ריתוך התנגדות הוא שיטה אמינה, זולה ויעילה לחיבור קבוע של שני חלקי מתכת או יותר יחד.בעוד ריתוך התנגדות הוא תהליך ריתוך אמיתי, ללא מתכת מילוי, ללא גז ריתוך.אין עודפי מתכת להסיר לאחר הריתוך.שיטה זו מתאימה לייצור המוני.הריתוכים מוצקים ובקושי מורגשים.

מבחינה היסטורית, ריתוך התנגדות שימש ביעילות לחיבור מתכות בעלי עמידות גבוהה כגון סגסוגות ברזל וניקל.המוליכות החשמלית והתרמית הגבוהה יותר של סגסוגות נחושת הופכת את הריתוך למורכב יותר, אך לציוד ריתוך קונבנציונלי יש לעתים קרובות את היכולת לעשות את אלה. הסגסוגת היא בעלת ריתוך מלא באיכות טובה.בעזרת טכניקות ריתוך התנגדות מתאימות, ניתן לרתך נחושת בריליום לעצמה, לסגסוגות נחושת אחרות ולפלדה.בדרך כלל קל יותר לרתך סגסוגות נחושת בעובי של פחות מ-1.00 מ"מ.

תהליכי ריתוך התנגדות המשמשים בדרך כלל לריתוך רכיבי נחושת בריליום, ריתוך נקודתי וריתוך הקרנה.עובי חומר העבודה, חומר הסגסוגת, הציוד המשמש ומצב פני השטח הנדרש קובעים את ההתאמה לתהליך המתאים.טכניקות ריתוך התנגדות נפוצות אחרות, כגון ריתוך להבה, ריתוך קת, ריתוך תפרים וכו', אינן בשימוש נפוץ עבור סגסוגות נחושת ולא יידונו.סגסוגות נחושת קלות להלחמה.

המפתחות בריתוך התנגדות הם זרם, לחץ וזמן.עיצוב האלקטרודות ובחירת חומרי האלקטרודות חשובים מאוד להבטחת איכות הריתוך.מכיוון שקיימת ספרות רבה על ריתוך התנגדות של פלדה, מספר הדרישות לריתוך נחושת בריליום המוצגות כאן מתייחסות לאותו עובי.ריתוך התנגדות אינו מדע מדויק, ולציוד ולנהלי ריתוך יש השפעה רבה על איכות הריתוך.לכן, המובא כאן כמדריך בלבד, ניתן להשתמש בסדרה של בדיקות ריתוך כדי לקבוע את תנאי הריתוך האופטימליים עבור כל יישום.

מכיוון שלרוב מזהמי משטח העבודה יש ​​התנגדות חשמלית גבוהה, יש לנקות את המשטח באופן שגרתי.משטחים מזוהמים יכולים להגביר את טמפרטורת הפעולה של האלקטרודה, להפחית את חיי קצה האלקטרודה, להפוך את המשטח לבלתי שמיש ולגרום למתכת לסטות מאזור הריתוך.לגרום לריתוך שקרי או לשאריות.על פני השטח מוצמד סרט שמן דק מאוד או חומר משמר, שבדרך כלל אין לו בעיות בריתוך התנגדות, ונחושת בריליום המצופה באלקטרוניקה על פני השטח היא בעלת הכי פחות בעיות בריתוך.

ניתן לנקות נחושת בריליום עם עודפי סיכה שאינם שומניים או שוטפים או הטבעה.אם המשטח חלוד מאוד או שהמשטח מתחמצן על ידי טיפול בחום קל, יש לשטוף אותו כדי להסיר את התחמוצת.בניגוד לתחמוצת הנחושת החומה-אדמדמה הנראית לעין, קשה לזהות את תחמוצת הבריליום השקופה על פני הרצועה (המיוצר על ידי טיפול בחום בגז אינרטי או מפחית), אך יש להסירה גם לפני הריתוך.

