Η συγκόλληση με αντίσταση είναι μια αξιόπιστη, χαμηλού κόστους και αποτελεσματική μέθοδος μόνιμης ένωσης δύο ή περισσότερων τεμαχίων μετάλλου μεταξύ τους.Ενώ η συγκόλληση με αντίσταση είναι μια πραγματική διαδικασία συγκόλλησης, χωρίς μέταλλο πλήρωσης, χωρίς αέριο συγκόλλησης.Δεν υπάρχει περίσσεια μετάλλου για αφαίρεση μετά τη συγκόλληση.Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή.Οι συγκολλήσεις είναι συμπαγείς και ελάχιστα αισθητές.

Ιστορικά, η συγκόλληση με αντίσταση έχει χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για τη σύνδεση μετάλλων υψηλής αντοχής, όπως τα κράματα σιδήρου και νικελίου.Η υψηλότερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα των κραμάτων χαλκού καθιστά τη συγκόλληση πιο περίπλοκη, αλλά ο συμβατικός εξοπλισμός συγκόλλησης έχει συχνά την ικανότητα να τα κάνει. Το κράμα έχει καλής ποιότητας πλήρη συγκόλληση.Με τις κατάλληλες τεχνικές συγκόλλησης με αντίσταση, ο χαλκός από βηρύλλιο μπορεί να συγκολληθεί στον εαυτό του, σε άλλα κράματα χαλκού και στον χάλυβα.Τα κράματα χαλκού πάχους μικρότερου από 1,00 mm συγκολλούνται γενικά πιο εύκολα.

Διαδικασίες συγκόλλησης με αντίσταση που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη συγκόλληση εξαρτημάτων από χαλκό βηρυλλίου, τη συγκόλληση με σημείο και τη συγκόλληση προβολής.Το πάχος του τεμαχίου εργασίας, το υλικό του κράματος, ο χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός και η απαιτούμενη κατάσταση επιφάνειας καθορίζουν την καταλληλότητα για την αντίστοιχη διαδικασία.Άλλες κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνικές συγκόλλησης με αντίσταση, όπως η συγκόλληση με φλόγα, η συγκόλληση με άκρο, η συγκόλληση με ραφή κ.λπ., δεν χρησιμοποιούνται συνήθως για κράματα χαλκού και δεν θα συζητηθούν.Τα κράματα χαλκού συγκολλούνται εύκολα.

Τα κλειδιά στη συγκόλληση με αντίσταση είναι το ρεύμα, η πίεση και ο χρόνος.Ο σχεδιασμός των ηλεκτροδίων και η επιλογή των υλικών ηλεκτροδίων είναι πολύ σημαντικά για τη διασφάλιση της ποιότητας συγκόλλησης.Δεδομένου ότι υπάρχει πολλή βιβλιογραφία για τη συγκόλληση με αντίσταση του χάλυβα, οι διάφορες απαιτήσεις για τη συγκόλληση χαλκού βηρυλλίου που παρουσιάζονται εδώ αναφέρονται στο ίδιο πάχος.Η συγκόλληση με αντίσταση δεν είναι σχεδόν ακριβής επιστήμη και ο εξοπλισμός και οι διαδικασίες συγκόλλησης έχουν μεγάλο αντίκτυπο στην ποιότητα της συγκόλλησης.Επομένως, που παρουσιάζεται εδώ μόνο ως οδηγός, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια σειρά δοκιμών συγκόλλησης για τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών συγκόλλησης για κάθε εφαρμογή.

Επειδή οι περισσότεροι ρύποι της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας έχουν υψηλή ηλεκτρική αντίσταση, η επιφάνεια πρέπει να καθαρίζεται τακτικά.Οι μολυσμένες επιφάνειες μπορεί να αυξήσουν τη θερμοκρασία λειτουργίας του ηλεκτροδίου, να μειώσουν τη διάρκεια ζωής του άκρου του ηλεκτροδίου, να καταστήσουν την επιφάνεια άχρηστη και να προκαλέσουν απόκλιση του μετάλλου από την περιοχή συγκόλλησης.προκαλέσει ψευδή συγκόλληση ή υπολείμματα.Μια πολύ λεπτή μεμβράνη λαδιού ή συντηρητικό προσαρτάται στην επιφάνεια, η οποία γενικά δεν έχει προβλήματα με τη συγκόλληση με αντίσταση, και ο χαλκός από βηρύλλιο που είναι επιμεταλλωμένος στην επιφάνεια έχει τα λιγότερα προβλήματα στη συγκόλληση.

