Modstandssvejsning er en pålidelig, billig og effektiv metode til permanent at forbinde to eller flere metalstykker sammen.Mens modstandssvejsning er en rigtig svejseproces, ingen fyldmetal, ingen svejsegas.Der er intet overskydende metal at fjerne efter svejsning.Denne metode er velegnet til masseproduktion.Svejsningerne er solide og næppe mærkbare.

Historisk har modstandssvejsning været effektivt brugt til at forbinde højmodstandsmetaller såsom jern og nikkellegeringer.Den højere elektriske og termiske ledningsevne af kobberlegeringer gør svejsningen mere kompleks, men konventionelt svejseudstyr har ofte evnen til at lave disse. Legeringen har en helsvejsning af god kvalitet.Med korrekte modstandssvejseteknikker kan berylliumkobber svejses til sig selv, til andre kobberlegeringer og til stål.Kobberlegeringer mindre end 1,00 mm tykke er generelt nemmere at svejse.

Modstandssvejseprocesser, der almindeligvis anvendes til svejsning af berylliumkobberkomponenter, punktsvejsning og projektionssvejsning.Tykkelsen af ​​emnet, legeringsmaterialet, det anvendte udstyr og den krævede overfladetilstand bestemmer egnetheden for den respektive proces.Andre almindeligt anvendte modstandssvejseteknikker, såsom flammesvejsning, stødsvejsning, sømsvejsning osv., er ikke almindeligt anvendt til kobberlegeringer og vil ikke blive diskuteret.Kobberlegeringer er nemme at lodde.

Nøglerne i modstandssvejsning er strøm, tryk og tid.Elektrodernes design og valget af elektrodematerialer er meget vigtige for at sikre svejsekvaliteten.Da der er megen litteratur om modstandssvejsning af stål, refererer de flere krav til svejsning af berylliumkobber her til samme tykkelse.Modstandssvejsning er næppe en nøjagtig videnskab, og svejseudstyr og -procedurer har stor indflydelse på svejsekvaliteten.Derfor, præsenteret her kun som en vejledning, kan en række svejsetest bruges til at bestemme de optimale svejsebetingelser for hver anvendelse.

Fordi de fleste forurenende stoffer i arbejdsemnets overflade har høj elektrisk modstand, bør overfladen rengøres rutinemæssigt.Forurenede overflader kan øge elektrodens driftstemperatur, reducere elektrodespidsens levetid, gøre overfladen ubrugelig og få metallet til at afvige fra svejseområdet.forårsage falsk svejsning eller rester.En meget tynd oliefilm eller konserveringsmiddel er fastgjort til overfladen, som generelt ikke har problemer med modstandssvejsning, og berylliumkobber galvaniseret på overfladen har de mindste problemer med svejsning.

Beryllium kobber med overskydende ikke-fedtende eller skylle- eller stemplingssmøremidler kan renses med opløsningsmidler.Hvis overfladen er stærkt rusten, eller overfladen er oxideret ved let varmebehandling, skal den vaskes for at fjerne oxidet.I modsætning til det meget synlige rødbrune kobberoxid er det gennemsigtige berylliumoxid på båndoverfladen (fremstillet ved varmebehandling i en inert eller reducerende gas) svært at opdage, men skal også fjernes før svejsning.

Beryllium kobberlegering

Der er to typer beryllium kobberlegeringer.Højstyrke beryllium kobberlegeringer (legeringer 165, 15, 190, 290) har højere styrke end nogen kobberlegeringer og er meget udbredt i elektriske stik, kontakter og fjedre.Den elektriske og termiske ledningsevne af denne højstyrkelegering er omkring 20 % af rent kobbers;højledningsevne beryllium kobberlegeringer (legeringer 3.10 og 174) har lavere styrke, og deres elektriske ledningsevne er omkring 50 % af den for rent kobber, der bruges til strømstik og relæer.Højstyrke beryllium kobberlegeringer er lettere at modstandssvejse på grund af deres lavere elektriske ledningsevne (eller højere resistivitet).

Berylliumkobber opnår sin høje styrke efter varmebehandling, og begge berylliumkobberlegeringer kan leveres i forvarmet eller varmebehandlet tilstand.Svejseoperationer bør generelt leveres i varmebehandlet tilstand.Svejseoperationen bør generelt udføres efter varmebehandling.Ved modstandssvejsning af berylliumkobber er den varmepåvirkede zone normalt meget lille, og det er ikke nødvendigt at have et berylliumkobberemne til varmebehandling efter svejsning.Alloy M25 er et fritskærende beryllium kobber stang produkt.Da denne legering indeholder bly, er den ikke egnet til modstandssvejsning.

