Sudarea prin rezistență este o metodă fiabilă, ieftină și eficientă de îmbinare permanentă a două sau mai multe bucăți de metal.În timp ce sudarea prin rezistență este un proces real de sudare, fără metal de adaos, fără gaz de sudare.Nu există exces de metal de îndepărtat după sudare.Această metodă este potrivită pentru producția de masă.Sudurile sunt solide și abia vizibile.

Din punct de vedere istoric, sudarea prin rezistență a fost utilizată în mod eficient pentru a îmbina metale de înaltă rezistență, cum ar fi aliajele de fier și nichel.Conductivitatea electrică și termică mai mare a aliajelor de cupru face sudarea mai complexă, dar echipamentele convenționale de sudură au adesea capacitatea de a le realiza. Aliajul are o sudură completă de bună calitate.Cu tehnici adecvate de sudare cu rezistență, cuprul beriliu poate fi sudat cu el însuși, cu alte aliaje de cupru și cu oțel.Aliajele de cupru cu grosimea mai mică de 1,00 mm sunt în general mai ușor de sudat.

Procese de sudare prin rezistență utilizate în mod obișnuit pentru sudarea componentelor din cupru beriliu, sudarea în puncte și sudarea prin proiecție.Grosimea piesei de prelucrat, materialul aliat, echipamentul folosit și starea de suprafață necesară determină adecvarea procesului respectiv.Alte tehnici de sudare prin rezistență utilizate în mod obișnuit, cum ar fi sudarea cu flacără, sudarea cap la cap, sudarea cusăturii etc., nu sunt utilizate în mod obișnuit pentru aliajele de cupru și nu vor fi discutate.Aliajele de cupru sunt ușor de lipit.

Cheile în sudarea prin rezistență sunt curentul, presiunea și timpul.Proiectarea electrozilor și selectarea materialelor pentru electrozi sunt foarte importante pentru asigurarea calității sudurii.Deoarece există multă literatură despre sudarea prin rezistență a oțelului, mai multe cerințe pentru sudarea cuprului beriliu prezentate aici se referă la aceeași grosime.Sudarea prin rezistență nu este o știință precisă, iar echipamentele și procedurile de sudare au un impact mare asupra calității sudurii.Prin urmare, prezentate aici doar ca ghid, o serie de teste de sudare pot fi folosite pentru a determina condițiile optime de sudare pentru fiecare aplicație.

Deoarece majoritatea contaminanților de suprafață a piesei de prelucrat au rezistență electrică ridicată, suprafața trebuie curățată în mod obișnuit.Suprafețele contaminate pot crește temperatura de funcționare a electrodului, pot reduce durata de viață a vârfului electrodului, pot face suprafața inutilizabilă și pot determina abaterea metalului de la zona de sudare.provoca suduri false sau reziduuri.Pe suprafață este atașată o peliculă foarte subțire de ulei sau conservant, care în general nu are probleme cu sudarea prin rezistență, iar cuprul beriliu galvanizat pe suprafață are cele mai puține probleme la sudare.

Cuprul de beriliu cu exces de lubrifianți non-grași sau de spălare sau de ștanțare poate fi curățat cu solvent.Dacă suprafața este puternic ruginită sau suprafața este oxidată prin tratament termic ușor, trebuie spălată pentru a îndepărta oxidul.Spre deosebire de oxidul de cupru brun-roșcat foarte vizibil, oxidul de beriliu transparent de pe suprafața benzii (produs prin tratament termic într-un gaz inert sau reducător) este greu de detectat, dar trebuie și îndepărtat înainte de sudare.

Aliaj de cupru beriliu

Există două tipuri de aliaje de cupru beriliu.Aliajele de cupru cu beriliu de înaltă rezistență (Alloys 165, 15, 190, 290) au o rezistență mai mare decât orice aliaj de cupru și sunt utilizate pe scară largă în conectorii electrici, întrerupătoare și arcuri.Conductivitatea electrică și termică a acestui aliaj de înaltă rezistență este de aproximativ 20% din cea a cuprului pur;aliajele de cupru beriliu de înaltă conductivitate (aliajele 3.10 și 174) au o rezistență mai mică, iar conductivitatea lor electrică este de aproximativ 50% față de cea a cuprului pur, utilizat pentru conectorii de putere și relee.Aliajele de cupru beriliu de înaltă rezistență sunt mai ușor de sudat prin rezistență datorită conductivității electrice mai mici (sau rezistivității mai mari).

Cuprul beriliu obține rezistența sa ridicată după tratamentul termic, iar ambele aliaje de cupru beriliu pot fi furnizate în stare preîncălzită sau tratată termic.Operațiunile de sudare ar trebui, în general, să fie furnizate într-o stare tratată termic.Operația de sudare trebuie efectuată în general după tratamentul termic.În sudarea cu rezistență a cuprului beriliu, zona afectată de căldură este de obicei foarte mică și nu este necesar să existe o piesă de prelucrat din cupru beriliu pentru tratamentul termic după sudare.Aliajul M25 este un produs cu tije de cupru beriliu cu tăiere liberă.Deoarece acest aliaj conține plumb, nu este potrivit pentru sudarea prin rezistență.