Ο χαλκός από βηρύλλιο με περίσσεια μη λιπαρά ή λιπαντικά έκπλυσης ή σφράγισης μπορεί να καθαριστεί με διαλύτη.Εάν η επιφάνεια είναι πολύ σκουριασμένη ή η επιφάνεια έχει οξειδωθεί από ελαφριά θερμική επεξεργασία, πρέπει να πλυθεί για να αφαιρεθεί το οξείδιο.Σε αντίθεση με το πολύ ορατό κοκκινοκαφέ οξείδιο του χαλκού, το διαφανές οξείδιο του βηρυλλίου στην επιφάνεια της λωρίδας (που παράγεται με θερμική επεξεργασία σε αδρανές ή αναγωγικό αέριο) είναι δύσκολο να ανιχνευθεί, αλλά πρέπει επίσης να αφαιρεθεί πριν από τη συγκόλληση.

Κράμα χαλκού βηρυλλίου

Υπάρχουν δύο τύποι κραμάτων χαλκού βηρυλλίου.Τα κράματα χαλκού βηρυλλίου υψηλής αντοχής (κράματα 165, 15, 190, 290) έχουν υψηλότερη αντοχή από οποιοδήποτε κράμα χαλκού και χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικούς συνδετήρες, διακόπτες και ελατήρια.Η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα αυτού του κράματος υψηλής αντοχής είναι περίπου το 20% αυτής του καθαρού χαλκού.Τα κράματα χαλκού βηρυλλίου υψηλής αγωγιμότητας (κράματα 3.10 και 174) έχουν χαμηλότερη αντοχή και η ηλεκτρική αγωγιμότητα τους είναι περίπου 50% αυτής του καθαρού χαλκού, που χρησιμοποιείται για συνδέσμους ισχύος και ρελέ.Τα κράματα χαλκού βηρυλλίου υψηλής αντοχής είναι ευκολότερα στη συγκόλληση με αντίσταση λόγω της χαμηλότερης ηλεκτρικής αγωγιμότητάς τους (ή υψηλότερης ειδικής αντίστασης).

Ο χαλκός από βηρύλλιο αποκτά την υψηλή αντοχή του μετά από θερμική επεξεργασία και και τα δύο κράματα χαλκού βηρυλλίου μπορούν να παραδοθούν σε προθερμασμένη ή θερμική επεξεργασία.Οι εργασίες συγκόλλησης πρέπει γενικά να παρέχονται σε κατάσταση θερμικής επεξεργασίας.Η εργασία συγκόλλησης πρέπει γενικά να πραγματοποιείται μετά από θερμική επεξεργασία.Στη συγκόλληση με αντίσταση του χαλκού βηρυλλίου, η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι συνήθως πολύ μικρή και δεν απαιτείται να υπάρχει τεμάχιο επεξεργασίας από χαλκό βηρυλλίου για θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.Το κράμα M25 είναι προϊόν ελεύθερης κοπής ράβδου χαλκού βηρυλλίου.Δεδομένου ότι αυτό το κράμα περιέχει μόλυβδο, δεν είναι κατάλληλο για συγκόλληση με αντίσταση.

Σημειακή συγκόλληση με αντίσταση

Ο χαλκός από βηρύλλιο έχει χαμηλότερη ειδική αντίσταση, υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα και συντελεστή διαστολής από τον χάλυβα.Συνολικά, ο χαλκός από βηρύλλιο έχει την ίδια ή μεγαλύτερη αντοχή από τον χάλυβα.Όταν χρησιμοποιείτε τον ίδιο τον χαλκό βηρυλλίου με συγκόλληση κηλίδας αντίστασης (RSW) ή χαλκό βηρυλλίου και άλλα κράματα, χρησιμοποιήστε υψηλότερο ρεύμα συγκόλλησης, (15%), χαμηλότερη τάση (75%) και μικρότερο χρόνο συγκόλλησης (50%).Ο χαλκός από βηρύλλιο αντέχει σε υψηλότερες πιέσεις συγκόλλησης από άλλα κράματα χαλκού, αλλά προβλήματα μπορεί επίσης να προκληθούν από πολύ χαμηλές πιέσεις.

