Что делает некоторые материалы идеальными для электродов при сварке и электротехнических работах? В этой статье рассматриваются свойства различных электродных материалов, таких как хром-циркониевая медь, бериллиевая медь, медь с оксидом алюминия, вольфрам и молибден. Объясняется, как их уникальные характеристики, такие как проводимость, твердость и износостойкость, влияют на их производительность и пригодность для различных промышленных применений. Прочитав книгу, вы поймете, как выбрать лучший материал для конкретных сварочных работ, соблюдая баланс между производительностью и стоимостью.
Хромоциркониевая медь (CuCrZr) - наиболее часто используемый материал для электродов контактной сварки, что обусловлено его отличными физико-химическими свойствами и экономичностью.
1) Медно-хромо-циркониевый электрод достигает хорошего баланса по четырем показателям эффективности сварочных электродов:
★ Отличная проводимость обеспечивает минимальное сопротивление сварочного контура, что приводит к высококачественной сварке.
★ Высокотемпературные механические свойства - более высокая температура размягчения обеспечивает работоспособность и долговечность электродного материала в условиях высокотемпературной сварки.
★ Износостойкость - электрод не подвержен износу, что продлевает срок его службы и снижает затраты.
★ Повышенная твердость и прочность - гарантирует, что головка электрода не будет легко деформироваться при определенных давлениях, гарантируя качество сварки.
2) Электроды являются расходным материалом в промышленном производстве и используются в больших количествах. Поэтому их цена и стоимость являются важными факторами.
Учитывая превосходные эксплуатационные характеристики, медно-хромо-циркониевые электроды стоят относительно недорого и могут удовлетворить производственные потребности.
3) Хромо-циркониевые медные электроды подходят для точечная сварка и проекционной сварки листов углеродистой стали, листов нержавеющей стали и листов с покрытием.
Хромо-циркониевый медный материал подходит для изготовления электродных колпачков, электродных звеньев, электродных головок, электродных ручек, специальных проекционная сварка электроды, сварочные круги, токопроводящие сопла и другие детали электродов.
По сравнению с циркониевой медью, материал электродов из бериллиевой меди (BeCu) обладает более высокой твердостью (достигающей HRB95~104), прочностью (до 800 МПа/н/мм).2), и температуру размягчения (до 650℃). Однако его электропроводность значительно ниже, что менее желательно.
Электродный материал из бериллиевой меди (BeCu) подходит для сварки деталей из листового металла, находящихся под значительным давлением, а также более твердых материалов, таких как сварка швом Колеса, используемые для сварки швов.
Благодаря отличной эластичности и теплопроводности он также используется для изготовления некоторых высокопрочных компонентов электродов, таких как шатуны и трансформаторы, используемые в роботах. Она очень хорошо подходит для изготовления сварочных цанг для приварки шпилек.
Несмотря на высокую стоимость, электрод из бериллиевой меди (BeCu) часто относят к специальным электродным материалам.
Медь с оксидом алюминия (CuAl2O3), также известная как дисперсно-упрочненная медь, обладает повышенной прочностью (до 600 МПа/н/мм).2) по сравнению с циркониевой медью.
Он демонстрирует отличные высокотемпературные механические свойства (температура размягчения достигает 900℃) и хорошую электропроводность (коэффициент проводимости 80-85IACS%), а также исключительную износостойкость и долговечность.
Оксид алюминия Медь (CuAl2O3) служит исключительным электродным материалом, отличающимся повышенной прочностью, температурой размягчения и электропроводностью. Он особенно эффективен при сварке оцинкованных листов, поскольку не создает адгезии между электродом и изделием, как циркониевые медные электроды.
Это устраняет необходимость в частой шлифовке, эффективно решая проблему сварки оцинкованных листов, повышая тем самым эффективность и снижая производственные затраты.
Несмотря на то, что электроды из оксида алюминия с медью обладают превосходными сварочными характеристиками, их стоимость в настоящее время значительно высока, что препятствует их широкому применению.
Однако отличные сварочные свойства оцинкованных листов и широкое распространение этих листов делают рынок перспективным.