Sudarea prin puncte cu rezistență

Cuprul beriliu are rezistivitate mai mică, conductivitate termică și coeficient de dilatare mai mare decât oțelul.În general, cuprul beriliu are aceeași rezistență sau mai mare decât oțelul.Atunci când utilizați cupru beriliu pentru sudare prin puncte cu rezistență (RSW) sau cupru beriliu și alte aliaje, utilizați un curent de sudare mai mare, (15%), o tensiune mai mică (75%) și un timp de sudare mai scurt (50%).Cuprul beriliu rezistă la presiuni de sudare mai mari decât alte aliaje de cupru, dar problemele pot fi cauzate și de presiuni prea scăzute.

Pentru a obține rezultate consistente în aliajele de cupru, echipamentele de sudură trebuie să fie capabile să controleze cu precizie timpul și curentul, iar echipamentul de sudare în curent alternativ este preferat datorită temperaturii mai scăzute a electrodului și a costului scăzut.Timpi de sudare de 4-8 cicluri au produs rezultate mai bune.La sudarea metalelor cu coeficienți de dilatare similari, sudarea înclinată și sudarea la supracurent pot controla expansiunea metalului pentru a limita pericolul ascuns al fisurilor de sudare.Cuprul beriliu și alte aliaje de cupru sunt sudate fără înclinare și sudare la supracurent.Dacă se utilizează sudarea înclinată și sudarea la supracurent, numărul de ori depinde de grosimea piesei de prelucrat.

În sudarea prin puncte cu rezistență a cuprului și oțelului beriliu sau a altor aliaje de înaltă rezistență, se poate obține un echilibru termic mai bun utilizând electrozi cu suprafețe de contact mai mici pe o parte a cuprului beriliu.Materialul electrodului în contact cu cuprul beriliu ar trebui să aibă o conductivitate mai mare decât piesa de prelucrat, un electrod de grup RWMA2 este potrivit.Electrozii metalici refractari (tungsten si molibden) au puncte de topire foarte mari.Nu există tendința de a rămâne cu cuprul de beriliu.Sunt disponibili și electrozi cu 13 și 14 poli.Avantajul metalelor refractare este durata de viață lungă.Cu toate acestea, din cauza durității unor astfel de aliaje, este posibilă deteriorarea suprafeței.Electrozii răciți cu apă vor ajuta la controlul temperaturii vârfului și vor prelungi durata de viață a electrodului.Cu toate acestea, la sudarea secțiunilor foarte subțiri de cupru beriliu, utilizarea electrozilor răciți cu apă poate duce la stingerea metalului.

Dacă diferența de grosime dintre cuprul de beriliu și aliajul cu rezistivitate ridicată este mai mare de 5, trebuie utilizată sudarea prin proiecție din cauza lipsei echilibrului termic practic.

Sudarea prin proiectie de rezistenta

Multe dintre problemele cuprului beriliu în sudarea prin puncte cu rezistență pot fi rezolvate prin sudarea prin proiecție cu rezistență (RpW).Datorită zonei sale mici afectate de căldură, pot fi efectuate mai multe operații.Diferite metale de diferite grosimi sunt ușor de sudat.Electrozii cu secțiune transversală mai largă și diverse forme de electrozi sunt utilizați în sudarea prin proiecție cu rezistență pentru a reduce deformarea și lipirea.Conductivitatea electrodului este o problemă mai mică decât în ​​sudarea prin puncte cu rezistență.Utilizați în mod obișnuit sunt electrozii cu 2, 3 și 4 poli;cu cât electrodul este mai dur, cu atât durata de viață este mai lungă.

Aliajele de cupru mai moi nu suferă sudură prin proiecție de rezistență, cuprul beriliu este suficient de puternic pentru a preveni crăparea prematură a cupăturilor și pentru a oferi o sudură foarte completă.Cuprul beriliu poate fi sudat prin proiecție și la grosimi sub 0,25 mm.Ca și în cazul sudării prin puncte cu rezistență, se utilizează de obicei echipamente AC.

Atunci când lipiți metale diferite, denivelările sunt localizate în aliaje mai conductoare.Cuprul de beriliu este suficient de maleabil pentru a perfora sau extruda aproape orice formă convexă.Inclusiv forme foarte ascuțite.Piesa de prelucrat din cupru beriliu trebuie formată înainte de tratamentul termic pentru a evita fisurarea.

Ca și sudarea prin puncte cu rezistență, procesele de sudare prin proiecție cu rezistență la beriliu necesită în mod obișnuit un amperaj mai mare.Puterea trebuie să fie momentan alimentată și suficient de mare pentru a face ca proeminența să se topească înainte de a se crăpa.Presiunea și timpul de sudare sunt reglate pentru a controla ruperea denivelării.Presiunea și timpul de sudare depind, de asemenea, de geometria denivelării.Presiunea de spargere va reduce defectele de sudare înainte și după sudare.

Manipularea în siguranță a cuprului de beriliu

La fel ca multe materiale industriale, cuprul beriliu este doar un pericol pentru sănătate atunci când este manipulat necorespunzător.Cuprul de beriliu este complet sigur în forma sa obișnuită solidă, în piesele finite și în majoritatea operațiunilor de producție.Cu toate acestea, la un procent mic de indivizi, inhalarea de particule fine poate duce la afecțiuni pulmonare mai proaste.Utilizarea unor comenzi simple de inginerie, cum ar fi operațiunile de ventilație care generează praf fin, poate minimiza pericolul.

Deoarece topitura de sudură este foarte mică și nu este deschisă, nu există niciun pericol special atunci când procesul de sudare cu rezistență la beriliu cupr este controlat.Dacă după lipire este necesar un proces de curățare mecanică, acesta trebuie realizat prin expunerea lucrării la un mediu cu particule fine.