Για να επιτευχθούν σταθερά αποτελέσματα στα κράματα χαλκού, ο εξοπλισμός συγκόλλησης πρέπει να μπορεί να ελέγχει με ακρίβεια το χρόνο και το ρεύμα, και ο εξοπλισμός συγκόλλησης AC προτιμάται λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας ηλεκτροδίων και του χαμηλού κόστους.Οι χρόνοι συγκόλλησης 4-8 κύκλων παρήγαγαν καλύτερα αποτελέσματα.Κατά τη συγκόλληση μετάλλων με παρόμοιους συντελεστές διαστολής, η συγκόλληση με κλίση και η συγκόλληση με υπερένταση μπορούν να ελέγξουν τη διαστολή του μετάλλου για να περιορίσουν τον κρυφό κίνδυνο ρωγμών συγκόλλησης.Ο χαλκός από βηρύλλιο και άλλα κράματα χαλκού συγκολλούνται χωρίς συγκόλληση με κλίση και υπερένταση.Εάν χρησιμοποιείται συγκόλληση με κλίση και υπερένταση, ο αριθμός των φορών εξαρτάται από το πάχος του τεμαχίου εργασίας.

Σε σημειακή συγκόλληση χαλκού και χάλυβα βηρυλλίου ή άλλων κραμάτων υψηλής αντοχής, μπορεί να επιτευχθεί καλύτερη θερμική ισορροπία χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια με μικρότερες επιφάνειες επαφής στη μία πλευρά του χαλκού βηρυλλίου.Το υλικό ηλεκτροδίου σε επαφή με χαλκό βηρυλλίου πρέπει να έχει υψηλότερη αγωγιμότητα από το τεμάχιο εργασίας, ένα ηλεκτρόδιο ομάδας RWMA2 είναι κατάλληλο.Τα πυρίμαχα μεταλλικά ηλεκτρόδια (βολφράμιο και μολυβδαίνιο) έχουν πολύ υψηλά σημεία τήξης.Δεν υπάρχει τάση να κολλάμε στον χαλκό βηρυλλίου.Διατίθενται επίσης ηλεκτρόδια 13 και 14 πόλων.Το πλεονέκτημα των πυρίμαχων μετάλλων είναι η μεγάλη διάρκεια ζωής τους.Ωστόσο, λόγω της σκληρότητας τέτοιων κραμάτων, μπορεί να είναι δυνατή η ζημιά στην επιφάνεια.Τα υδρόψυκτα ηλεκτρόδια θα βοηθήσουν στον έλεγχο της θερμοκρασίας του άκρου και θα παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του ηλεκτροδίου.Ωστόσο, κατά τη συγκόλληση πολύ λεπτών τμημάτων χαλκού βηρυλλίου, η χρήση υδρόψυκτων ηλεκτροδίων μπορεί να οδηγήσει σε σβήσιμο του μετάλλου.

Εάν η διαφορά πάχους μεταξύ του χαλκού βηρυλλίου και του κράματος υψηλής ειδικής αντίστασης είναι μεγαλύτερη από 5, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί συγκόλληση προβολής λόγω της έλλειψης πρακτικής θερμικής ισορροπίας.

