Odporové zváranie je spoľahlivý, lacný a efektívny spôsob trvalého spojenia dvoch alebo viacerých kusov kovu.Zatiaľ čo odporové zváranie je skutočný zvárací proces, žiadny prídavný kov, žiadny zvárací plyn.Po zváraní nie je potrebné odstrániť prebytočný kov.Táto metóda je vhodná pre hromadnú výrobu.Zvary sú pevné a sotva viditeľné.

Historicky sa odporové zváranie účinne používalo na spájanie vysoko odolných kovov, ako sú zliatiny železa a niklu.Vyššia elektrická a tepelná vodivosť zliatin medi spôsobuje, že zváranie je zložitejšie, ale konvenčné zváracie zariadenia ich často dokážu vyrobiť. Zliatina má kvalitný plný zvar.Správnymi technikami odporového zvárania sa berýliová meď môže zvárať sama so sebou, s inými zliatinami medi a s oceľou.Zliatiny medi s hrúbkou menšou ako 1,00 mm sa vo všeobecnosti ľahšie zvárajú.

Procesy odporového zvárania bežne používané na zváranie komponentov z berýliovej medi, bodové zváranie a premietacie zváranie.Hrúbka obrobku, zliatinový materiál, použité vybavenie a požadovaný stav povrchu určujú vhodnosť pre príslušný proces.Iné bežne používané techniky odporového zvárania, ako je zváranie plameňom, zváranie na tupo, švové zváranie atď., sa bežne nepoužívajú pre zliatiny medi a nebudú diskutované.Zliatiny medi sa ľahko spájkujú.

Kľúčmi pri odporovom zváraní sú prúd, tlak a čas.Dizajn elektród a výber materiálov elektród sú veľmi dôležité pre zabezpečenie kvality zvárania.Keďže existuje veľa literatúry o odporovom zváraní ocele, niekoľko tu uvedených požiadaviek na zváranie berýliovej medi sa vzťahuje na rovnakú hrúbku.Odporové zváranie je sotva presná veda a zváracie zariadenia a postupy majú veľký vplyv na kvalitu zvárania.Preto je možné použiť sériu zváracích testov, ktoré sú tu uvedené len ako návod, na určenie optimálnych podmienok zvárania pre každú aplikáciu.

Pretože väčšina nečistôt na povrchu obrobku má vysoký elektrický odpor, povrch by sa mal pravidelne čistiť.Znečistené povrchy môžu zvýšiť prevádzkovú teplotu elektródy, znížiť životnosť hrotu elektródy, urobiť povrch nepoužiteľným a spôsobiť odchýlku kovu od oblasti zvaru.spôsobiť falošné zváranie alebo zvyšky.Na povrch je pripevnený veľmi tenký olejový film alebo konzervačný prostriedok, ktorý vo všeobecnosti nemá problémy s odporovým zváraním a berýliová meď galvanicky pokovovaná na povrchu má pri zváraní najmenšie problémy.

Berýliová meď s nadbytkom nemastných alebo preplachovacích alebo raziacich mazív možno čistiť rozpúšťadlom.Ak je povrch silne zhrdzavený alebo je povrch zoxidovaný ľahkým tepelným spracovaním, je potrebné ho umyť, aby sa oxid odstránil.Na rozdiel od vysoko viditeľného červenohnedého oxidu medi je priehľadný oxid berýlia na povrchu pásu (vyrobený tepelným spracovaním v inertnom alebo redukčnom plyne) ťažko zistiteľný, ale musí sa pred zváraním tiež odstrániť.

Zliatina berýliovej medi

Existujú dva typy zliatin berýliovej medi.Zliatiny berýliovej medi s vysokou pevnosťou (zliatiny 165, 15, 190, 290) majú vyššiu pevnosť ako ktorákoľvek zliatina medi a sú široko používané v elektrických konektoroch, spínačoch a pružinách.Elektrická a tepelná vodivosť tejto vysokopevnostnej zliatiny je asi 20 % čistej medi;zliatiny berýliovej medi s vysokou vodivosťou (zliatiny 3.10 a 174) majú nižšiu pevnosť a ich elektrická vodivosť je asi 50 % elektrickej vodivosti čistej medi, ktorá sa používa na napájacie konektory a relé.Vysokopevnostné zliatiny berýliovej medi sa ľahšie zvárajú odporom kvôli ich nižšej elektrickej vodivosti (alebo vyššiemu odporu).

Berýliová meď získava svoju vysokú pevnosť po tepelnom spracovaní a obe zliatiny berýliovej medi môžu byť dodávané v predhriatom alebo tepelne upravenom stave.Zváracie operácie by sa mali vo všeobecnosti dodávať v tepelne spracovanom stave.Zváranie by sa malo vo všeobecnosti vykonávať po tepelnom spracovaní.Pri odporovom zváraní berýliovej medi je tepelne ovplyvnená zóna zvyčajne veľmi malá a nie je potrebné mať obrobok z berýliovej medi na tepelné spracovanie po zváraní.Alloy M25 je voľne rezateľný produkt z berýliovej medi.Keďže táto zliatina obsahuje olovo, nie je vhodná na odporové zváranie.

Odporové bodové zváranie

Berýliová meď má nižší odpor, vyššiu tepelnú vodivosť a koeficient rozťažnosti ako oceľ.Celkovo má berýliová meď rovnakú alebo vyššiu pevnosť ako oceľ.Pri odporovom bodovom zváraní (RSW) samotnej berýliovej medi alebo berýliovej medi a iných zliatin použite vyšší zvárací prúd (15 %), nižšie napätie (75 %) a kratší čas zvárania (50 %).Berýliová meď odoláva vyšším zváracím tlakom ako iné zliatiny medi, ale problémy môžu spôsobiť aj príliš nízke tlaky.

