Explicação das propriedades do material do eletrodo

O que torna certos materiais ideais para eletrodos em aplicações elétricas e de soldagem? Este artigo analisa as propriedades de vários materiais de eletrodo, como cobre cromo-zircônio, cobre-berílio, cobre-óxido de alumínio, tungstênio e molibdênio. Ele explica como suas características exclusivas - como condutividade, dureza e resistência ao desgaste - afetam seu desempenho e adequação para diferentes usos industriais. Com a leitura, você entenderá como selecionar o melhor material para necessidades específicas de soldagem, equilibrando desempenho e custo.

Desvendando os segredos das propriedades do material do eletrodo

Índice

1. Cromo Zircônio Cobre (CuCrZr)

O cobre cromo zircônio (CuCrZr) é o material mais comumente usado para eletrodos de solda por resistência, determinado por suas excelentes propriedades físico-químicas e custo-benefício.

1) O eletrodo de cobre-zircônio-cromo atinge um bom equilíbrio em quatro indicadores de desempenho para eletrodos de soldagem:

A excelente condutividade garante que a impedância do circuito de soldagem seja minimizada, resultando em uma soldagem de alta qualidade.

Propriedades mecânicas em alta temperatura - uma temperatura de amolecimento mais alta garante o desempenho e a vida útil do material do eletrodo em condições de soldagem em alta temperatura.

Resistência ao desgaste - o eletrodo não se desgasta facilmente, aumentando sua vida útil e reduzindo os custos.

Maior dureza e resistência - assegura que a cabeça do eletrodo não se deforme facilmente sob certas pressões, garantindo qualidade da soldagem.

2) Os eletrodos são itens de consumo na produção industrial e são usados em grandes quantidades. Portanto, seu preço e custo são considerações importantes.

Devido ao seu desempenho superior, os eletrodos de cobre-zircônio-cromo são relativamente baratos e podem atender às necessidades de produção.

3) Os eletrodos de cobre com cromo e zircônio são adequados para soldagem por pontos e soldagem por projeção de chapas de aço carbono, chapas de aço inoxidável e chapas revestidas.

O material de cobre cromo e zircônio é adequado para a fabricação de tampas de eletrodos, elos de eletrodos, cabeças de eletrodos, alças de eletrodos, cabos especiais soldagem por projeção eletrodos, rodas de solda, bicos condutores e outras peças de eletrodos.

2. Cobre-berílio (BeCu)

Em comparação com o cobre-zircônio, o material do eletrodo de cobre-berílio (BeCu) apresenta maior dureza (atingindo HRB95~104), resistência (até 800Mpa/n/mm2) e temperatura de amolecimento (até 650 ℃). Entretanto, sua condutividade elétrica é significativamente menor, o que é menos desejável.

O material do eletrodo de cobre-berílio (BeCu) é adequado para soldar peças de chapa metálica que estejam sob pressão considerável, bem como materiais mais duros, como o soldagem de costura rodas usadas para soldagem de cordão de solda.

Também é usado para alguns componentes de eletrodos de alta resistência, como bielas de eletrodos de manivela e transformadores usados por robôs, devido à sua excelente elasticidade e condutividade térmica. É muito adequado para a fabricação de pinças de soldagem para soldagem de pinos.

Apesar de seu alto custo, o eletrodo de cobre-berílio (BeCu) é frequentemente classificado como um material de eletrodo especial.

3. Óxido de alumínio e cobre (CuAl2O3)

O cobre com óxido de alumínio (CuAl2O3), também conhecido como cobre reforçado por dispersão, apresenta maior resistência (até 600Mpa/n/mm)2) em comparação com o cobre-zircônio.

Apresenta excelentes propriedades mecânicas em alta temperatura (a temperatura de amolecimento chega a 900°C) e boa condutividade elétrica (taxa de condutividade de 80~85IACS%), além de excepcional resistência ao desgaste e longevidade.

Óxido de alumínio Cobre (CuAl2O3) é um material de eletrodo excepcional, que se destaca por sua resistência, temperatura de amolecimento e condutividade superiores. Ele é particularmente excelente quando usado para soldar chapas galvanizadas, pois não produz aderência entre o eletrodo e a peça de trabalho como os eletrodos de cobre-zircônio.

Isso elimina a necessidade de esmerilhamento frequente, solucionando de forma eficaz o desafio de soldar chapas galvanizadas, aumentando assim a eficiência e reduzindo os custos de produção.

