[其他]电阻焊电极合金材料及其制造方法

说明书

本发明涉及一种合金材料，特别是一种电阻焊电极合金材料，本发明还涉及一种制造合金材料的方法，特别是制造这种电阻焊电极合金材料的方法。

电极合金是电阻闪光对焊过程中的关键材料，其任务就是要在对焊件施加夹紧力（5～12kg/mm²，总夹紧力高达数吨以上）的同时能使大电流（数万至数十万安培）通过。由于焊接体之间的电阻远远大于电极与焊件的接触电阻，因此大电流所产生的能量基本上都作用于两焊件的端面。经过闪光烧化后，两焊件端面的金属处于熔融状态，接着由夹紧电极执行顶锻，从而完成对焊。所以电极材料不仅要有较好的导电性能，而且最重要的是要有良好的高温强度来满足使用要求。

目前，电阻焊电极合金材料分为四大类。第一类是高导电率低强度的无氧铜和Cu-Cd合金，它们主要用于导电性能好的有色金属的点焊和缝焊。第二类是较高导电率中等强度的Cu-Cr和Cu-Cr-Zr合金，它们主要用于厚度小于6mm的低碳钢板的点焊和缝焊。第三类是中等导电率高强度的Cu-Be-Co和Cu-Ni-Si合金，它们主要用于钢结构件的对焊。第四类则主要用于电阻焊机中机械构件的合金。本发明的电阻焊电极合金材料属于第三类。上述Cu-Be-Co合金虽具有较高的硬度及导电率，能满足对焊电极的要求，但是它有一个致命弱点，那就是铍的氧化物和氟化物有剧毒，而且铍和钴又是战略稀有金属，它们的昂贵价格使Cu-Be-Co合金达50元/kg，所以对大量消耗电极的对焊来说不是一件理想的事。目前，国外已在进行取代Cu-Be-Co合金的研究，其中较为成熟的是美国的Ampcoloy940高性能无Be合金，其成分为Ni：2.5%，Si：0.6%，Cr：0.4%，其余为Cu，其性能为硬度：200～223HV，导电率：25～26MS/m（见美国的《AlloyDigest》1982，4）。该材料虽然导电率较高，但高温下的硬度还不够，把它用作高温条件下的电极时，容易出现变形。另外，1978年日本的公开特许公报54121号和1972年的西德专利2252789号等也都报道了Cu-Ti和Cu-Ni-Al等合金材料，这些材料虽然硬度较高，但导电率都小于10MS/m，所以不能用作电极材料。

本发明的目的是要提供一种属于第三类电阻焊电极合金材料的代Cu-Be-Co电极合金，力图使材料的高温硬度和导电率都达到或超过Cu-Be-Co合金，从而克服了因剧毒而给人体带来的危害，同时也降低该第三类电阻焊电极合金材料的生产成本。

本发明的目的还在于提供一种制造电阻焊电极合金材料的方法，使通过该方法制得的电极合金能满足上述要求。

本发明是这样构成的，它是一种电阻焊电极合金材料，其主要成分为铜，作为添加成分的有镍、铬、其特征在于：作为添加成分的还有钛、锆和铈。

本发明也是这样实现的，它是一种制造以铜为主要成分的电阻焊电极合金材料的方法，该方法包括：对铜、镍、铬、钛、锆和铈这些原材料进行清洗和烘干，然后进行熔炼，形成锭子之后再进行锻造，其特征在于：对锻造好的工件在960℃～990℃温度中保温之后作固溶处理，此后再以30%～60%的压缩力进行冷变形压力加工，最后在500℃～540℃的温度下进行时效处理。

本发明的电阻焊电极合金材料为代Cu-Be-Co电极材料，经过测试证明，它在高温下的硬度和导电率都达到且超过了Cu-Be-Co合金，也比美国的代Cu-Be-Co材料在硬度方面更显示出优越性。由于具有理想的高温机械性能和良好的导电率，除了用作对焊电极之外，还可广泛用在需要高强度导电材料的电机电器中。

本发明的制造电阻焊电极合金材料的方法工艺严密，用该方法制成的合金能满足上述要求。

下面将通过最佳实施例来对本发明作进一步的详细描述，但本发明的内容并没有为该实施例所局限。