System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料及其制备方法技术_技高网

一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料及其制备方法技术

技术编号:40443424 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-22 23:05
本发明专利技术属于焊接与连接技术领域,涉及一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其是以钨作为电极的基础合金成分,并添加铜、钴、钼金属元素组成,能应用于电阻点焊铝合金焊件的电极,电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为10‑15,Co为4‑6,Mo为1‑4,W为余量。本发明专利技术组成电阻点焊电极材料的金属元素具有优良的高温性能,加工而成的电极可承受因大电流通过产生的高温;电阻点焊电极材料的金属元素与铝合金的亲和力较小,避免在电阻点焊铝合金时电极与铝合金焊件形成粘连;所制电阻点焊电极,在不降低电极材料的导热性和导电性的基础上具有在高温下抵抗塑性变形和降低与焊件间粘连的能力,进行铝合金的点焊连续次数可达23‑35次。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接与连接,具体涉及一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料及其制备方法


技术介绍

1、汽车轻量化技术是轻量化设计、轻量化材料和轻量化制造技术的集成应用。在轻量化材料中,铝合金因其可以有效的降低车身的重量,更符合新能源汽车的发展趋势,被广泛地应用于汽车白车身制造。电阻点焊是汽车白车身制造中应用最广泛的焊接技术,但是,电阻点焊铝合金存在诸多问题。这是因为铝合金的导热性好、导电率高,尤其是铜合金电极易与铝合金发生冶金反应等特点,在电阻点焊铝合金结构件的焊接中遇到能耗大、电极易失效和点焊接头质量不稳定等困难。

2、电极是电阻点焊生产过程中的关键部件,电极材料要求能承受高温和高压即热、力耦合双重作用,在电阻点焊过程中电极磨损是非常严重的。如果电极材料不良以及电极结构设计不合理,都会使电极在使用过程中加剧磨损,这样会增加电极修整时间,同时也使电极材料浪费过多,选择电极材料种类非常重要。目前,电阻点焊铝及铝合金存在的主要问题是电极寿命短。电阻点焊的电极大多采用铬青铜、铬锆铜、钨铜和钼铜等铜合金材料加工而成,这类电极材料含铜量较高,制造成本相对较低,通用性好,但高温条件下易软化,极易造成电极与工件间的粘连。

3、如何提高铝合金电阻点焊电极使用寿命一直是焊接及其相关研究人员追求的目标。现有技术中,提高电极在高温下抵抗塑性变形和减轻铝合金点焊时的电极与焊件间的粘连的相关技术集中在对电极基体材料强化、电极端面表面处理和设计特殊形状的电极等。其中,基体强化就是在以铜合金为基础成分添加各种陶瓷颗粒增强相(如al2o3、tic、tib2、zr2o3、wc、sic、b4c等)同时改善铜合金的力学性能和热稳定性,添加各种陶瓷颗粒增强相必然会降低电阻点焊电极的导电性和导热性。电极端面表面处理采用的技术有在点焊电极端面涂覆各种涂料和涂层,如石墨-机油涂料、tib2/cu的复合材料、镶嵌各种耐磨材料、电极端面熔覆耐磨材料和自生陶瓷颗粒增强铜基梯度点焊电极等。涂覆各种涂料和涂层的耐久性、可靠性和稳定性缺乏可靠数据支撑。设计特殊形状的电极就是在电极端面加工出若干个圆环,通过电极端面同心圆环刺穿铝合金表面氧化膜,降低电极/板材之间的接触电阻,改善点焊过程中电极/板材的传热,实现铝合金材料的点焊连接。但其并不能提高电极在高温下抵抗塑性变形的能力和降低电极与焊件间的粘连。

4、电极在电阻点焊生产过程中的主要起到传输电流、施加压力和散热作用,电极反复承受高温和高压,作为电极材料应具有良好的导电、导热、抗氧化和高温性能,同时,还需要考虑粘连、合金化、变形和后续修整等,而上述要求往往又是相互矛盾的。电阻点焊铝合金焊件遇到的电极与焊件的粘连所导致的电极失效、点焊接头质量不稳定等一直是业界亟待解决的技术难题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就在于提供一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,还提供上述材料的制备方法,以解决电阻点焊铝合金焊件遇到的电极与焊件的粘连所导致的电极失效、点焊接头质量不稳定的问题。所制钨铜钴钼电阻点焊电极材料可用于制造电阻点焊铝合金的电极,具有在高温下抵抗塑性变形和降低与焊件间粘连的能力,提高了电阻点焊电极的使用寿命。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,电阻点焊电极材料是以钨作为电极的基础合金成分,并添加铜、钴、钼金属元素组成,能够应用于电阻点焊铝合金焊件的电极,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为10-15,co为4-6,mo为1-4,w为余量。