סגסוגת נחושת בריליום

ישנם שני סוגים של סגסוגות נחושת בריליום.סגסוגות נחושת בריליום חוזק גבוה (סגסוגות 165, 15, 190, 290) בעלות חוזק גבוה יותר מכל סגסוגת נחושת והן נמצאות בשימוש נרחב במחברים חשמליים, מתגים וקפיצים.המוליכות החשמלית והתרמית של סגסוגת חזקה זו היא כ-20% מזו של נחושת טהורה;סגסוגות נחושת בריליום בעלות מוליכות גבוהה (סגסוגות 3.10 ו-174) בעלות חוזק נמוך יותר, והמוליכות החשמלית שלהן היא כ-50% מזו של נחושת טהורה, המשמשת למחברי חשמל וממסרים.סגסוגות נחושת בריליום חוזק גבוה קלות יותר לריתוך התנגדות בשל המוליכות החשמלית הנמוכה שלהן (או התנגדות גבוהה יותר).

נחושת בריליום משיגה את החוזק הגבוה שלה לאחר טיפול בחום, וניתן לספק את שתי סגסוגות הנחושת בריליום במצב מחומם מראש או בטיפול בחום.פעולות ריתוך צריכות להיות מסופקות בדרך כלל במצב מטופל בחום.פעולת הריתוך צריכה להתבצע בדרך כלל לאחר טיפול בחום.בריתוך התנגדות של נחושת בריליום, האזור המושפע מהחום הוא בדרך כלל קטן מאוד, ואין צורך להחזיק בחומר עבודה מנחושת בריליום לטיפול בחום לאחר הריתוך.Alloy M25 הוא מוצר מוט נחושת בריליום חיתוך חופשי.מכיוון שסגסוגת זו מכילה עופרת, היא אינה מתאימה לריתוך התנגדות.

ריתוך נקודתי התנגדות

לנחושת בריליום יש התנגדות נמוכה יותר, מוליכות תרמית ומקדם התפשטות גבוהים יותר מאשר פלדה.בסך הכל, לנחושת בריליום יש חוזק זהה או גבוה יותר מאשר פלדה.בעת שימוש בריתוך נקודתי התנגדות (RSW) נחושת בריליום עצמה או נחושת בריליום וסגסוגות אחרות, השתמש בזרם ריתוך גבוה יותר (15%), מתח נמוך יותר (75%) וזמן ריתוך קצר יותר (50%).נחושת בריליום עומדת בלחצי ריתוך גבוהים יותר מסגסוגות נחושת אחרות, אך בעיות יכולות להיגרם גם מלחצים נמוכים מדי.

כדי להשיג תוצאות עקביות בסגסוגות נחושת, ציוד ריתוך חייב להיות מסוגל לשלוט במדויק בזמן ובזרם, וציוד ריתוך AC מועדף בשל טמפרטורת האלקטרודה הנמוכה יותר והעלות הנמוכה שלו.זמני ריתוך של 4-8 מחזורים הניבו תוצאות טובות יותר.בעת ריתוך מתכות עם מקדמי התפשטות דומים, ריתוך הטיה וריתוך זרם יתר יכולים לשלוט בהתפשטות המתכת כדי להגביל את הסכנה הנסתרת של סדקי ריתוך.נחושת בריליום וסגסוגות נחושת אחרות מרותכות ללא הטיה וריתוך זרם יתר.אם משתמשים בריתוך משופע וריתוך זרם יתר, מספר הפעמים תלוי בעובי חומר העבודה.

בריתוך נקודתי התנגדות של נחושת בריליום ופלדה, או סגסוגות אחרות עם עמידות גבוהה, ניתן להשיג איזון תרמי טוב יותר על ידי שימוש באלקטרודות עם משטחי מגע קטנים יותר בצד אחד של נחושת בריליום.חומר האלקטרודה במגע עם נחושת בריליום צריך להיות בעל מוליכות גבוהה יותר מחומר העבודה, אלקטרודה מקבוצת RWMA2 מתאימה.לאלקטרודות מתכת עקשן (טונגסטן ומוליבדן) יש נקודות התכה גבוהות מאוד.אין נטייה להיצמד לנחושת בריליום.זמינות גם אלקטרודות 13 ו-14 מוטות.היתרון של מתכות עקשן הוא חיי השירות הארוכים שלהן.עם זאת, בשל הקשיות של סגסוגות כאלה, נזק פני השטח עשוי להיות אפשרי.אלקטרודות מקוררות במים יעזרו לשלוט בטמפרטורת הקצה ולהאריך את חיי האלקטרודה.עם זאת, בעת ריתוך קטעים דקים מאוד של נחושת בריליום, השימוש באלקטרודות מקוררות מים עלול לגרום לכיבוי המתכת.

