Сварка сопротивлением — это надежный, недорогой и эффективный метод неразъемного соединения двух или более металлических частей.В то время как контактная сварка — это настоящий сварочный процесс, без присадочного металла и сварочного газа.После сварки не остается лишнего металла.Этот метод подходит для массового производства.Сварные швы прочные и едва заметные.

Исторически сварка сопротивлением эффективно использовалась для соединения металлов с высоким сопротивлением, таких как сплавы железа и никеля.Более высокая электропроводность и теплопроводность медных сплавов делает сварку более сложной, но обычное сварочное оборудование часто позволяет это сделать. Сплав имеет сплошной сварной шов хорошего качества.При использовании надлежащих методов контактной сварки бериллиевую медь можно сваривать с самой собой, с другими медными сплавами и со сталью.Медные сплавы толщиной менее 1,00 мм обычно легче свариваются.

Процессы сварки сопротивлением, обычно используемые для сварки компонентов из бериллиевой меди, точечной сварки и рельефной сварки.Толщина заготовки, материал сплава, используемое оборудование и требуемое состояние поверхности определяют пригодность для соответствующего процесса.Другие широко используемые методы сварки сопротивлением, такие как пламенная сварка, стыковая сварка, шовная сварка и т. д., обычно не используются для медных сплавов и не будут обсуждаться.Медные сплавы легко поддаются пайке.

Ключевыми элементами контактной сварки являются сила тока, давление и время.Конструкция электродов и выбор электродных материалов очень важны для обеспечения качества сварки.Поскольку по контактной сварке стали имеется много литературы, представленные здесь несколько требований к сварке бериллиевой меди относятся к одной и той же толщине.Сварку сопротивлением вряд ли можно назвать точной наукой, и сварочное оборудование и процедуры оказывают большое влияние на качество сварки.Таким образом, представленная здесь только в качестве руководства, серия сварочных испытаний может быть использована для определения оптимальных условий сварки для каждого применения.

Поскольку большинство загрязняющих веществ на поверхности заготовки имеют высокое электрическое сопротивление, поверхность следует регулярно очищать.Загрязненные поверхности могут повысить рабочую температуру электрода, сократить срок службы наконечника электрода, сделать поверхность непригодной для использования и вызвать отклонение металла от зоны сварки.привести к ложной сварке или остаткам.На поверхность нанесена очень тонкая масляная пленка или консервант, который в целом не имеет проблем при контактной сварке, а бериллиевая медь, гальванопокрытая на поверхности, имеет наименьшие проблемы при сварке.

Бериллиевая медь с избытком нежирных, промывочных или штамповочных смазок может быть очищена растворителем.Если поверхность сильно заржавела или поверхность окислилась при легкой термообработке, ее необходимо промыть для удаления окиси.В отличие от хорошо заметного красновато-коричневого оксида меди прозрачный оксид бериллия на поверхности полосы (полученный термообработкой в ​​инертном или восстановительном газе) трудно обнаружить, но его также необходимо удалить перед сваркой.

Бериллиевый медный сплав

Существует два типа медно-бериллиевых сплавов.Высокопрочные бериллиево-медные сплавы (сплавы 165, 15, 190, 290) имеют более высокую прочность, чем любой медный сплав, и широко используются в электрических разъемах, переключателях и пружинах.Электро- и теплопроводность этого высокопрочного сплава составляет около 20% от чистой меди;медно-бериллиевые сплавы с высокой электропроводностью (сплавы 3.10 и 174) имеют меньшую прочность, а их электропроводность составляет около 50 % от электропроводности чистой меди, используемой для силовых соединителей и реле.Высокопрочные бериллиево-медные сплавы легче сваривать сопротивлением из-за их более низкой электропроводности (или более высокого удельного сопротивления).

Бериллиевая медь приобретает высокую прочность после термической обработки, и оба бериллиево-медных сплава могут поставляться в предварительно нагретом или термообработанном состоянии.Сварочные работы, как правило, должны поставляться в термически обработанном состоянии.Операция сварки, как правило, должна выполняться после термической обработки.При контактной сварке бериллиевой меди зона термического влияния обычно очень мала, и после сварки не требуется иметь заготовку из бериллиевой меди для термической обработки.Сплав М25 представляет собой катанку из бериллиевой меди свободной резки.Поскольку этот сплав содержит свинец, он не подходит для контактной сварки.

