Es gibt zwei Arten von Beryllium-Kupfer-Legierungen.Hochfeste Beryllium-Kupfer-Legierungen (Legierungen 165, 15, 190, 290) haben eine höhere Festigkeit als jede Kupferlegierung und werden häufig in elektrischen Steckverbindern, Schaltern und Federn verwendet.Die elektrische und thermische Leitfähigkeit dieser hochfesten Legierung beträgt etwa 20 % der von reinem Kupfer;Hochleitfähige Beryllium-Kupfer-Legierungen (Legierungen 3.10 und 174) haben eine geringere Festigkeit und ihre elektrische Leitfähigkeit beträgt etwa 50 % von reinem Kupfer, das für Stromanschlüsse und Relais verwendet wird.Hochfeste Beryllium-Kupfer-Legierungen lassen sich aufgrund ihrer geringeren elektrischen Leitfähigkeit (oder ihres höheren spezifischen Widerstands) leichter widerstandsschweißen.
Beryllium-Kupfer erhält seine hohe Festigkeit nach einer Wärmebehandlung, und beide Beryllium-Kupfer-Legierungen können in vorgewärmtem oder wärmebehandeltem Zustand geliefert werden.Schweißarbeiten sind generell im wärmebehandelten Zustand anzuliefern.Der Schweißvorgang sollte generell nach der Wärmebehandlung durchgeführt werden.Beim Widerstandsschweißen von Berylliumkupfer ist die Wärmeeinflusszone normalerweise sehr klein, und es ist nicht erforderlich, ein Berylliumkupfer-Werkstück zur Wärmebehandlung nach dem Schweißen zu haben.Alloy M25 ist ein frei schneidendes Beryllium-Kupfer-Stabprodukt.Da diese Legierung Blei enthält, ist sie nicht zum Widerstandsschweißen geeignet.
Widerstandspunktschweißen
Berylliumkupfer hat einen geringeren spezifischen Widerstand, eine höhere Wärmeleitfähigkeit und einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als Stahl.Insgesamt hat Berylliumkupfer die gleiche oder eine höhere Festigkeit als Stahl.Verwenden Sie beim Widerstandspunktschweißen (RSW) von Berylliumkupfer selbst oder Berylliumkupfer und anderen Legierungen einen höheren Schweißstrom (15 %), eine niedrigere Spannung (75 %) und eine kürzere Schweißzeit (50 %).Berylliumkupfer hält höheren Schweißdrücken stand als andere Kupferlegierungen, aber auch zu niedrige Drücke können zu Problemen führen.
Um bei Kupferlegierungen konsistente Ergebnisse zu erzielen, müssen Schweißgeräte in der Lage sein, Zeit und Strom präzise zu steuern, und AC-Schweißgeräte werden aufgrund ihrer niedrigeren Elektrodentemperatur und geringen Kosten bevorzugt.Schweißzeiten von 4-8 Zyklen führten zu besseren Ergebnissen.Beim Schweißen von Metallen mit ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten können Kippschweißen und Überstromschweißen die Ausdehnung des Metalls steuern, um die versteckte Gefahr von Schweißrissen zu begrenzen.Berylliumkupfer und andere Kupferlegierungen werden ohne Kippen und Überstromschweißen geschweißt.Wenn Schrägschweißen und Überstromschweißen verwendet werden, hängt die Anzahl von Malen von der Dicke des Werkstücks ab.
Beim Widerstandspunktschweißen von Berylliumkupfer und Stahl oder anderen hochohmigen Legierungen kann ein besseres thermisches Gleichgewicht erzielt werden, indem Elektroden mit kleineren Kontaktflächen auf der Berylliumkupferseite verwendet werden.Das Elektrodenmaterial in Kontakt mit Berylliumkupfer sollte eine höhere Leitfähigkeit als das Werkstück haben, eine Elektrode der Gruppe RWMA2 ist geeignet.Refraktäre Metallelektroden (Wolfram und Molybdän) haben sehr hohe Schmelzpunkte.Es besteht keine Klebeneigung an Berylliumkupfer.13- und 14-polige Elektroden sind ebenfalls erhältlich.Der Vorteil von Refraktärmetallen ist ihre lange Lebensdauer.Aufgrund der Härte solcher Legierungen kann es jedoch zu Oberflächenschäden kommen.Wassergekühlte Elektroden helfen bei der Kontrolle der Spitzentemperatur und verlängern die Lebensdauer der Elektroden.Beim Schweißen sehr dünner Abschnitte aus Berylliumkupfer kann die Verwendung von wassergekühlten Elektroden jedoch zum Abschrecken des Metalls führen.
Wenn der Dickenunterschied zwischen dem Berylliumkupfer und der Legierung mit hohem spezifischen Widerstand größer als 5 ist, sollte aufgrund des Fehlens eines praktischen Wärmeausgleichs Buckelschweißen verwendet werden.