Embora os eletrodos de óxido de alumínio e cobre ofereçam um excelente desempenho de soldagem, seu custo de produção atual é significativamente alto, o que impede seu uso generalizado.

Entretanto, suas excelentes propriedades de soldagem para chapas galvanizadas e o uso generalizado dessas chapas apresentam uma perspectiva de mercado promissora.

Os eletrodos de óxido de alumínio e cobre são usados para soldar peças feitas de chapas de aço galvanizado, produtos de alumínio, chapas de aço carbono e chapas de aço inoxidável.

4. Tungstênio (W) e molibdênio (Mo)

Eletrodo de tungstênio

Os materiais do eletrodo de tungstênio incluem tungstênio puro, ligas de tungstênio de alta densidade e ligas de tungstênio-cobre.

As ligas de tungstênio de alta densidade são criadas pela sinterização de uma pequena quantidade de níquel-ferro ou níquel-cobre em tungstênio, enquanto os materiais compostos de tungstênio-cobre (Tungstênio-cobre) contêm 10-40% (em peso) de cobre.

Eletrodo de molibdênio

Os eletrodos de tungstênio-molibdênio apresentam alta dureza, alto ponto de fusão e desempenho superior em altas temperaturas, o que os torna adequados para a soldagem de metais não ferrosos, como cobre, alumínio e níquel - como na conexão entre a fita trançada de cobre de um switch e uma chapa metálica.

Tabela de propriedades físico-químicas do CuCrZr

a) Composição química e propriedades físicas do CuCrZr

b) 1) Processo de moldagem CuCrZr (Cromo Zircônio Cobre)

Fusão a vácuo Forjamento a quente (Extrusão) - Derretimento sólido - Forjamento a frio (puxamento) - Tratamento de envelhecimento

O processo acima, em combinação com um rigoroso controle de qualidade, garante a excelente condutividade elétrica, a alta resistência e a boa resistência ao desgaste do material. As cabeças de eletrodo, as tampas de eletrodo e os eletrodos de formato especial produzidos empregam um processo de extrusão a frio e usinagem de precisão, aumentando ainda mais a densidade do produto. O desempenho aprimorado do produto é mais excelente, durável e garante uma qualidade de soldagem estável.

2) Composição química

ElementoCrZrSiMgCu
Conteúdo (%)0.7-1.00.08-0.2Quantidade de traçosQuantidade de traçosEquilíbrio

3) Propriedades físicas

Forma do materialHaste redondaBlocos/discos
Gravidade específica (p) (g/cm)3)8.98.9
Dureza (HRB)80-8578-82
Condutividade (IACS%)80-8575-80
Temperatura de amolecimento (℃)550550
Taxa de alongamento (%)1515
Resistência à tração (MPa/n/mm)2)420420

c) Composição química e propriedades físicas de Al2O3Cu e BeCu

1) Composição química

Conteúdo do elemento (%)A1203Cu
A1203Cu0.8-1.0Equilíbrio
Conteúdo do elemento (%)SerNiCu
BeCu0.4-0.51.0-1.5Equilíbrio

3) Propriedades físicas

Forma do materialA1203CuBeCu
Gravidade específica (P) (g/cm)3)8.98.9
Dureza (HRB)73-83≥ 95
Condutividade (IACS%)80-85≥ 50
Temperatura de amolecimento (℃)900650
Taxa de alongamento (%)5-108-16
Resistência à tração (MPa/n/mm)2)460-580600-700

Instruções:

1) A análise da composição química da liga é realizada de acordo com as diretrizes da ZBH62-003.1-H62003.8.

2) A dureza da liga é determinada de acordo com GB230, com cada amostra testada em três pontos e o valor médio obtido.

3) A condutividade é medida com um medidor de condutividade por corrente de Foucault (método de comparação por corrente de Foucault). Cada amostra é testada em três pontos, e o valor médio é obtido. Para amostras com diâmetro inferior a 15 mm, as medições podem ser feitas de acordo com as disposições da GB3048.2.

4) Para o teste de temperatura de amolecimento, a amostra é colocada em um forno que é aquecido a 550°C (depois de fechar a porta do forno, é necessário retornar a essa temperatura e mantê-la por 2 horas antes de começar a amolecer). resfriamento por têmpera). O valor da temperatura ambiente da câmara de amostra é medido (média de três pontos) e sua dureza, em comparação com a dureza original, não deve diminuir em mais de 15%.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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