Modstandspunktsvejsning

Beryllium kobber har lavere resistivitet, højere termisk ledningsevne og udvidelseskoefficient end stål.Samlet set har berylliumkobber samme eller højere styrke end stål.Når du bruger modstandspunktsvejsning (RSW) selve berylliumkobber eller berylliumkobber og andre legeringer, skal du bruge højere svejsestrøm (15%), lavere spænding (75%) og kortere svejsetid (50%).Beryllium kobber tåler højere svejsetryk end andre kobberlegeringer, men problemer kan også skyldes for lave tryk.

For at opnå ensartede resultater i kobberlegeringer skal svejseudstyr være i stand til præcist at styre tid og strøm, og AC-svejseudstyr foretrækkes på grund af dets lavere elektrodetemperatur og lave omkostninger.Svejsetider på 4-8 cyklusser gav bedre resultater.Ved svejsning af metaller med lignende ekspansionskoefficienter kan hældningssvejsning og overstrømssvejsning styre udvidelsen af ​​metallet for at begrænse den skjulte fare for svejserevner.Beryllium kobber og andre kobberlegeringer svejses uden vipning og overstrømssvejsning.Hvis der anvendes skrå svejsning og overstrømssvejsning, afhænger antallet af gange af emnets tykkelse.

Ved modstandspunktsvejsning af beryllium kobber og stål, eller andre højmodstandslegeringer, kan bedre termisk balance opnås ved at bruge elektroder med mindre kontaktflader på den ene side af beryllium kobber.Elektrodematerialet i kontakt med berylliumkobber skal have højere ledningsevne end emnet, en RWMA2 gruppeelektrode er velegnet.Ildfaste metalelektroder (wolfram og molybdæn) har meget høje smeltepunkter.Der er ingen tendens til at holde sig til beryllium kobber.13 og 14 polede elektroder er også tilgængelige.Fordelen ved ildfaste metaller er deres lange levetid.På grund af hårdheden af ​​sådanne legeringer kan overfladeskader dog være mulig.Vandkølede elektroder hjælper med at kontrollere spidstemperaturen og forlænge elektrodernes levetid.Men ved svejsning af meget tynde sektioner af berylliumkobber kan brugen af ​​vandkølede elektroder resultere i bratkøling af metallet.

Hvis tykkelsesforskellen mellem berylliumkobber og højresistivitetslegeringen er større end 5, bør projektionssvejsning anvendes på grund af manglen på praktisk termisk balance.

Modstandsprojektionssvejsning

Mange af problemerne med berylliumkobber i modstandspunktsvejsning kan løses med modstandsprojektionssvejsning (RpW).På grund af dens lille varmepåvirkede zone kan flere operationer udføres.Forskellige metaller af forskellig tykkelse er nemme at svejse.Elektroder med bredere tværsnit og forskellige elektrodeformer bruges til modstandsprojektionssvejsning for at reducere deformation og klæbning.Elektrodes ledningsevne er et mindre problem end ved modstandspunktsvejsning.Almindeligvis anvendte er 2-, 3- og 4-polede elektroder;jo hårdere elektroden er, jo længere levetid.

Blødere kobberlegeringer gennemgår ikke modstandsprojektionssvejsning, berylliumkobber er stærk nok til at forhindre for tidlig stødrevne og give en meget komplet svejsning.Beryllium kobber kan også projektionssvejses ved tykkelser under 0,25 mm.Som ved modstandspunktsvejsning anvendes normalt AC-udstyr.

Ved lodning af uens metaller er bumpene placeret i højere ledende legeringer.Beryllium kobber er formbart nok til at udstanse eller ekstrudere næsten enhver konveks form.Inklusiv meget skarpe former.Beryllium-kobber-emnet skal formes før varmebehandling for at undgå revner.

Ligesom modstandspunktsvejsning kræver berylliumkobbermodstandsprojektionssvejsning rutinemæssigt højere strømstyrke.Strømmen skal øjeblikkeligt aktiveres og høj nok til at få fremspringet til at smelte, før det revner.Svejsetryk og tid justeres for at kontrollere bumpbrud.Svejsetryk og tid afhænger også af bump geometri.Sprængtrykket vil reducere svejsefejl før og efter svejsning.

Sikker håndtering af beryllium kobber

Ligesom mange industrielle materialer er berylliumkobber kun en sundhedsfare, når det håndteres forkert.Beryllium kobber er helt sikkert i sin sædvanlige faste form, i færdige dele og i de fleste fremstillingsoperationer.Men hos en lille procentdel af individer kan indånding af fine partikler føre til dårligere lungetilstande.Brug af enkle tekniske kontroller, såsom udluftningsoperationer, der genererer fint støv, kan minimere faren.

Fordi svejsesmelten er meget lille og ikke åben, er der ingen særlig fare, når berylliumkobbermodstandssvejseprocessen kontrolleres.Hvis en mekanisk renseproces er påkrævet efter lodning, skal det ske ved at udsætte arbejdet for et fint partikelmiljø.