Le soudage par résistance est une méthode fiable, peu coûteuse et efficace pour assembler en permanence deux ou plusieurs pièces de métal.Alors que le soudage par résistance est un véritable procédé de soudage, pas de métal d'apport, pas de gaz de soudage.Il n'y a pas d'excédent de métal à retirer après le soudage.Cette méthode convient à la production de masse.Les soudures sont solides et à peine perceptibles.

Historiquement, le soudage par résistance a été utilisé efficacement pour assembler des métaux à haute résistance tels que les alliages de fer et de nickel.La conductivité électrique et thermique plus élevée des alliages de cuivre rend le soudage plus complexe, mais les équipements de soudage conventionnels ont souvent la capacité de les fabriquer. L'alliage a une soudure complète de bonne qualité.Avec des techniques de soudage par résistance appropriées, le cuivre au béryllium peut être soudé à lui-même, à d'autres alliages de cuivre et à l'acier.Les alliages de cuivre de moins de 1,00 mm d'épaisseur sont généralement plus faciles à souder.

Procédés de soudage par résistance couramment utilisés pour le soudage de composants en cuivre au béryllium, le soudage par points et le soudage par projection.L'épaisseur de la pièce, le matériau d'alliage, l'équipement utilisé et l'état de surface requis déterminent l'adéquation pour le processus respectif.D'autres techniques de soudage par résistance couramment utilisées, telles que le soudage à la flamme, le soudage bout à bout, le soudage à la molette, etc., ne sont pas couramment utilisées pour les alliages de cuivre et ne seront pas abordées.Les alliages de cuivre sont faciles à braser.

Les clés du soudage par résistance sont le courant, la pression et le temps.La conception des électrodes et la sélection des matériaux d'électrode sont très importantes pour garantir la qualité du soudage.Comme il existe une abondante littérature sur le soudage par résistance de l'acier, les différentes exigences pour le soudage du cuivre au béryllium présentées ici se réfèrent à la même épaisseur.Le soudage par résistance n'est pas une science précise, et l'équipement et les procédures de soudage ont un impact important sur la qualité du soudage.Par conséquent, présentée ici à titre indicatif uniquement, une série d'essais de soudage peut être utilisée pour déterminer les conditions de soudage optimales pour chaque application.

Étant donné que la plupart des contaminants de surface de la pièce ont une résistance électrique élevée, la surface doit être nettoyée régulièrement.Les surfaces contaminées peuvent augmenter la température de fonctionnement de l'électrode, réduire la durée de vie de la pointe de l'électrode, rendre la surface inutilisable et faire dévier le métal de la zone de soudure.provoquer de fausses soudures ou des résidus.Un film d'huile très fin ou un conservateur est attaché à la surface, qui n'a généralement aucun problème avec le soudage par résistance, et le cuivre au béryllium électrolytique sur la surface a le moins de problèmes de soudage.

Le cuivre au béryllium avec un excès de lubrifiants non gras ou de rinçage ou d'estampage peut être nettoyé au solvant.Si la surface est fortement rouillée ou si la surface est oxydée par un léger traitement thermique, elle doit être lavée pour éliminer l'oxyde.Contrairement à l'oxyde de cuivre brun rougeâtre très visible, l'oxyde de béryllium transparent à la surface de la bande (produit par traitement thermique dans un gaz inerte ou réducteur) est difficile à détecter, mais doit également être éliminé avant le soudage.

Alliage de cuivre au béryllium

Il existe deux types d'alliages de cuivre au béryllium.Les alliages de cuivre au béryllium à haute résistance (alliages 165, 15, 190, 290) ont une résistance plus élevée que tout alliage de cuivre et sont largement utilisés dans les connecteurs électriques, les interrupteurs et les ressorts.La conductivité électrique et thermique de cet alliage à haute résistance est d'environ 20 % de celle du cuivre pur ;les alliages de cuivre au béryllium à haute conductivité (alliages 3.10 et 174) ont une résistance plus faible et leur conductivité électrique est d'environ 50% de celle du cuivre pur, utilisé pour les connecteurs de puissance et les relais.Les alliages de cuivre au béryllium à haute résistance sont plus faciles à souder par résistance en raison de leur conductivité électrique plus faible (ou de leur résistivité plus élevée).

Le cuivre au béryllium obtient sa haute résistance après traitement thermique, et les deux alliages de cuivre au béryllium peuvent être fournis à l'état préchauffé ou traité thermiquement.Les opérations de soudage doivent généralement être fournies dans un état traité thermiquement.L'opération de soudage doit généralement être effectuée après le traitement thermique.Dans le soudage par résistance du cuivre au béryllium, la zone affectée par la chaleur est généralement très petite et il n'est pas nécessaire d'avoir une pièce en cuivre au béryllium pour le traitement thermique après le soudage.L'alliage M25 est un produit de tige de cuivre au béryllium à coupe libre.Comme cet alliage contient du plomb, il ne convient pas au soudage par résistance.

