出現。

4.焊點美觀,焊接部位不發黃,沒有點焊印跡,無需后續拋光,提高了生產效率,降低了成本。


彌散強化銅主要性能參數:


彌散銅與鉻鋯銅相比最大的優勢即為軟化溫度高,因為電極產品均在高溫下使用,所以當電極溫度達到550℃以上是,鉻鋯銅已經軟化失效,硬度與電導率急劇下降,不能再繼續使用,導而彌散銅產品仍然可以在更高的溫度區間550-900℃繼續使用,保持其高硬度,高電導率的性能,從而增加使用壽命。

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