Hàn điện trở là một phương pháp đáng tin cậy, chi phí thấp và hiệu quả để nối vĩnh viễn hai hoặc nhiều mảnh kim loại lại với nhau.Trong khi hàn điện trở là một quá trình hàn thực sự, không có kim loại phụ, không có khí hàn.Không có kim loại dư thừa để loại bỏ sau khi hàn.Phương pháp này thích hợp cho sản xuất hàng loạt.Các mối hàn chắc chắn và hầu như không đáng chú ý.

Trong lịch sử, hàn điện trở đã được sử dụng hiệu quả để nối các kim loại có điện trở cao như hợp kim sắt và niken.Tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao hơn của hợp kim đồng làm cho quá trình hàn trở nên phức tạp hơn, tuy nhiên các thiết bị hàn thông thường thường có khả năng tạo ra các hợp kim có mối hàn hoàn chỉnh chất lượng tốt.Với các kỹ thuật hàn điện trở phù hợp, đồng berili có thể được hàn với chính nó, với các hợp kim đồng khác và với thép.Hợp kim đồng dày dưới 1,00mm thường dễ hàn hơn.

Các quy trình hàn điện trở thường được sử dụng để hàn các bộ phận bằng đồng berili, hàn điểm và hàn chiếu.Độ dày của phôi, vật liệu hợp kim, thiết bị được sử dụng và điều kiện bề mặt cần thiết xác định sự phù hợp cho quy trình tương ứng.Các kỹ thuật hàn điện trở thường được sử dụng khác, chẳng hạn như hàn ngọn lửa, hàn đối đầu, hàn đường nối, v.v., không được sử dụng phổ biến cho hợp kim đồng và sẽ không được thảo luận.Hợp kim đồng rất dễ hàn.

Các chìa khóa trong hàn điện trở là dòng điện, áp suất và thời gian.Việc thiết kế điện cực và lựa chọn vật liệu điện cực là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng hàn.Vì có rất nhiều tài liệu về hàn điện trở của thép, nên một số yêu cầu đối với hàn đồng berili được trình bày ở đây đề cập đến cùng một độ dày.Hàn điện trở hầu như không phải là một môn khoa học chính xác, thiết bị và quy trình hàn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hàn.Do đó, được trình bày ở đây chỉ như một hướng dẫn, một loạt các thử nghiệm hàn có thể được sử dụng để xác định các điều kiện hàn tối ưu cho từng ứng dụng.

Bởi vì hầu hết các chất gây ô nhiễm bề mặt phôi có điện trở cao, bề mặt phải được làm sạch thường xuyên.Bề mặt bị nhiễm bẩn có thể làm tăng nhiệt độ hoạt động của điện cực, giảm tuổi thọ của đầu điện cực, khiến bề mặt không sử dụng được và khiến kim loại bị lệch khỏi vùng hàn.gây hàn giả hoặc cặn.Một màng dầu hoặc chất bảo quản rất mỏng được gắn vào bề mặt, thường không có vấn đề gì với hàn điện trở, và đồng berili được mạ điện trên bề mặt có ít vấn đề nhất khi hàn.

Đồng berili với chất bôi trơn không nhờn hoặc xả hoặc dập dư thừa có thể được làm sạch bằng dung môi.Nếu bề mặt bị rỉ sét nghiêm trọng hoặc bề mặt bị oxy hóa do xử lý nhiệt nhẹ, cần phải rửa sạch để loại bỏ oxit.Không giống như oxit đồng màu nâu đỏ dễ nhìn thấy, oxit berili trong suốt trên bề mặt dải (được tạo ra bằng cách xử lý nhiệt trong khí trơ hoặc khí khử) rất khó phát hiện nhưng cũng phải được loại bỏ trước khi hàn.

hợp kim đồng berili

Có hai loại hợp kim đồng berili.Hợp kim đồng berili cường độ cao (Hợp kim 165, 15, 190, 290) có độ bền cao hơn bất kỳ hợp kim đồng nào và được sử dụng rộng rãi trong các đầu nối điện, công tắc và lò xo.Độ dẫn điện và dẫn nhiệt của hợp kim cường độ cao này bằng khoảng 20% ​​so với đồng nguyên chất;hợp kim đồng berili có độ dẫn điện cao (hợp kim 3.10 và 174) có độ bền thấp hơn và độ dẫn điện của chúng bằng khoảng 50% so với đồng nguyên chất, được sử dụng làm đầu nối nguồn và rơle.Hợp kim đồng berili có độ bền cao dễ hàn điện trở hơn do tính dẫn điện thấp hơn (hoặc điện trở suất cao hơn).

Đồng berili thu được độ bền cao sau khi xử lý nhiệt và cả hai hợp kim đồng berili đều có thể được cung cấp ở trạng thái được nung nóng trước hoặc được xử lý nhiệt.Hoạt động hàn nói chung nên được cung cấp trong điều kiện xử lý nhiệt.Hoạt động hàn nói chung nên được thực hiện sau khi xử lý nhiệt.Trong hàn điện trở của đồng berili, vùng ảnh hưởng nhiệt thường rất nhỏ và không cần phải có phôi đồng berili để xử lý nhiệt sau khi hàn.Hợp kim M25 là một sản phẩm thanh đồng berili cắt tự do.Vì hợp kim này có chứa chì nên không thích hợp để hàn điện trở.

Hàn điểm điện trở

Đồng berili có điện trở suất thấp hơn, độ dẫn nhiệt và hệ số giãn nở cao hơn thép.Nhìn chung, đồng berili có độ bền tương đương hoặc cao hơn thép.Khi sử dụng hàn điểm điện trở (RSW) đồng berili hoặc đồng berili và các hợp kim khác, sử dụng dòng điện hàn cao hơn, (15%), điện áp thấp hơn (75%) và thời gian hàn ngắn hơn (50%).Đồng berili chịu được áp suất hàn cao hơn so với các hợp kim đồng khác, nhưng các vấn đề cũng có thể do áp suất quá thấp gây ra.