Точечная сварка сопротивлением

Бериллиевая медь имеет более низкое удельное сопротивление, более высокую теплопроводность и коэффициент расширения, чем сталь.В целом бериллиевая медь имеет такую ​​же или более высокую прочность, чем сталь.При контактной точечной сварке (RSW) самой бериллиевой меди или бериллиевой меди и других сплавов используйте более высокий сварочный ток (15%), более низкое напряжение (75%) и более короткое время сварки (50%).Бериллиевая медь выдерживает более высокое давление при сварке, чем другие медные сплавы, но проблемы также могут быть вызваны слишком низким давлением.

Для получения стабильных результатов при сварке медных сплавов сварочное оборудование должно иметь возможность точно контролировать время и ток, а сварочное оборудование переменного тока предпочтительнее из-за более низкой температуры электрода и низкой стоимости.Время сварки 4-8 циклов дало лучшие результаты.При сварке металлов с одинаковыми коэффициентами расширения наклонная сварка и сварка сверхтоком могут контролировать расширение металла, чтобы ограничить скрытую опасность образования сварочных трещин.Бериллиевая медь и другие медные сплавы свариваются без кантовки и сверхточной сварки.Если используется наклонная сварка и сварка на сверхтоке, количество раз зависит от толщины заготовки.

При контактной точечной сварке бериллиевой меди и стали или других сплавов с высоким сопротивлением лучший тепловой баланс может быть достигнут за счет использования электродов с меньшей контактной поверхностью на одной стороне бериллиевой меди.Материал электрода, контактирующий с бериллиевой медью, должен иметь более высокую проводимость, чем обрабатываемая деталь, подходит электрод группы RWMA2.Электроды из тугоплавких металлов (вольфрам и молибден) имеют очень высокие температуры плавления.Нет тенденции прилипать к бериллиевой меди.Также доступны 13- и 14-полюсные электроды.Преимуществом тугоплавких металлов является их долгий срок службы.Однако из-за твердости таких сплавов возможно повреждение поверхности.Электроды с водяным охлаждением помогают контролировать температуру наконечника и продлевают срок службы электрода.Однако при сварке очень тонких срезов бериллиевой меди использование водоохлаждаемых электродов может привести к закалке металла.

Если разница в толщине между бериллиевой медью и сплавом с высоким удельным сопротивлением больше 5, следует использовать рельефную сварку из-за отсутствия практического теплового баланса.

Сварка контактным выступом

Многие проблемы бериллиевой меди при контактной точечной сварке могут быть решены с помощью контактной рельефной сварки (RpW).Из-за небольшой зоны термического влияния можно выполнять несколько операций.Разные металлы разной толщины легко свариваются.Электроды с более широким поперечным сечением и электроды различной формы используются при контактной рельефной сварке для уменьшения деформации и прилипания.Электропроводность электрода представляет меньшую проблему, чем при контактной точечной сварке.Обычно используются 2-, 3- и 4-полюсные электроды;чем тверже электрод, тем дольше срок службы.

Более мягкие медные сплавы не подвергаются контактной сварке с выступом, бериллиевая медь достаточно прочна, чтобы предотвратить преждевременное ударное растрескивание и обеспечить очень полный сварной шов.Бериллиевая медь также может быть сварена выступом при толщине менее 0,25 мм.Как и при контактной точечной сварке, обычно используется оборудование переменного тока.

При пайке разнородных металлов выпуклости располагаются в более высокопроводящих сплавах.Бериллиевая медь достаточно пластична, чтобы штамповать или выдавливать почти любую выпуклую форму.В том числе очень острые формы.Заготовка из бериллиевой меди должна быть сформирована перед термообработкой, чтобы избежать растрескивания.

Как и контактная точечная сварка, процессы контактной контактной сварки с бериллиевой медью обычно требуют более высокой силы тока.Мощность должна быть мгновенно подведена и достаточно высока, чтобы заставить выступ расплавиться до того, как он треснет.Давление и время сварки регулируются таким образом, чтобы предотвратить поломку неровностей.Давление и время сварки также зависят от геометрии выступа.Давление разрыва уменьшит количество дефектов сварки до и после сварки.

Безопасное обращение с бериллиевой медью

Как и многие промышленные материалы, бериллиевая медь представляет опасность для здоровья только при неправильном обращении.Бериллиевая медь совершенно безопасна в обычном твердом виде, в готовых деталях и в большинстве производственных операций.Однако у небольшого процента людей вдыхание мелких частиц может привести к ухудшению состояния легких.Использование простых технических средств управления, таких как вентиляция, образующая мелкодисперсную пыль, может свести к минимуму опасность.

Поскольку сварочный расплав очень мал и не открыт, нет особой опасности, когда процесс сварки сопротивлением бериллиевой меди контролируется.Если после пайки требуется механическая очистка, это должно быть выполнено путем воздействия на изделие среды с мелкими частицами.