4、进一步地,所述金属钨、铜、钴和钼的纯度均大于99.9%,金属钨粉末的颗粒大小为80-120µmμm,金属铜、钴和钼粉末的颗粒大小为20-30μm。

5、进一步地,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为10,co为4,mo为1,w为余量。

6、进一步地,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为11,co为5,mo为2,w为余量。

7、进一步地,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为12,co为6,mo为3,w为余量。

8、进一步地,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为13,co为4,mo为4,w为余量。

9、进一步地,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为14,co为5,mo为4,w为余量。

10、进一步地,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为15,co为6,mo为2,w为余量。

11、一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料的制备方法,包括以下步骤:

12、a、制备钨铜钴钼合金粉末,准备颗粒大小为80-120μm的金属钨粉末,颗粒大小为20-30μm的金属铜、钴和钼粉末,按照上述电极成分称取金属钨、铜、钴和钼粉放入球磨罐中,真空球磨20h以上得到钨铜钴钼合金粉末;

13、b、压制成型-高温烧结,先将步骤a所制钨铜钴钼合金粉末通过模具压制成型,再采用放电等离子烧结制备钨铜钴钼合金电极材料,烧结过程中,真空度控制在2×10-2pa 以上,烧结温度700-1000℃,轴向压力20-30mpa,保温时间3-10min;

14、c、机械加工对电极修整,根据电阻点焊的焊件对电极端面直径要求再对步骤b所制钨铜钴钼合金电极材料进行加工和修整,并应用于电阻点焊铝合金焊件的电极。

15、进一步地,步骤a,通过氧化锆材质的球磨珠,直径为10mm,5mm,3mm,重量比为5:3:5,球料比15:1,将粉末混合均匀并进行真空球磨,球磨转速为350r/min。

16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

17、本专利技术所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料及其制备方法,组成电阻点焊电极材料的金属元素具有优良的高温性能,加工而成的电极可以承受因大电流通过产生的高温;同时,电阻点焊电极材料的金属元素与铝合金的亲和力较小,避免在电阻点焊铝合金时电极与铝合金焊件形成粘连;所制电阻点焊电极,在不降低电极材料的导热性和导电性的基础上具有在高温下抵抗塑性变形和降低与焊件间粘连的能力,进行铝合金的点焊连续次数可达23-35次,提高了电阻点焊电极的使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电阻点焊电极材料是以钨作为电极的基础合金成分,并添加铜、钴、钼金属元素组成,能够应用于电阻点焊铝合金焊件的电极,电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为10-15,Co为4-6,Mo为1-4,W为余量。

2.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:所述金属钨、铜、钴和钼的纯度均大于99.9%,金属钨粉末的颗粒大小为80-120µmμm,金属铜、钴和钼粉末的颗粒大小为20-30μm。

3.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为10,Co为4,Mo为1,W为余量。

4.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为11,Co为5,Mo为2,W为余量。

5.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为12,Co为6,Mo为3,W为余量。

6.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为13,Co为4,Mo为4,W为余量。

7.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为14,Co为5,Mo为4,W为余量。

8.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计Wt/%:Cu为15,Co为6,Mo为2,W为余量。

9.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料的制备方法,其特征在于:步骤A,通过氧化锆材质的球磨珠,直径为10mm,5mm,3mm,重量比为5:3:5,球料比15:1,将粉末混合均匀并进行真空球磨,球磨转速为350r/min。

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【技术特征摘要】

1.一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电阻点焊电极材料是以钨作为电极的基础合金成分,并添加铜、钴、钼金属元素组成,能够应用于电阻点焊铝合金焊件的电极,电极成分按质量百分比计wt/%:cu为10-15,co为4-6,mo为1-4,w为余量。

2.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:所述金属钨、铜、钴和钼的纯度均大于99.9%,金属钨粉末的颗粒大小为80-120µmμm,金属铜、钴和钼粉末的颗粒大小为20-30μm。

3.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计wt/%:cu为10,co为4,mo为1,w为余量。

4.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比计wt/%:cu为11,co为5,mo为2,w为余量。

5.根据权利要求1所述的一种钨铜钴钼电阻点焊电极材料,其特征在于:电极成分按质量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋志岩白大成尹善文
申请(专利权)人:长春三友汽车部件制造有限公司
类型:发明
国别省市:

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