[发明专利]点焊电极表面电火花熔敷Al2O3-TiB2涂层用的熔敷棒及其制备方法

说明书

技术领域

      一种点焊电极表面电火花熔敷涂层用的熔敷棒及其制备方法属于机械行业、微电子行业组装连接技术领域。 

背景技术

随着汽车行业的发展，普通钢板已不能满足汽车腐蚀性能不断提高的要求。各种镀层钢板，特别是镀锌钢板在汽车上应用愈来愈广发。由于点焊镀锌钢板时，低熔点的锌减少了电极与钢板之间的接触电阻，与点焊普通钢板（非镀层钢板）相比，需要增大焊接电流或延长焊接时间才能保证焊接质量，这使得电极头部要承受更高焊接热，在焊接热和力联合作用下，易与钢板表面的低熔点的锌发生反应，形成低熔点的合金，加快电极失效。所以研究高性能的点焊电极材料和对现有的点焊电极进行表面处理来提高点焊电极寿命是焊接喊就工作者努力的方向，但最经济最有效的反复还是对电极进行表面处理。若能在电极头部熔敷一层高熔点、高导电率、高强度且与锌结合力底的陶瓷材料，阻碍或减缓在点焊时电极与钢板表面的镀锌层发生反应，就能极大的提供啊电极寿命和提高电极和焊件之间的抗粘附性能。因此，为了适应点焊对电极不断提高的要求，就需要研究更好的点焊电极表面处理材料、 

      对点焊电极表面处理的主要涂覆方法有电火花沉积和物理气相沉积。Gobez在点焊镀锌钢的CrZrCu电极上分别沉积了钴、钽、镍、TiN和钼，结果表明前三种涂层使电极寿命降低而后两种涂层使电极的耐磨性能略为增加。Wollongong大学的Studdon用TiN涂层电极涂层电极点焊Zn-Al涂层钢，焊接电流比没有涂CrN电极的电流低10~20%，电极寿命比没有涂CrN电极的寿命长，不过没有涂CrN电极的点焊电极表面寿命相对比较稳定，在±7%左右变化，而涂CrN电极的点焊电极表面寿命在±40%左右变化。波动较大原因是CrN涂层存在不少缺陷。加拿大Huys Industries Limited 拥有的专利就报道了点焊电极表面电火花堆焊TiC层的工艺，此类电极在微型点焊镀镍钢板和镍板时，其电极寿命达到1200点是CuCrZr电极的两倍，提高电极寿命的主要原因是表面的TiC涂层阻碍了电极与镀镍板之间的局部焊接并且还减少了电极的塑性变形，此外，电极表面的TiC层还能提高电极的抗粘附性能；此类球型电极在点焊镀锌汽车用钢板时的电极寿命达到1000余点，是CuCrZr电极的2.5倍，提供电极寿命的主要原因是TiC涂层延缓和阻止了Zn的扩散，延缓了与电极基体铜的合金化。

TiB2（二硼化钛）在导电率、熔点、硬度等方面都优于TiC，中国发明专利“200410060704.4点焊电极表面电火花熔敷涂层用的熔敷棒及其制备方法”提供了一种用于电火花获得TiB₂涂层电极的熔敷棒，电极寿命达到1500余点。但是TiB₂（二硼化钛）与基体间的润湿性较差，很难通过电火花直接获得连续、致密的TiB₂涂层，必须在电极表面预涂过渡层，才能获得性能优越的TiB₂涂层，以这种方式在电极表面涂覆TiB₂工艺较为复杂，成本也比较高，不利于大范围推广使用。 

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种成本低，导电性好，导热性好，熔点高的熔敷材料——点焊电极表面电火花熔敷Al₂O₃-TiB₂涂层用的熔敷棒及其制备方法。 

   本发明提供的点焊电极表面电火花熔敷Al₂O₃-TiB₂涂层用的熔敷棒，其特征在是：所述熔敷棒含有质量百分比48~82%的TiB₂，10~30%的Al₂O₃，5~25%的Ni，2~6%Mo，1~3%W，使用所述主要含Al₂O₃-TiB₂熔敷棒可以直接在点焊电极表面采用电火花熔敷工艺得到Al₂O₃-TiB₂涂层。