Контактне зварювання — це надійний, недорогий і ефективний метод міцного з’єднання двох або більше частин металу.Тоді як контактне зварювання є справжнім зварювальним процесом, без присадочного металу, без зварювального газу.Немає зайвого металу, який потрібно видалити після зварювання.Цей спосіб підходить для масового виробництва.Зварні шви суцільні і ледь помітні.

Історично склалося так, що контактне зварювання ефективно використовувалося для з’єднання металів з високим опором, таких як сплави заліза та нікелю.Вища електро- та теплопровідність мідних сплавів робить зварювання складнішим, але звичайне зварювальне обладнання часто може це зробити. Сплав має гарну якість повного зварювання.За допомогою відповідних методів контактного зварювання берилієву мідь можна зварювати з собою, іншими мідними сплавами та сталлю.Мідні сплави товщиною менше 1,00 мм зазвичай легше зварювати.

Процеси контактного зварювання, які зазвичай використовуються для зварювання компонентів з берилієвої міді, точкового та виступаючого зварювання.Товщина заготовки, матеріал сплаву, використовуване обладнання та необхідний стан поверхні визначають доцільність відповідного процесу.Інші широко використовувані методи контактного зварювання, такі як зварювання полум’ям, стикове зварювання, шовне зварювання тощо, зазвичай не використовуються для мідних сплавів і не будуть обговорюватися.Мідні сплави легко паяти.

Ключі в контактному зварюванні - струм, тиск і час.Конструкція електродів і вибір електродних матеріалів дуже важливі для забезпечення якості зварювання.Оскільки існує багато літератури про контактне зварювання сталі, кілька вимог до зварювання берилієвої міді, представлені тут, стосуються однієї товщини.Контактне зварювання навряд чи є точною наукою, а зварювальне обладнання та процедури мають великий вплив на якість зварювання.Таким чином, серію зварювальних випробувань, наведену тут лише як посібник, можна використовувати для визначення оптимальних умов зварювання для кожного застосування.

Оскільки більшість забруднень на поверхні заготовки мають високий електричний опір, поверхню слід регулярно очищати.Забруднені поверхні можуть підвищити робочу температуру електрода, зменшити термін служби наконечника електрода, зробити поверхню непридатною для використання та спричинити відхилення металу від зони зварювання.призвести до помилкового зварювання або залишків.Дуже тонка масляна плівка або консервант прикріплюється до поверхні, яка, як правило, не має проблем із контактним зварюванням, а гальванічне покриття берилієвої міді викликає найменші проблеми при зварюванні.

Берилієва мідь із надлишком нежирних або промивних або штампувальних мастил може бути очищена розчинником.Якщо поверхня сильно заіржавіла або окислилася внаслідок легкої термічної обробки, її потрібно вимити, щоб видалити оксид.На відміну від добре помітного червонувато-коричневого оксиду міді, прозорий оксид берилію на поверхні стрічки (утворений термічною обробкою в інертному або відновному газі) важко виявити, але його також потрібно видалити перед зварюванням.

Берилієвий мідний сплав

Існує два типи сплавів берилієвої міді.Високоміцні сплави берилієвої міді (сплави 165, 15, 190, 290) мають вищу міцність, ніж будь-який мідний сплав, і широко використовуються в електричних з’єднувачах, перемикачах і пружинах.Електро- і теплопровідність цього високоміцного сплаву становить близько 20% від чистої міді;високопровідні берилієві мідні сплави (сплави 3.10 і 174) мають меншу міцність, а їх електропровідність становить близько 50% від електропровідності чистої міді, яка використовується для силових роз'ємів і реле.Високоміцні сплави берилієвої міді легше піддаються контактному зварюванню через їх нижчу електропровідність (або вищий питомий опір).

Берилієва мідь отримує свою високу міцність після термічної обробки, і обидва берилієві мідні сплави можуть поставлятися в попередньо нагрітому або термічно обробленому стані.Зварювальні операції, як правило, повинні проводитися в термічно обробленому стані.Зварювання, як правило, слід проводити після термічної обробки.При контактному зварюванні берилієвої міді зона термічного впливу зазвичай дуже мала, і не потрібно мати заготовку з берилієвої міді для термічної обробки після зварювання.Сплав M25 - це виріб з берилієвої міді вільного різання.Оскільки цей сплав містить свинець, він не підходить для контактного зварювання.

