抵抗スポット溶接電極:変数の理解
高導電率の電極材料 (ISO 5182 システムのクラス 1 および 2) は、低導電率のワークピースの溶接に理想的であることが一般的に理解されています。逆に、導電率の高い金属には、ISO 5182 でクラス 3 電極と呼ばれる高融点金属電極など、導電率の低い電極が必要です。
たとえば、広く入手可能な銅/クロムおよび銅/クロム/ジルコニウム電極は、低炭素鋼および高強度鋼に最適です。この鉄系金属をスポット溶接するには、必要な材料硬度を達成するために、銅を強化するためのさまざまな戦略が採用されます。 (特に、高炭素ステンレス鋼の場合、銅の合金が引き続き推奨されます。ただし、抵抗溶接プロセスは、必要なより高い力とより低い電流を提供するように調整されます)。代わりに、銅を溶接する場合、純タングステン、モリブデン、タングステン/銅電極などの高融点金属電極と、他のいくつかのバリエーションが最適です。
導電率の低い金属を抵抗スポット溶接すると、溶接電極ではなく、ワークピースが加熱されます。銅は、電流と熱をワークに流すことができるという点で理想的です。一方、導電性の高い金属を溶接する場合、ワークピースはヒートシンクのように熱を放散させます。この場合、特に先端で熱を保持できる電極が必要であり、電極とワークピース間の接触を最大化する位置を維持するために、高温で十分な剛性があります.
これらの原則にもかかわらず、単一の電極材料がすべての用途に優れているわけではありません。例えば、高融点金属電極は、多くの場合誤って認識されますが、ある程度のメリットはありますが、熱サイクルにより先端でクラックまたは剥離が発生します。真に不適切な高抵抗ワークピース金属のスポット溶接を選択した場合は真実ですが、先端の剥離をなくすための戦略があります。成功したアプリケーションでは、高電流、高繰り返しサイクルに耐えられるという耐火物の利点により、耐火物は不可欠になります。
高導電率電極の問題は、クロム銅 (CrCu) などの析出硬化合金に見られます。使用中、熱サイクルが繰り返されると、沈殿物が銅マトリックスにさらに拡散し、電極の硬度が上昇し、最終的に導電率が低下することがわかっています。ただし、使用中のこの冶金学的変化は管理できます。クラス 1 とクラス 2 の利点は、適切なワークピース金属を溶接する上で依然として魅力的です。
抵抗スポット溶接用途に適した抵抗溶接電極を選択する際の変数の詳細については、抵抗溶接電極材料に関する無料のホワイト ペーパーをダウンロードしてください:アプリケーションに適したものを選択してください。
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