專利名稱：特種鎢電極的制造方法
特種鎢電極的制造方法
作為電阻焊，電極材料是非常關(guān)鍵的，它既要在焊接過程中經(jīng)受住燒蝕， 又要避免與焊接材料焊合。所以對(duì)電極材料的要求也很高，要經(jīng)受住高溫
燒蝕，首先就要求有很高的熔點(diǎn)，在金屬材料中鉤的烙點(diǎn)是最高的(達(dá)3400 °C)，它的電性能也很好，所以鎢也就常常被選用為電極材料。
在焊接過程中，電極要緊壓在焊接材料上，有一定的壓力，故電極材 料必須有一定的強(qiáng)韌性。但鉤有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，即常溫脆性，這就使其 在實(shí)際使用過程中常發(fā)生斷裂，影響正常的生產(chǎn)。即使采用經(jīng)壓力加工后 變形強(qiáng)化的鎢也會(huì)產(chǎn)生脆斷，因?yàn)樗m經(jīng)變形得到強(qiáng)化，使強(qiáng)度得到很大 的提高，但并未改變其常溫脆性。
采用加入能與鎢形成固熔體的合金元素，可提高鋝的強(qiáng)韌性，但可能 損害其電性能，影響焊接質(zhì)量。因?yàn)槠湓硎沁@些合金元素加入后形成粘 接相，而它又與鎢顆粒的晶界附近形成固溶體，使粘接相與鎢顆粒緊密地 連接在一起，從而使強(qiáng)韌性得到極大的提高，但以前連通的晶界己被電阻 率較高的粘接相阻斷。
本發(fā)明的目的是為了找到一種方法，它既能改善鴿的強(qiáng)韌性，又不影 響焊接性能。本發(fā)明選用了銅元素，銅因與鎢并不形成固溶體，它們之間只 能形成所謂的假合金，平時(shí)很少用來改善鎢的強(qiáng)韌性。但考慮到其在一定的 氣氛中可與鎢的浸潤性變得非常好，在氫氣中銅液甚至可平鋪在鉤的表面，
這種很好的浸潤性使銅與鎢能產(chǎn)生有效的復(fù)合效應(yīng)，塑硬互補(bǔ)，從而可改 善電極材料的強(qiáng)韌性，并且銅的加入不會(huì)損害其電性能，因?yàn)殂~有良好的 導(dǎo)電率。
本發(fā)明的具體工藝為把粒度為l-10wm的鉤粉混入成型劑，壓制成 型，在1000-1200。C氫氣中預(yù)結(jié)，然后在150CTC-300(TC的垂熔爐或感應(yīng)爐 中燒結(jié)成含有連通孔的鎢坯。再把銅置于鎢坯上，加熱至1100-1600°C， 這時(shí)液態(tài)銅將在毛細(xì)管力的作用下遍布整個(gè)鎢坯，銅的加入量控制在 5-15。/。(wt)之間。實(shí)驗(yàn)證明滲銅的氣氛很關(guān)鍵，因?yàn)槿粼谡婵辗諊?，銅與 鎢的浸潤性并不很好，浸潤角較大，使銅與鴿不能很好的復(fù)合在一起，有 時(shí)甚至不能滲入鎢坯。但在氫氣、氮?dú)饣蛩鼈兊幕旌蠚怏w中，銅與鎢的浸 潤性非常好，所以滲銅需在氫氣、氮?dú)饣蛩鼈兊幕旌蠚怏w中進(jìn)行。
本發(fā)明制造的電極材料，其強(qiáng)韌性得到很大的提高，在室溫下的沖擊 實(shí)驗(yàn)證明這種材料能產(chǎn)生一定的塑性變形，在尖角處敲擊時(shí)，能產(chǎn)生蘑菇 狀塑性變形，明顯有別于純鎢材料在沖擊時(shí)產(chǎn)生的脆性崩裂。
本發(fā)明制造的電極已在實(shí)際生產(chǎn)中得到了成功的應(yīng)用。
另外鎢與銅的焊接，也可利用上面提及的在一定氣氛中銅與鎢有很好 的浸潤性，經(jīng)過1100-160(TC實(shí)現(xiàn)鎢與銅的焊接。用這種焊接工藝得到的 焊接件，銅與鎢焊接強(qiáng)度很高，在破壞性試驗(yàn)中，斷裂是在銅基體上，焊 接面完好無損。鎢與銅如果用電子束、離子束來焊接，成本會(huì)很高，工藝 也復(fù)雜。利用這種工藝制造的鎢與銅焊接電極也在實(shí)際生產(chǎn)中得到了成功 的應(yīng)用。實(shí)施例粒度為1-10iim的鎢粉壓制成型，預(yù)結(jié)后在200(TC的垂熔爐 中燒結(jié)，然后在130(TC的氫氣中滲入10y。的銅，制得的電極材料，強(qiáng)韌性 得到很大的提高，作沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，材料會(huì)產(chǎn)生一定的塑性變形。
權(quán)利要求
1. 特種鎢電極的制造方法，其特征在于在1500-3000℃高溫?zé)Y(jié)后帶有連通孔的鎢坯中，滲入5-15％(wt)的銅，利用銅與鎢有很好的浸潤性，使它與能鎢產(chǎn)生有效的復(fù)合效應(yīng)，可極大提高電極的強(qiáng)韌性。
2. 根據(jù)權(quán)力要求l，其特征在于高溫滲銅時(shí)，應(yīng)在氫 氣、氮?dú)饣蛩鼈兊幕旌蠚夥罩羞M(jìn)行。
3. 根據(jù)權(quán)力要求l，其特征在于有連通孔的鎢坯在垂熔爐或感應(yīng)爐于1500-300(TC高溫中制得。
4. 在氮?dú)庵校~與鎢在1100-160(TC高溫下可很好地焊接在一起。
全文摘要
本發(fā)明為了改善純鎢電極的脆性，解決其在焊接過程中容易脆斷的問題，根據(jù)銅與鎢在一定的氣氛中有很好的浸潤性，采用了在1500-3000℃高溫?zé)Y(jié)后帶有連通孔的鎢坯添加中5-5％(wt)的銅的方法，極大的提高了電極的強(qiáng)韌性，在沖擊實(shí)驗(yàn)中這種電極出現(xiàn)了塑性變形，明顯有別于純鎢電極的脆性崩斷，并且這種電極的焊接性能很好。
文檔編號(hào)B22D23/04GK101392346SQ20071015190
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者祝朝暉 申請(qǐng)人:祝朝暉