La saldatura a resistenza è un metodo affidabile, economico ed efficace per unire in modo permanente due o più pezzi di metallo insieme.Mentre la saldatura a resistenza è un vero processo di saldatura, nessun metallo d'apporto, nessun gas di saldatura.Non c'è metallo in eccesso da rimuovere dopo la saldatura.Questo metodo è adatto per la produzione di massa.Le saldature sono solide e appena percettibili.

Storicamente, la saldatura a resistenza è stata efficacemente utilizzata per unire metalli ad alta resistenza come le leghe di ferro e nichel.La maggiore conducibilità elettrica e termica delle leghe di rame rende la saldatura più complessa, ma le apparecchiature di saldatura convenzionali hanno spesso la capacità di realizzarle. La lega ha una saldatura completa di buona qualità.Con opportune tecniche di saldatura a resistenza, il rame berillio può essere saldato a se stesso, ad altre leghe di rame e all'acciaio.Le leghe di rame con uno spessore inferiore a 1,00 mm sono generalmente più facili da saldare.

Processi di saldatura a resistenza comunemente utilizzati per la saldatura di componenti in rame berillio, saldatura a punti e saldatura a proiezione.Lo spessore del pezzo, il materiale della lega, l'attrezzatura utilizzata e la condizione della superficie richiesta determinano l'adeguatezza per il rispettivo processo.Altre tecniche di saldatura a resistenza comunemente usate, come saldatura a fiamma, saldatura testa a testa, saldatura continua, ecc., non sono comunemente usate per le leghe di rame e non saranno discusse.Le leghe di rame sono facili da brasare.

Le chiavi nella saldatura a resistenza sono corrente, pressione e tempo.La progettazione degli elettrodi e la selezione dei materiali degli elettrodi sono molto importanti per garantire la qualità della saldatura.Poiché esiste molta letteratura sulla saldatura a resistenza dell'acciaio, i vari requisiti per la saldatura del rame berillio qui presentati si riferiscono allo stesso spessore.La saldatura a resistenza difficilmente è una scienza accurata e le attrezzature e le procedure di saldatura hanno un grande impatto sulla qualità della saldatura.Pertanto, presentati qui solo come guida, è possibile utilizzare una serie di test di saldatura per determinare le condizioni di saldatura ottimali per ciascuna applicazione.

Poiché la maggior parte dei contaminanti superficiali del pezzo ha un'elevata resistenza elettrica, la superficie deve essere pulita regolarmente.Le superfici contaminate possono aumentare la temperatura operativa dell'elettrodo, ridurre la durata della punta dell'elettrodo, rendere la superficie inutilizzabile e far deviare il metallo dall'area di saldatura.causare false saldature o residui.Sulla superficie è attaccato un film d'olio o conservante molto sottile, che generalmente non ha problemi con la saldatura a resistenza, e il rame al berillio elettroplaccato sulla superficie ha i minori problemi di saldatura.

Il rame al berillio con un eccesso di lubrificante non grasso o di risciacquo o per stampaggio può essere pulito con solvente.Se la superficie è gravemente arrugginita o la superficie è ossidata da un leggero trattamento termico, è necessario lavarla per rimuovere l'ossido.A differenza dell'ossido di rame bruno-rossastro altamente visibile, l'ossido di berillio trasparente sulla superficie del nastro (prodotto dal trattamento termico in un gas inerte o riducente) è difficile da rilevare, ma deve anche essere rimosso prima della saldatura.

Lega di rame al berillio

Esistono due tipi di leghe di rame al berillio.Le leghe di rame al berillio ad alta resistenza (leghe 165, 15, 190, 290) hanno una resistenza superiore a qualsiasi lega di rame e sono ampiamente utilizzate in connettori elettrici, interruttori e molle.La conducibilità elettrica e termica di questa lega ad alta resistenza è circa il 20% di quella del rame puro;le leghe di rame al berillio ad alta conducibilità (leghe 3.10 e 174) hanno una resistenza inferiore e la loro conducibilità elettrica è circa il 50% di quella del rame puro, utilizzato per connettori e relè di potenza.Le leghe di rame al berillio ad alta resistenza sono più facili da saldare a resistenza grazie alla loro minore conduttività elettrica (o maggiore resistività).

Il rame berillio ottiene la sua elevata resistenza dopo il trattamento termico ed entrambe le leghe di rame berillio possono essere fornite preriscaldate o trattate termicamente.Le operazioni di saldatura dovrebbero generalmente essere fornite in condizioni trattate termicamente.L'operazione di saldatura deve generalmente essere eseguita dopo il trattamento termico.Nella saldatura a resistenza del rame al berillio, la zona interessata dal calore è solitamente molto piccola e non è necessario disporre di un pezzo in rame al berillio per il trattamento termico dopo la saldatura.La lega M25 è un prodotto in barre di rame al berillio a taglio libero.Poiché questa lega contiene piombo, non è adatta alla saldatura a resistenza.

Saldatura a punti a resistenza

Il rame al berillio ha una resistività inferiore, una conduttività termica e un coefficiente di espansione più elevati rispetto all'acciaio.Nel complesso, il rame al berillio ha una resistenza uguale o superiore a quella dell'acciaio.Quando si utilizza la saldatura a punti a resistenza (RSW) del rame berillio stesso o del rame berillio e di altre leghe, utilizzare una corrente di saldatura più elevata (15%), una tensione inferiore (75%) e un tempo di saldatura più breve (50%) .Il rame al berillio resiste a pressioni di saldatura più elevate rispetto ad altre leghe di rame, ma i problemi possono anche essere causati da pressioni troppo basse.