Na získanie konzistentných výsledkov pri zliatinách medi musí byť zváracie zariadenie schopné presne riadiť čas a prúd a uprednostňuje sa zariadenie na zváranie striedavým prúdom kvôli nižšej teplote elektród a nízkej cene.Zváracie časy 4-8 cyklov priniesli lepšie výsledky.Pri zváraní kovov s podobnými koeficientmi rozťažnosti môže sklonové zváranie a nadprúdové zváranie kontrolovať rozťažnosť kovu, aby sa obmedzilo skryté nebezpečenstvo prasklín pri zváraní.Berýliová meď a iné zliatiny medi sa zvárajú bez nakláňacieho a nadprúdového zvárania.Ak sa použije šikmé zváranie a nadprúdové zváranie, počet opakovaní závisí od hrúbky obrobku.

Pri odporovom bodovom zváraní berýliovej medi a ocele alebo iných vysoko odolných zliatin možno dosiahnuť lepšiu tepelnú rovnováhu použitím elektród s menšími kontaktnými plochami na jednej strane berýliovej medi.Materiál elektródy v kontakte s berýliovou meďou by mal mať vyššiu vodivosť ako obrobok, vhodná je elektróda skupiny RWMA2.Žiaruvzdorné kovové elektródy (volfrám a molybdén) majú veľmi vysoké teploty topenia.Neexistuje žiadna tendencia lepiť sa na berýliovú meď.Dostupné sú aj 13 a 14 pólové elektródy.Výhodou žiaruvzdorných kovov je ich dlhá životnosť.V dôsledku tvrdosti takýchto zliatin však môže dôjsť k poškodeniu povrchu.Vodou chladené elektródy pomáhajú kontrolovať teplotu hrotu a predlžujú životnosť elektródy.Avšak pri zváraní veľmi tenkých častí berýliovej medi môže použitie vodou chladených elektród viesť k kaleniu kovu.

Ak je rozdiel v hrúbke medzi berýliovou meďou a zliatinou s vysokým odporom väčší ako 5, malo by sa použiť premietacie zváranie z dôvodu nedostatku praktickej tepelnej rovnováhy.

Odporové projekčné zváranie

Mnohé z problémov berýliovej medi pri odporovom bodovom zváraní možno vyriešiť odporovým projekčným zváraním (RpW).Vďaka malej tepelne ovplyvnenej zóne je možné vykonávať viacero operácií.Rôzne kovy rôznych hrúbok sa ľahko zvárajú.Elektródy so širším prierezom a rôzne tvary elektród sa používajú pri odporovom projekčnom zváraní na zníženie deformácie a lepenia.Elektródová vodivosť je menší problém ako pri odporovom bodovom zváraní.Bežne používané sú 2, 3 a 4-pólové elektródy;čím tvrdšia elektróda, tým dlhšia životnosť.

Mäkšie zliatiny medi nepodliehajú odporovému zváraniu, berýliová meď je dostatočne pevná na to, aby zabránila predčasnému praskaniu a poskytuje veľmi kompletný zvar.Berýliová meď môže byť tiež projekčne zváraná pri hrúbkach pod 0,25 mm.Podobne ako pri odporovom bodovom zváraní sa zvyčajne používa AC zariadenie.

Pri spájkovaní rozdielnych kovov sa hrbolčeky nachádzajú vo vyšších vodivých zliatinách.Berýliová meď je dostatočne kujná, aby mohla vyraziť alebo vytlačiť takmer akýkoľvek konvexný tvar.Vrátane veľmi ostrých tvarov.Obrobok z berýliovej medi by mal byť vytvorený pred tepelným spracovaním, aby sa zabránilo praskaniu.

Podobne ako odporové bodové zváranie, aj procesy odporového zvárania pomocou berýliovej medi bežne vyžadujú vyššiu intenzitu prúdu.Napájanie musí byť na chvíľu pod napätím a musí byť dostatočne vysoké na to, aby spôsobilo roztavenie výčnelku predtým, ako praskne.Zvárací tlak a čas sú nastavené tak, aby sa kontrolovalo zlomenie hrbole.Zvárací tlak a čas tiež závisia od geometrie hrbole.Deštrukčný tlak zníži chyby zvaru pred a po zváraní.

Bezpečná manipulácia s berýliovou meďou

Rovnako ako mnohé priemyselné materiály, berýliová meď predstavuje zdravotné riziko len pri nesprávnej manipulácii.Berýliová meď je úplne bezpečná vo svojej obvyklej pevnej forme, v hotových dieloch a vo väčšine výrobných operácií.U malého percenta jedincov však môže vdychovanie jemných častíc viesť k zhoršeniu stavu pľúc.Použitie jednoduchých technických ovládacích prvkov, ako je odvetrávanie, ktoré vytvára jemný prach, môže minimalizovať nebezpečenstvo.

Pretože zváracia tavenina je veľmi malá a nie je otvorená, pri riadení procesu odporového zvárania berýliovej medi nehrozí žiadne zvláštne nebezpečenstvo.Ak je po spájkovaní potrebný proces mechanického čistenia, musí sa vykonať tak, že sa práca vystaví prostrediu s jemnými časticami.