[其他]電阻焊電極合金材料及其制造方法

無效

• 申請號: 85106185
• 申請日: 1985-08-08
• 公開（公告）號: CN85106185B
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發明（設計）人: 沈小宇;戚建;陳國瑜;吳彥卿
• 申請（專利權）人: 機械工業部上海電器科學研究所
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;B23K35/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 王孫佳

本發明涉及一種合金材料，特別是一種電阻焊電極合金材料，本發明還涉及一種制造合金材料的方法，特別是制造這種電阻焊電極合金材料的方法。

電極合金是電阻閃光對焊過程中的關鍵材料，其任務就是要在對焊件施加夾緊力（5～12kg/mm²，總夾緊力高達數噸以上）的同時能使大電流（數萬至數十萬安培）通過。由于焊接體之間的電阻遠遠大于電極與焊件的接觸電阻，因此大電流所產生的能量基本上都作用于兩焊件的端面。經過閃光燒化后，兩焊件端面的金屬處于熔融狀態，接著由夾緊電極執行頂鍛，從而完成對焊。所以電極材料不僅要有較好的導電性能，而且最重要的是要有良好的高溫強度來滿足使用要求。

目前，電阻焊電極合金材料分為四大類。第一類是高導電率低強度的無氧銅和Cu-Cd合金，它們主要用于導電性能好的有色金屬的點焊和縫焊。第二類是較高導電率中等強度的Cu-Cr和Cu-Cr-Zr合金，它們主要用于厚度小于6mm的低碳鋼板的點焊和縫焊。第三類是中等導電率高強度的Cu-Be-Co和Cu-Ni-Si合金，它們主要用于鋼結構件的對焊。第四類則主要用于電阻焊機中機械構件的合金。本發明的電阻焊電極合金材料屬于第三類。上述Cu-Be-Co合金雖具有較高的硬度及導電率，能滿足對焊電極的要求，但是它有一個致命弱點，那就是鈹的氧化物和氟化物有劇毒，而且鈹和鈷又是戰略稀有金屬，它們的昂貴價格使Cu-Be-Co合金達50元/kg，所以對大量消耗電極的對焊來說不是一件理想的事。目前，國外已在進行取代Cu-Be-Co合金的研究，其中較為成熟的是美國的Ampcoloy940高性能無Be合金，其成分為Ni：2.5%，Si：0.6%，Cr：0.4%，其余為Cu，其性能為硬度：200～223HV，導電率：25～26MS/m（見美國的《AlloyDigest》1982，4）。該材料雖然導電率較高，但高溫下的硬度還不夠，把它用作高溫條件下的電極時，容易出現變形。另外，1978年日本的公開特許公報54121號和1972年的西德專利2252789號等也都報道了Cu-Ti和Cu-Ni-Al等合金材料，這些材料雖然硬度較高，但導電率都小于10MS/m，所以不能用作電極材料。

本發明的目的是要提供一種屬于第三類電阻焊電極合金材料的代Cu-Be-Co電極合金，力圖使材料的高溫硬度和導電率都達到或超過Cu-Be-Co合金，從而克服了因劇毒而給人體帶來的危害，同時也降低該第三類電阻焊電極合金材料的生產成本。

本發明的目的還在于提供一種制造電阻焊電極合金材料的方法，使通過該方法制得的電極合金能滿足上述要求。

本發明是這樣構成的，它是一種電阻焊電極合金材料，其主要成分為銅，作為添加成分的有鎳、鉻、其特征在于：作為添加成分的還有鈦、鋯和鈰。

本發明也是這樣實現的，它是一種制造以銅為主要成分的電阻焊電極合金材料的方法，該方法包括：對銅、鎳、鉻、鈦、鋯和鈰這些原材料進行清洗和烘干，然后進行熔煉，形成錠子之后再進行鍛造，其特征在于：對鍛造好的工件在960℃～990℃溫度中保溫之后作固溶處理，此后再以30%～60%的壓縮力進行冷變形壓力加工，最后在500℃～540℃的溫度下進行時效處理。

本發明的電阻焊電極合金材料為代Cu-Be-Co電極材料，經過測試證明，它在高溫下的硬度和導電率都達到且超過了Cu-Be-Co合金，也比美國的代Cu-Be-Co材料在硬度方面更顯示出優越性。由于具有理想的高溫機械性能和良好的導電率，除了用作對焊電極之外，還可廣泛用在需要高強度導電材料的電機電器中。

本發明的制造電阻焊電極合金材料的方法工藝嚴密，用該方法制成的合金能滿足上述要求。

下面將通過最佳實施例來對本發明作進一步的詳細描述，但本發明的內容并沒有為該實施例所局限。