Elektrodeneigenschaften beim Widerstandspunktschweißen:Warum sie wichtig sind

Im Gegensatz zu reinen Kupfer-Widerstandsschweißelektroden, die aufgrund ihrer Eigenschaften und ihres Designs Wärme leiten, werden die reinen feuerfesten Elektroden genau deshalb ausgewählt, weil sie Wärme speichern. Wolfram (W) zeichnet sich dadurch aus, dass es den höchsten Schmelzpunkt (3387 °C) unter den Metallen hat und seine Härte sowohl bei normalen Temperaturen als auch bei hohen Temperaturen sehr hoch ist. Es widersteht im Allgemeinen der Oxidation und sein elektrischer Widerstand ist sehr hoch.

Molybdän (MO), die „Schwester“ von Wolfram unter den Refraktärmetallen, hat ebenfalls einen hohen Schmelzpunkt (2610 °C) und eine hohe mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen, wenn auch entsprechend niedriger als Wolfram. Der elektrische Widerstand von Mo ist ebenfalls hoch. (Für einen detaillierteren Überblick über den elektrischen Widerstand verschiedener Elemente, einschließlich Wolfram und Molybdän, enthält The Electrical Resistivity of Selected Elements Diagramme, die den elektrischen Widerstand bei einem vollständigen Temperaturbereich zeigen, was nützlicher ist als ein einzelner Wert.)

Bei der Auswahl eines Elektrodenmaterials für Ihre Widerstandsschweißanwendung ist es wichtig, den unvermeidlichen oxidativen Verbrauch zu kontrollieren, indem Sie in den Prozesszyklus des Widerstandspunktschweißens eine Möglichkeit für die Elektrode integrieren, sich so weit wie möglich abzukühlen. Wolfram neigt eher zur Delaminierung durch Wärmeschock als Molybdän, daher ist dies eine zusätzliche Überlegung bei der Auswahl. Allerdings oxidiert Molybdän schneller als Wolfram.

Parallel zur Entwicklung von Kupferlegierungsmaterialien zur Verbesserung der Eigenschaften und des Verhaltens von reinem Kupfer gibt es Wolfram- und Molybdänlegierungen, die das reine Element selbst verbessern. (Beachten Sie, dass Wolfram und Molybdän pulvermetallurgische Produkte sind, das Wort Legierung gilt nicht in der gleichen Weise wie bei Nichtpulvermetallen. Um vollständig in das hochschmelzende Metall dispergiert zu werden, muss das legierte Material überleben oder an die normalerweise hohen Verarbeitungstemperaturanforderungen von Wolfram und Molybdän angepasst werden.)

Kupfer-Wolfram (CuW) ist in verschiedenen Zusammensetzungsverhältnissen erhältlich und wird sehr häufig verwendet, da ein Gleichgewicht der Vorteile von Kupfer und Wolfram erreicht wird. Silberwolfram (AgW) wird auch in unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, und ein Vorteil ist, dass Silber (Ag) schwer mit Eisen (Fe) und Nickel (Ni) legiert werden kann, sodass AgW eine gute Wahl zum Schweißen von rostfreien Stählen und anderen sein kann Nickelbasislegierungen.

Diese legierten Elektrodenmaterialien sind das Ergebnis einer Sinterhärtung einer Infiltrationsstruktur. Grundsätzlich wird ein genau abgemessenes Stück reines Kupfer oder Silber auf eine Form gelegt, die mit einer genau abgemessenen Menge Wolfram- oder Molybdänpulver gefüllt ist, und in einem Ofen mit inerter Atmosphäre gebrannt. Das Ergebnis sind Elektroden mit hoher Temperaturfestigkeit und hoher elektrischer Leitfähigkeit.

Gelegentlich erfordern Widerstandsschweißanwendungen eine einzigartige Organisation von Eigenschaften. Für diese Fälle stehen verschiedene Spezialelektroden zur Auswahl. Silber-Wolframcarbid (AgWC) ist ein ungewöhnliches feuerfestes Elektrodenmaterial, das ausgewählt wurde, weil das Wolframcarbid (WC) eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit bietet und gleichzeitig die Form während des gesamten Wärmezyklus des Schweißens beibehält.

Schließlich ist Schwermetall – das auch als schwere Wolframlegierung bekannt ist und je nach Qualität des jeweiligen Herstellers aus W, Fe, Ni und Cu besteht – eine weitere ungewöhnliche Punktschweißelektrode aus hochschmelzendem Metall. Zu seinen Vorteilen gehören seine hervorragende Oxidationsbeständigkeit und seine einfache Bearbeitung im Vergleich zu reinem Wolfram und Wolframcarbid (WC).

Wenn Sie dabei sind, eine Elektrode für das Widerstandspunktschweißen für Ihre Anwendung auszuwählen, kann die Kenntnis der Materialeigenschaften entscheidend sein. Für weitere Informationen zu Materialeigenschaften und ihren vielfältigen Wechselwirkungen laden Sie unser Whitepaper Elektrodenmaterialien für Widerstandsschweißen:Auswahl des richtigen Materials für Ihre Anwendung herunter.