Контактне точкове зварювання

Берилієва мідь має менший питомий опір, більш високу теплопровідність і коефіцієнт розширення, ніж сталь.Загалом, берилієва мідь має таку саму або вищу міцність, ніж сталь.При використанні опорного точкового зварювання (RSW) самої бериліївої міді або бериліївої міді та інших сплавів використовуйте вищий зварювальний струм (15%), нижчу напругу (75%) і коротший час зварювання (50%).Берилієва мідь витримує більш високий тиск зварювання, ніж інші мідні сплави, але проблеми також можуть бути спричинені занадто низьким тиском.

Для отримання незмінних результатів у мідних сплавах зварювальне обладнання повинно мати можливість точно контролювати час і струм, а зварювальне обладнання змінного струму є кращим через його нижчу температуру електрода та низьку вартість.Час зварювання 4-8 циклів дає кращі результати.При зварюванні металів з однаковими коефіцієнтами розширення зварювання під нахилом і зварювання надструмом може контролювати розширення металу, щоб обмежити приховану небезпеку зварювальних тріщин.Берилієву мідь та інші мідні сплави зварюють без нахилу і зварювання надтоком.Якщо використовується зварювання під нахилом і зварювання над струмом, кількість разів залежить від товщини заготовки.

При контактному точковому зварюванні берилієвої міді та сталі або інших високоміцних сплавів кращого теплового балансу можна отримати, використовуючи електроди з меншими контактними поверхнями з одного боку берилієвої міді.Електродний матеріал, що контактує з берилієвою міддю, повинен мати вищу провідність, ніж заготовка, підходить електрод групи RWMA2.Електроди з тугоплавких металів (вольфрам і молібден) мають дуже високі температури плавлення.Немає тенденції прилипання до берилієвої міді.Також доступні електроди з 13 і 14 полюсами.Перевагою тугоплавких металів є їх тривалий термін служби.Однак через твердість таких сплавів можливе пошкодження поверхні.Електроди з водяним охолодженням допоможуть контролювати температуру наконечників і продовжать термін служби електродів.Однак при зварюванні дуже тонких шарів берилієвої міді використання водоохолоджуваних електродів може призвести до загартування металу.

Якщо різниця в товщині між берилієвою міддю та сплавом з високим питомим опором перевищує 5, слід використовувати проекційне зварювання через відсутність практичного теплового балансу.

Контактне проекційне зварювання

Багато проблем берилієвої міді під час контактного точкового зварювання можна вирішити за допомогою контактного зварювання (RpW).Завдяки невеликій зоні теплового впливу можна виконувати кілька операцій.Легко зварюються різні метали різної товщини.Електроди більшого поперечного перерізу та різні форми електродів використовуються при контактному зварюванні, щоб зменшити деформацію та прилипання.Провідність електродів є меншою проблемою, ніж при контактному точковому зварюванні.Зазвичай використовуються 2, 3 і 4-полюсні електроди;чим твердіший електрод, тим довший термін служби.

Більш м’які мідні сплави не піддаються контактному зварюванню, берилієва мідь достатньо міцна, щоб запобігти передчасному розтріскуванню та забезпечити дуже повне зварювання.Берилієва мідь також може бути зварена виступаючим шаром товщиною менше 0,25 мм.Як і при контактному точковому зварюванні, зазвичай використовується обладнання змінного струму.

При пайці різнорідних металів горбки розташовуються в більш високопровідних сплавах.Берилієва мідь досить пластична, щоб пробивати або видавлювати практично будь-яку опуклу форму.У тому числі дуже гострі форми.Заготовку з берилієвої міді слід сформувати перед термообробкою, щоб уникнути розтріскування.

Подібно до контактного точкового зварювання, процеси контактного зварювання берилієвої міді зазвичай потребують більшої сили струму.Потужність має бути миттєво активована та достатньо високою, щоб спричинити розплавлення виступу до того, як він трісне.Тиск і час зварювання регулюються, щоб контролювати поломку.Тиск і час зварювання також залежать від геометрії виступу.Тиск розриву зменшить дефекти зварювання до та після зварювання.

Безпечне поводження з берилієвою міддю

Як і багато промислових матеріалів, берилієва мідь становить небезпеку для здоров’я лише при неправильному поводженні.Берилієва мідь абсолютно безпечна у своїй звичайній твердій формі, у готових деталях і в більшості виробничих операцій.Однак у невеликого відсотка людей вдихання дрібних часток може призвести до погіршення стану легенів.Використання простих інженерних засобів контролю, таких як вентиляція, що створює дрібний пил, може мінімізувати небезпеку.

Оскільки зварювальний розплав дуже малий і не відкритий, немає особливої ​​небезпеки, коли процес контактного зварювання берилієвої міді контролюється.Якщо після паяння потрібне механічне очищення, це необхідно зробити, піддавши роботу середовищу дрібних часток.