Để có được kết quả nhất quán trong hợp kim đồng, thiết bị hàn phải có khả năng kiểm soát chính xác thời gian và dòng điện, và thiết bị hàn AC được ưu tiên hơn do nhiệt độ điện cực thấp hơn và chi phí thấp.Thời gian hàn từ 4-8 chu kỳ cho kết quả tốt hơn.Khi hàn các kim loại có hệ số giãn nở tương tự nhau, hàn nghiêng và hàn quá dòng có thể kiểm soát sự giãn nở của kim loại để hạn chế mối nguy tiềm ẩn của vết nứt hàn.Đồng berili và các hợp kim đồng khác được hàn mà không cần hàn nghiêng và hàn quá dòng.Nếu sử dụng hàn nghiêng và hàn quá dòng, số lần phụ thuộc vào độ dày của phôi.

Trong hàn điểm điện trở của đồng và thép berili, hoặc các hợp kim có điện trở cao khác, có thể đạt được sự cân bằng nhiệt tốt hơn bằng cách sử dụng các điện cực có bề mặt tiếp xúc nhỏ hơn trên một mặt của đồng berili.Vật liệu điện cực tiếp xúc với đồng berili phải có độ dẫn điện cao hơn phôi, điện cực nhóm RWMA2 là phù hợp.Các điện cực kim loại chịu lửa (vonfram và molypden) có điểm nóng chảy rất cao.Không có xu hướng dính vào đồng berili.Các điện cực 13 và 14 cực cũng có sẵn.Ưu điểm của kim loại chịu lửa là tuổi thọ lâu dài.Tuy nhiên, do độ cứng của các hợp kim như vậy, có thể xảy ra hư hỏng bề mặt.Điện cực làm mát bằng nước sẽ giúp kiểm soát nhiệt độ đầu và kéo dài tuổi thọ điện cực.Tuy nhiên, khi hàn các phần rất mỏng của đồng berili, việc sử dụng các điện cực làm mát bằng nước có thể làm nguội kim loại.

Nếu chênh lệch độ dày giữa đồng berili và hợp kim có điện trở suất cao lớn hơn 5, thì nên sử dụng hàn chiếu do thiếu cân bằng nhiệt thực tế.

Hàn chiếu điện trở

Nhiều vấn đề của đồng berili trong hàn điểm điện trở có thể được giải quyết bằng hàn chiếu điện trở (RpW).Do vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ nên có thể thực hiện nhiều thao tác.Các kim loại khác nhau có độ dày khác nhau rất dễ hàn.Các điện cực có tiết diện rộng hơn và các hình dạng điện cực khác nhau được sử dụng trong hàn chiếu điện trở để giảm biến dạng và dính.Độ dẫn điện của điện cực ít gặp vấn đề hơn so với hàn điểm điện trở.Thường được sử dụng là điện cực 2, 3 và 4 cực;điện cực càng cứng thì tuổi thọ càng cao.

Các hợp kim đồng mềm hơn không trải qua quá trình hàn chiếu điện trở, đồng beryllium đủ mạnh để ngăn ngừa vết nứt va đập sớm và mang lại mối hàn rất hoàn chỉnh.Đồng beryllium cũng có thể được hàn chiếu ở độ dày dưới 0,25mm.Cũng như hàn điểm điện trở, thiết bị AC thường được sử dụng.

Khi hàn các kim loại khác nhau, các va chạm nằm trong hợp kim dẫn điện cao hơn.Đồng berili đủ dẻo để đục lỗ hoặc ép đùn hầu hết mọi hình dạng lồi lõm.Bao gồm cả những hình dạng rất sắc nét.Phôi đồng berili nên được hình thành trước khi xử lý nhiệt để tránh bị nứt.

Giống như hàn điểm điện trở, quy trình hàn chiếu điện trở đồng berili thường đòi hỏi cường độ dòng điện cao hơn.Nguồn điện phải được cung cấp năng lượng trong giây lát và đủ cao để làm cho phần nhô ra tan chảy trước khi nó bị nứt.Áp suất và thời gian hàn được điều chỉnh để kiểm soát sự đứt gãy.Áp lực và thời gian hàn cũng phụ thuộc vào hình dạng vết sưng.Áp suất nổ sẽ làm giảm khuyết tật mối hàn trước và sau khi hàn.

Xử lý an toàn đồng Beryllium

Giống như nhiều vật liệu công nghiệp, đồng berili chỉ gây nguy hiểm cho sức khỏe khi xử lý không đúng cách.Đồng beryllium hoàn toàn an toàn ở dạng rắn thông thường, ở các bộ phận đã hoàn thiện và trong hầu hết các hoạt động sản xuất.Tuy nhiên, ở một tỷ lệ nhỏ cá nhân, việc hít phải các hạt mịn có thể dẫn đến tình trạng phổi kém hơn.Sử dụng các biện pháp kiểm soát kỹ thuật đơn giản, chẳng hạn như các hoạt động thông gió tạo ra bụi mịn, có thể giảm thiểu nguy cơ.

Bởi vì hàn nóng chảy rất nhỏ và không mở, không có nguy hiểm đặc biệt khi quá trình hàn điện trở đồng berili được kiểm soát.Nếu quy trình làm sạch cơ học được yêu cầu sau khi hàn, thì quy trình đó phải được thực hiện bằng cách cho vật liệu tiếp xúc với môi trường hạt mịn.