Συγκόλληση με προβολή αντίστασης

Πολλά από τα προβλήματα του χαλκού βηρυλλίου στη συγκόλληση κηλίδων με αντίσταση μπορούν να λυθούν με τη συγκόλληση με προβολή αντίστασης (RpW).Λόγω της μικρής ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα, μπορούν να πραγματοποιηθούν πολλαπλές λειτουργίες.Διαφορετικά μέταλλα διαφορετικού πάχους είναι εύκολο να συγκολληθούν.Ηλεκτρόδια ευρύτερης διατομής και διάφορα σχήματα ηλεκτροδίων χρησιμοποιούνται στη συγκόλληση με προεξοχή με αντίσταση για τη μείωση της παραμόρφωσης και της κόλλησης.Η αγωγιμότητα των ηλεκτροδίων είναι λιγότερο πρόβλημα από ό,τι στην συγκόλληση με αντίσταση με σημείο.Συνήθως χρησιμοποιούνται ηλεκτρόδια 2, 3 και 4 πόλων.όσο πιο σκληρό είναι το ηλεκτρόδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής.

Τα μαλακότερα κράματα χαλκού δεν υφίστανται συγκόλληση με προεξοχή αντίστασης, ο χαλκός από βηρύλλιο είναι αρκετά ισχυρός για να αποτρέψει το πρόωρο ράγισμα και να παρέχει μια πολύ πλήρη συγκόλληση.Ο χαλκός από βηρύλλιο μπορεί επίσης να συγκολληθεί με προεξοχή σε πάχη κάτω από 0,25 mm.Όπως και με τη συγκόλληση με αντιστάσεις, χρησιμοποιείται συνήθως εξοπλισμός AC.

Κατά τη συγκόλληση ανόμοιων μετάλλων, τα εξογκώματα βρίσκονται σε υψηλότερα αγώγιμα κράματα.Ο χαλκός από βηρύλλιο είναι αρκετά εύπλαστος για να τρυπήσει ή να εξωθήσει σχεδόν οποιοδήποτε κυρτό σχήμα.Συμπεριλαμβανομένων πολύ αιχμηρών σχημάτων.Το κατεργαζόμενο τεμάχιο χαλκού βηρυλλίου πρέπει να διαμορφωθεί πριν από τη θερμική επεξεργασία για να αποφευχθεί η ρωγμή.

Όπως και η συγκόλληση με σημείο αντίστασης, οι διαδικασίες συγκόλλησης με προβολή αντίστασης χαλκού βηρυλλίου απαιτούν συνήθως υψηλότερη ένταση ρεύματος.Η ισχύς πρέπει να ενεργοποιείται στιγμιαία και να είναι αρκετά υψηλή ώστε να προκαλεί την τήξη της προεξοχής πριν ραγίσει.Η πίεση και ο χρόνος συγκόλλησης ρυθμίζονται για τον έλεγχο της θραύσης του χτυπήματος.Η πίεση και ο χρόνος συγκόλλησης εξαρτώνται επίσης από τη γεωμετρία των προσκρούσεων.Η πίεση διάρρηξης θα μειώσει τα ελαττώματα συγκόλλησης πριν και μετά τη συγκόλληση.

Ασφαλής χειρισμός χαλκού βηρυλλίου

Όπως πολλά βιομηχανικά υλικά, ο χαλκός από βηρύλλιο αποτελεί κίνδυνο για την υγεία μόνο όταν χρησιμοποιείται ακατάλληλα.Ο χαλκός από βηρύλλιο είναι απολύτως ασφαλής στη συνήθη στερεή του μορφή, στα τελικά εξαρτήματα και στις περισσότερες εργασίες κατασκευής.Ωστόσο, σε ένα μικρό ποσοστό ατόμων, η εισπνοή λεπτών σωματιδίων μπορεί να οδηγήσει σε χειρότερες πνευμονικές παθήσεις.Η χρήση απλών μηχανικών ελέγχων, όπως οι λειτουργίες εξαερισμού που δημιουργούν λεπτή σκόνη, μπορεί να ελαχιστοποιήσει τον κίνδυνο.

Επειδή το τήγμα συγκόλλησης είναι πολύ μικρό και δεν είναι ανοιχτό, δεν υπάρχει ιδιαίτερος κίνδυνος όταν ελέγχεται η διαδικασία συγκόλλησης με αντίσταση σε χαλκό βηρυλλίου.Εάν απαιτείται μηχανική διαδικασία καθαρισμού μετά τη συγκόλληση, πρέπει να γίνει εκθέτοντας την εργασία σε περιβάλλον λεπτών σωματιδίων.