Soudage par points par résistance

Le cuivre au béryllium a une résistivité plus faible, une conductivité thermique et un coefficient de dilatation plus élevés que l'acier.Dans l'ensemble, le cuivre au béryllium a une résistance identique ou supérieure à celle de l'acier.Lors de l'utilisation du cuivre au béryllium par soudage par résistance (RSW) lui-même ou du cuivre au béryllium et d'autres alliages, utilisez un courant de soudage plus élevé (15 %), une tension plus faible (75 %) et un temps de soudage plus court (50 %) .Le cuivre au béryllium résiste à des pressions de soudage plus élevées que les autres alliages de cuivre, mais des problèmes peuvent également être causés par des pressions trop basses.

Pour obtenir des résultats cohérents dans les alliages de cuivre, l'équipement de soudage doit être capable de contrôler avec précision le temps et le courant, et l'équipement de soudage AC est préféré en raison de sa température d'électrode plus basse et de son faible coût.Des temps de soudage de 4 à 8 cycles ont produit de meilleurs résultats.Lors du soudage de métaux avec des coefficients de dilatation similaires, le soudage par inclinaison et le soudage par surintensité peuvent contrôler la dilatation du métal pour limiter le danger caché de fissures de soudage.Le cuivre au béryllium et les autres alliages de cuivre sont soudés sans inclinaison ni surintensité.Si le soudage incliné et le soudage à surintensité sont utilisés, le nombre de fois dépend de l'épaisseur de la pièce.

Dans le soudage par points par résistance du cuivre au béryllium et de l'acier, ou d'autres alliages à haute résistance, un meilleur équilibre thermique peut être obtenu en utilisant des électrodes avec des surfaces de contact plus petites sur un côté du cuivre au béryllium.Le matériau de l'électrode en contact avec le cuivre au béryllium doit avoir une conductivité plus élevée que la pièce, une électrode du groupe RWMA2 convient.Les électrodes métalliques réfractaires (tungstène et molybdène) ont des points de fusion très élevés.Il n'y a aucune tendance à coller au cuivre au béryllium.Des électrodes à 13 et 14 pôles sont également disponibles.L'avantage des métaux réfractaires est leur longue durée de vie.Cependant, en raison de la dureté de ces alliages, des dommages de surface peuvent être possibles.Les électrodes refroidies à l'eau aideront à contrôler la température de la pointe et à prolonger la durée de vie des électrodes.Cependant, lors du soudage de sections très minces de cuivre au béryllium, l'utilisation d'électrodes refroidies à l'eau peut entraîner une trempe du métal.

Si la différence d'épaisseur entre le cuivre au béryllium et l'alliage à haute résistivité est supérieure à 5, le soudage par projection doit être utilisé en raison du manque d'équilibre thermique pratique.

Soudage par projection par résistance

De nombreux problèmes de cuivre au béryllium dans le soudage par points par résistance peuvent être résolus avec le soudage par projection par résistance (RpW).En raison de sa petite zone affectée par la chaleur, plusieurs opérations peuvent être effectuées.Différents métaux de différentes épaisseurs sont faciles à souder.Des électrodes à section transversale plus large et diverses formes d'électrodes sont utilisées dans le soudage par projection par résistance pour réduire la déformation et le collage.La conductivité des électrodes est moins un problème que dans le soudage par points par résistance.Les électrodes à 2, 3 et 4 pôles sont couramment utilisées ;plus l'électrode est dure, plus la durée de vie est longue.

Les alliages de cuivre plus tendres ne subissent pas de soudage par projection par résistance, le cuivre au béryllium est suffisamment résistant pour éviter les fissures prématurées et fournir une soudure très complète.Le cuivre au béryllium peut également être soudé par projection à des épaisseurs inférieures à 0,25 mm.Comme pour le soudage par points par résistance, un équipement à courant alternatif est généralement utilisé.

Lors du soudage de métaux différents, les bosses sont situées dans des alliages conducteurs plus élevés.Le cuivre au béryllium est suffisamment malléable pour poinçonner ou extruder presque toutes les formes convexes.Y compris des formes très nettes.La pièce en cuivre au béryllium doit être formée avant le traitement thermique pour éviter les fissures.

Comme le soudage par points par résistance, les procédés de soudage par projection par résistance au cuivre au béryllium nécessitent généralement un ampérage plus élevé.La puissance doit être momentanément alimentée et suffisamment élevée pour faire fondre la saillie avant qu'elle ne se fissure.La pression et le temps de soudage sont ajustés pour contrôler la rupture de la bosse.La pression et le temps de soudage dépendent également de la géométrie de la bosse.La pression d'éclatement réduira les défauts de soudure avant et après le soudage.

Manipulation sûre du cuivre au béryllium

Comme de nombreux matériaux industriels, le cuivre au béryllium n'est dangereux pour la santé que s'il est mal manipulé.Le cuivre au béryllium est totalement sûr sous sa forme solide habituelle, dans les pièces finies et dans la plupart des opérations de fabrication.Cependant, chez un petit pourcentage d'individus, l'inhalation de particules fines peut entraîner une détérioration de l'état des poumons.L'utilisation de contrôles techniques simples, tels que les opérations de ventilation qui génèrent de la poussière fine, peut minimiser le danger.

Étant donné que la masse fondue de soudage est très petite et non ouverte, il n'y a pas de danger particulier lorsque le processus de soudage par résistance au cuivre au béryllium est contrôlé.Si un processus de nettoyage mécanique est requis après le brasage, il doit être effectué en exposant le travail à un environnement de particules fines.