焊接工艺中不同电极材料的应用
焊接工艺中不同电极材料的应用
作 者 解 其 海
目前我们国内在焊接设备上的开展和生产项目中有脉冲型、交流型、储能型和激光焊接。除超声波型其它种类的焊接设备其焊接工艺是属于一种电阻焊工艺范畴。而各种电极材料在这种生产工艺中得到广泛使用，下面就这种工艺的应用研究作以下探讨。 首先我们应知道对电阻焊接工艺的认知概念：
电阻焊接是指根据不同性质、不同规格的被焊工件采用理想的焊接设备适当调节焊接电流、电压、时间等焊接规范，工作时焊接变压器次级输出低压大电流并通过被焊金属工件产生电阻热，达到工件焊接界面熔化所需的热量，并在一定的压力作用下形成焊核。 以交流型焊机为标准，电阻焊接工艺所依据的物理公式如下： Q=12×R×T 其中各参数在设备工作中表示的特定涵义为： Q ：焊接热量I ：焊接电流R ：被焊工件、电极间的接触电阻T ：电流的输出时间 各参数属于变化量，其中Q 随I 、R 、T 的变化而变化，并成一定比例关系。
在焊接工艺中所使用的电极材料常见的有铬镐铜、铍青铜、钨铜、铈钨棒、石墨电极等。电极材料的采用在焊接工艺中必须具备这样的物理特性：1 导电性 2 导热性 3 耐磨性 4 高硬度。
一、 铬铜电极
铬镐铜电极是我厂焊接设备所配备的一种通用型电极，它的金属性质为合金材料，相对于其它种电极导电率较高，为44-48ms/m(单位：毫秒/米) 。适用于一般常见性金属工件的焊接，如黄铜、合金铜、合金铝、碳钢等有、黑色金属。
二、铍青铜电极
铍青铜这种电极材料具有下列特点：硬度高，其HB 系数达到229；不粘性好且耐磨。在显像管电子枪的生产工艺中对于不锈钢金属片状、丝状等零件具有理想的焊接效果。
三、 钨铜电极
此种电极是一种具有抗弯强度高，电阻值较大的金属材料。它特别适用于晶体管、继电传感器件的封装焊接，用它代替紫铜，其使用寿命可提高一倍，并且具有体积损耗小、使用效率高、加工稳定性好等优点，根据含钨量的不同可分为CU-W/75、CU-W/80、CU-W/85等型号。
四、 铈钨棒电极
该电极是一种纯钨金属材料，特点为硬度高、耐磨性强，由于本身电阻值很大，因而电流通过它的时间较长，能产生较高的焊接热量。一般用在导电性能非常好的有色金属的焊接工艺上，如：电子行业中银丝、铂金丝、铂铑丝等有色金属的焊接。因为这些金属
材料本身的电阻值就很小，且导电性能非常好，电流通过它的时间极短，因而产生的焊接热量不易集中，而采用高电阻率的铈钨棒电极就能够有效解决该工艺问题。同时铈钨棒电极也适用于电光源行业中钼片、钼杆、钼罩、钨丝等其它金属材料的点焊工艺，若增加酒精保护工艺，则利用酒精良好的挥发性，使多余的焊接热量有效散发，以降低焊点区域内的氧化程度。
五、 石墨电极
这种电极材料具有一个明显的特性：电阻值很高；耐磨性强。当焊接电流通过它时能够迅速产生并有效地集中电阻热，它一般装配在大功率的交流点焊机上，主要用于继电器生产工艺中大型银触点与簧片（黄铜、锰铜或铍青铜）的焊接工艺。我们所常见的银触点也称之为复合银，其金属性质是一种铜银合金材料，铜银含量的比例为：紫铜65-75%；银35-25%。这种银触点的导电率比较高；且导热性能好，因而它在与簧片的焊接过程中，热量传递速度很快，但如果采用石墨电极利用其高电阻的特性，电流通过它时产生高温并有效使焊接热量集中，通过延长焊接时间，添加助焊剂使金属表面迅速熔化，从而增加焊接牢固并有效提高焊接质量。
二00二年一月六日