Эффективные решения частых проблем с соединением электродов

Почему возникают проблемы с соединением — и что мы можем сделать для их предотвращения?

Недавно мы много говорили о разных материалах для электродов точечной контактной сварки — материалах, которые, по отдельности или в комбинации, должны выдерживать высокие токи и большие силы прессования. Но это не вся история. Даже если у вас 100% инфильтрированный электрод медь-вольфрам, скажем, в соотношении 30% медь и 70% вольфрам, дающий лучшее из обоих материалов — то есть выдающуюся стабильность и прочность вольфрама при высоких температурах и отличную тепловую и электрическую проводимость меди . . . даже тогда вещи могут пойти не так.

Потому что за пределами выбора материалов для вашего электрода точечной сварки, вы также должны иметь хороший дизайн и конструкцию электрода, если собираетесь получать последовательные, высококачественные сварки — не говоря уже о получении максимального срока службы от инвестиций в электрод. Вам нужны не только правильные материалы и профили кончика и шанка, но и правильное соединение в производстве самого электрода.

Почему соединение электродов имеет значение

Недостатки в дизайне и соединении электродов могут вызывать вариации в качестве сварки конечных продуктов, включая слабые или неудачные сварки. Это потому, что дефектные соединения в самих электродах снижают теплопроводность и вызывают колебания электрического сопротивления электрода. Эти недостатки также могут уменьшить срок службы электрода, требуя более частых ремонтов или замен.

Например, электроды из вольфрама или молибдена, сплавленных с медным шанком, отличны для многих применений точечной контактной сварки. В конце концов, вольфрам и молибден имеют высокие точки плавления и стабильны при высоких температурах, в то время как медный шанк быстро отводит тепло. Однако проблемы возникают, когда производитель соединяет эти сплавы с медным шанком, используя процесс пайки.

Когда пайковый наполнитель не распределяется равномерно на стыке между материалом электрода и держателем электрода, это приводит к полостям, влияющим на электрическое сопротивление и снижающим теплопроводность. Конечный результат — нестабильное качество соединения, с полостотами, уменьшающими эффективную площадь соединения электрода. Кроме того, пустоты, вызванные неадекватным капиллярным действием или некорректной выравниванием деталей при пайке, также могут снизить прочность соединения электродов.

Проблемы нагрева кончика электрода — другая проблема, которая может быть вызвана недостатками в соединении электродов. Это потому, что когда сварочный ток проходит через электрод, выделяемое тепло широко распространено — оно внутри тела электрода, кончика электрода, интерфейса кончик-деталь, деталей, сваркиваемых, и интерфейса деталь-деталь. С каждой последующей сваркой остаточное тепло в кончике электрода накапливается перед стабилизацией на некотором среднем значении, в зависимости от скорости сварки и энергии сварки.

Хотя остаточное тепло кончика обычно не проблема при ручной сварке — и поэтому при низкой скорости — это может быть большой проблемой в автоматизированных сварочных средах, где скорость сварки может достигать одной сварки в секунду или быстрее. Здесь остаточное тепло кончика электрода может вызывать сварочные проблемы, такие как:

• Увеличение деформации детали
• Трещины в детали
• Быстрое окисление кончика
• Быстрое накопление материала детали/покрытия на кончике
• Снижение прочности сварки
• Сильное прилипание кончика к детали
• Сильный износ геометрии кончика
• Сокращение срока службы кончика

Избыточная плотность сварочного тока также может привести к сильному прилипанию электрода, деформации площади кончика и изгибу длины кончика — все это, в свою очередь, снижает способность электродов к соединению. Кроме того, поверхностные загрязнители — масло, смазка, ржавчина/оксиды, накипь, грязь — могут формировать барьер, препятствующий правильной пайке в производстве электродов — приводя к фактическому выпадению материала электрода из шанка.

Как избежать дефектного соединения электродов

К счастью, мы можем помочь многим из вышеуказанных проблем, создавая бесшовное соединение между электродом и шанком. С лучшим методом соединения электрода с его держателем вы можете получить более стабильное электрическое сопротивление и теплопроводность, более воспроизводимую сварочную производительность и более долгий срок службы электрода. Один такой метод бесшовного соединения — неразрушающее связывание (NDB) сборок электродов из вольфрама, молибдена и их сплавов, включая медь-вольфрам, серебро-вольфрам и серебро-карбид вольфрама.

Бесшовно соединенный электрод — это тот, у которого нет наполнителя между шанком и кончиком электрода, для соединения, которое почти 100% — создавая более эффективную площадь соединения, которая, в свою очередь, производит более прочную и стабильную сварку между заготовками. Кроме того, бесшовно соединенные электроды оптимизируют термическое циклирование, чтобы снизить тепловую нагрузку и потребление электрода.

В случае NDB метод сохраняет характеристики компонентов материала электрода, в то время как плавляет материалы в форме для формирования связи всего в несколько микрометров. В отличие от паяных электродов, NDB-электроды обеспечивают постоянную теплопроводность и электрическое сопротивление благодаря бесшовному соединению между электродом и шанком.

Поставьте соединение электродов наравне с выбором материала

Без правильного дизайна и конструкции сварочного электрода ваш конечный продукт может быть поражен производственными задержками из-за неэффективности процесса, отказа электрода или слабых сварок. Правильное соединение ваших электродов — с использованием процесса вроде NDB — так же важно, как ваш выбор материалов, для обеспечения стабильного качества сварки, минимального прилипания электрода и максимального срока службы электрода.

Просто сказано: чем лучше связь между материалами, составляющими электроды сами, тем лучше и более воспроизводимы будут ваши сварочные результаты. Если вы хотите узнать больше о методе NDB и его преимуществах в производстве электродов точечной контактной сварки, вы можете скачать нашу бесплатную техническую статью о неразрушающем связывании электродов точечной контактной сварки.