Per ottenere risultati costanti nelle leghe di rame, l'attrezzatura per la saldatura deve essere in grado di controllare con precisione il tempo e la corrente, e l'attrezzatura per la saldatura AC è preferita per la sua bassa temperatura dell'elettrodo e il basso costo.Tempi di saldatura di 4-8 cicli hanno prodotto risultati migliori.Quando si saldano metalli con coefficienti di dilatazione simili, la saldatura per inclinazione e la saldatura per sovracorrente possono controllare l'espansione del metallo per limitare il pericolo nascosto di crepe nella saldatura.Il rame al berillio e altre leghe di rame vengono saldate senza inclinazione e saldatura a sovracorrente.Se vengono utilizzate la saldatura inclinata e la saldatura a sovracorrente, il numero di volte dipende dallo spessore del pezzo.

Nella saldatura a punti a resistenza di rame berillio e acciaio, o altre leghe ad alta resistenza, è possibile ottenere un migliore equilibrio termico utilizzando elettrodi con superfici di contatto più piccole su un lato del rame berillio.Il materiale dell'elettrodo a contatto con il rame al berillio dovrebbe avere una conduttività maggiore rispetto al pezzo in lavorazione, è adatto un elettrodo di gruppo RWMA2.Gli elettrodi in metallo refrattario (tungsteno e molibdeno) hanno punti di fusione molto elevati.Non c'è tendenza ad attenersi al rame al berillio.Sono disponibili anche elettrodi a 13 e 14 poli.Il vantaggio dei metalli refrattari è la loro lunga durata.Tuttavia, a causa della durezza di tali leghe, è possibile che si verifichino danni superficiali.Gli elettrodi raffreddati ad acqua aiutano a controllare la temperatura della punta e prolungano la durata dell'elettrodo.Tuttavia, quando si saldano sezioni molto sottili di rame al berillio, l'uso di elettrodi raffreddati ad acqua può provocare la tempra del metallo.

Se la differenza di spessore tra il rame al berillio e la lega ad alta resistività è maggiore di 5, dovrebbe essere utilizzata la saldatura a proiezione a causa della mancanza di equilibrio termico pratico.

Saldatura a proiezione di resistenza

Molti dei problemi del rame al berillio nella saldatura a punti a resistenza possono essere risolti con la saldatura a proiezione a resistenza (RpW).Grazie alla sua piccola zona interessata dal calore, è possibile eseguire più operazioni.Diversi metalli di diverso spessore sono facili da saldare.Elettrodi a sezione trasversale più ampia e varie forme di elettrodi vengono utilizzati nella saldatura a proiezione di resistenza per ridurre la deformazione e l'adesione.La conduttività degli elettrodi è un problema minore rispetto alla saldatura a punti a resistenza.Sono comunemente usati elettrodi a 2, 3 e 4 poli;più duro è l'elettrodo, più lunga è la durata.

Le leghe di rame più morbide non subiscono la saldatura a proiezione di resistenza, il rame al berillio è abbastanza forte da prevenire la rottura prematura dell'urto e fornire una saldatura molto completa.Il rame al berillio può anche essere saldato a proiezione con spessori inferiori a 0,25 mm.Come per la saldatura a punti a resistenza, di solito vengono utilizzate apparecchiature CA.

Quando si saldano metalli diversi, le protuberanze si trovano in leghe più conduttive.Il rame al berillio è abbastanza malleabile da perforare o estrudere quasi tutte le forme convesse.Comprese forme molto taglienti.Il pezzo in rame al berillio deve essere formato prima del trattamento termico per evitare crepe.

Come la saldatura a punti a resistenza, i processi di saldatura a proiezione a resistenza di rame al berillio richiedono abitualmente un amperaggio più elevato.La potenza deve essere momentaneamente energizzata e abbastanza alta da far sciogliere la sporgenza prima che si spezzi.La pressione e il tempo di saldatura vengono regolati per controllare la rottura dell'urto.La pressione e il tempo di saldatura dipendono anche dalla geometria dell'urto.La pressione di scoppio ridurrà i difetti di saldatura prima e dopo la saldatura.

Manipolazione sicura del rame al berillio

Come molti materiali industriali, il rame al berillio è solo un pericolo per la salute se maneggiato in modo improprio.Il rame al berillio è completamente sicuro nella sua consueta forma solida, nelle parti finite e nella maggior parte delle operazioni di produzione.Tuttavia, in una piccola percentuale di individui, l'inalazione di particelle fini può portare a condizioni polmonari peggiori.L'utilizzo di semplici controlli tecnici, come le operazioni di sfiato che generano polveri fini, può ridurre al minimo il rischio.

Poiché il fuso di saldatura è molto piccolo e non aperto, non vi è alcun pericolo particolare quando il processo di saldatura a resistenza di rame al berillio è controllato.Se è necessario un processo di pulizia meccanica dopo la saldatura, deve essere eseguito esponendo il lavoro a un ambiente di particelle fini.