אם הפרש העובי בין נחושת הבריליום לסגסוגת ההתנגדות הגבוהה גדול מ-5, יש להשתמש בריתוך הקרנה עקב היעדר איזון תרמי מעשי.

ריתוך הקרנת התנגדות

ניתן לפתור רבות מהבעיות של נחושת בריליום בריתוך נקודתי התנגדות באמצעות ריתוך הקרנת התנגדות (RpW).בשל אזור מושפע החום הקטן שלו, ניתן לבצע מספר פעולות.קל לרתך מתכות שונות בעוביים שונים.אלקטרודות בחתך רחב יותר וצורות אלקטרודות שונות משמשות בריתוך הקרנת התנגדות כדי להפחית דפורמציה והידבקות.מוליכות אלקטרודה היא פחות בעיה מאשר בריתוך נקודתי התנגדות.בשימוש נפוץ הם אלקטרודות 2, 3 ו-4 קוטבים;ככל שהאלקטרודה קשה יותר, כך אורך החיים ארוך יותר.

סגסוגות נחושת רכות יותר אינן עוברות ריתוך הקרנת התנגדות, נחושת בריליום חזקה מספיק כדי למנוע פיצוח בליטה מוקדמת ולספק ריתוך שלם מאוד.ניתן לרתך נחושת בריליום גם בעוביים מתחת ל-0.25 מ"מ.כמו ריתוך נקודתי התנגדות, בדרך כלל נעשה שימוש בציוד AC.

בעת הלחמת מתכות שונות, הבליטות ממוקמות בסגסוגות מוליכות גבוהות יותר.נחושת בריליום ניתנת לגיבוש מספיק כדי לנקב או להוציא כמעט כל צורה קמורה.כולל צורות חדות מאוד.יש ליצור את חומר העבודה של נחושת בריליום לפני טיפול בחום כדי למנוע סדקים.

כמו ריתוך נקודתי התנגדות, תהליכי ריתוך הקרנת התנגדות נחושת בריליום דורשים באופן שגרתי זרם גבוה יותר.הכוח חייב להיות מומרץ לרגע וגבוה מספיק כדי לגרום לבליטה להימס לפני שהוא נסדק.לחץ וזמן הריתוך מותאמים כדי לשלוט בשבירת הבליטות.לחץ הריתוך והזמן תלויים גם בגיאומטריית הבליטה.לחץ הפריצה יפחית את פגמי הריתוך לפני ואחרי הריתוך.

טיפול בטוח בנחושת בריליום

כמו חומרים תעשייתיים רבים, נחושת בריליום מהווה רק סכנה בריאותית בטיפול לא נכון.נחושת בריליום בטוחה לחלוטין בצורתה המוצקה הרגילה, בחלקים מוגמרים וברוב פעולות הייצור.עם זאת, באחוז קטן של אנשים, שאיפה של חלקיקים עדינים עלולה להוביל למצבי ריאות גרועים יותר.שימוש בבקרות הנדסיות פשוטות, כגון פעולות אוורור שיוצרות אבק דק, יכול למזער את הסכנה.

מכיוון שהמסת הריתוך קטנה מאוד ואינה פתוחה, אין סכנה מיוחדת כאשר תהליך ריתוך עמידות נחושת בריליום נשלט.אם נדרש תהליך ניקוי מכני לאחר הלחמה, יש לבצע זאת על ידי חשיפת העבודה לסביבת חלקיקים עדינים.