Медные электроды с оксидом алюминия используются для сварки деталей из оцинкованной стали, алюминиевых изделий, листов углеродистой и нержавеющей стали.
Вольфрамовый электрод
Материалы вольфрамовых электродов включают чистый вольфрам, сплавы вольфрама высокой плотности и сплавы вольфрама с медью.
Высокоплотные вольфрамовые сплавы создаются путем спекания небольшого количества никеля-железа или никеля-меди с вольфрамом, а композиционные материалы вольфрам-медь (Tungsten-Copper) содержат 10-40% (по весу) меди.
Молибденовый электрод
Вольфрамо-молибденовые электроды обладают высокой твердостью, высокой температурой плавления и превосходными высокотемпературными характеристиками, что делает их пригодными для сварки цветных металлов, таких как медь, алюминий и никель, например, в соединении между медной оплеткой выключателя и металлический лист.
Таблица физико-химических свойств CuCrZr
a) Химический состав и физические свойства CuCrZr
b) 1) Процесс формовки CuCrZr (хром-цирконий-медь)
Вакуумная плавка - Горячая ковка (Экструзия) - Твердое плавление - Холодная ковка (вытягивание) - Обработка старением
Вышеуказанный процесс в сочетании со строгим контролем качества обеспечивает материалу отличную электропроводность, высокую прочность и износостойкость. При производстве электродных головок, электродных колпачков и электродов специальной формы используется процесс холодной экструзии и точная механическая обработка, что еще больше повышает плотность продукта. Улучшенные характеристики продукции более совершенны, долговечны и обеспечивают стабильное качество сварки.
2) Химический состав
Элемент | Cr | Zr | Si | Mg | Cu |
Содержание (%) | 0.7-1.0 | 0.08-0.2 | Следовое количество | Следовое количество | Баланс |
3) Физические свойства
Форма материала | Круглый стержень | Блоки/диски |
Удельный вес (p) (г/см3) | 8.9 | 8.9 |
Твердость (HRB) | 80-85 | 78-82 |
Проводимость (IACS%) | 80-85 | 75-80 |
Температура размягчения (℃) | 550 | 550 |
Скорость удлинения (%) | 15 | 15 |
Прочность на разрыв (МПа/н/мм2) | 420 | 420 |
c) Химический состав и физические свойства Al2O3Cu и BeCu
1) Химический состав
Содержание элемента (%) | A1203 | Cu |
A1203Cu | 0.8-1.0 | Баланс |
Содержание элемента (%) | Будьте | Ni | Cu |
BeCu | 0.4-0.5 | 1.0-1.5 | Баланс |
3) Физические свойства
Форма материала | A1203Cu | BeCu |
Удельный вес (P) (г/см3) | 8.9 | 8.9 |
Твердость (HRB) | 73-83 | ≥ 95 |
Проводимость (IACS%) | 80-85 | ≥ 50 |
Температура размягчения (℃) | 900 | 650 |
Скорость удлинения (%) | 5-10 | 8-16 |
Прочность на разрыв (МПа/н/мм2) | 460-580 | 600-700 |
Инструкции:
1) Анализ химического состава сплава проводится в соответствии с указаниями ZBH62-003.1-H62003.8.
2) Твердость сплава определяется в соответствии с GB230, при этом каждый образец испытывается в трех точках и берется среднее значение.
3) Проводимость измеряется с помощью вихретокового кондуктометра (метод сравнения вихревых токов). Каждый образец испытывается в трех точках, и берется среднее значение. Для образцов диаметром менее 15 мм измерения могут проводиться в соответствии с положениями GB3048.2.
4) Для испытания на температуру размягчения образец помещается в печь, нагретую до 550℃ (после закрытия дверцы печи необходимо вернуться к этой температуре и поддерживать ее в течение 2 часов, прежде чем закалочное охлаждение). Измеряется значение температуры окружающей среды в камере образца (среднее значение по трем точкам), и его твердость, по сравнению с исходной твердостью, не должна уменьшиться более чем на 15%.