[发明专利]用于获取焊接电极的方法

说明书

本发明涉及电极，所述电极的工作表面的金相组织包括非共格铬沉淀，大于90％的非共格铬沉淀具有小于1μm²的投影表面，非共格铬沉淀具有至少在10和50nm之间的尺寸。所公开的电极还具有在表面处理和化学刻蚀之后在电极工作表面的截面中可见的纤维结构，所述纤维结构包括厚度小于1mm的多个径向纤维和直径小于3mm的基本无纤维的中央区域，电极的导电率大于85％IUPAC。本发明也涉及用于在连续铸造过程中获取所述电极的方法以及所述电极在电阻点焊过程中的用途。

技术领域

本发明涉及焊接电极领域。

背景技术

本发明更具体地涉及铜电阻焊接电极。这种电极例如用于电阻点焊，以将板材组装到一起。

这些板材被焊接和组装后就应用到汽车工业领域中。

通过结合高电流强度和也称为夹持力的点压力而实施两个板材的焊接。

更具体地，在第一步骤中，增加待组装的所述两个板材之间的夹持力。而后，在第二阶段期间，且夹持所述两个板材后就引起电流在设置在所述板材的两侧上的两个电极之间传过。

电流在所述两个电极之间穿过引起在所述两个板材之间在涉及板材的区域的级别处温度增加达到熔点。

压力维持电极和板材组件之间的接触。为了焊接，一夹具以铜电极挤压组件，铜电极的材料是出色的导电和导热材料。这种选择允许减小加热区域，所述加热区域受限于在待焊接的两个板材之间的接触区域。

达到熔点后就维持压力且停止电流强度，以在将电极从已组装板材分离而后继续到下一焊接点之前冷却焊接点。

焊接参数因此取决于板材的电阻、板材和电极之间的界面电阻、组件的总厚度和电极的直径。这个过程通常用于组装小厚度的钢板(6mm)。这种技术受益于非常重要的专业技能和良好的生产力。

概括而言，为了制造传统焊接电极，现有技术的文件教导施行旨在获取这样的产品结构的方法，所述产品结构尽可能均匀且包括具有最小可能尺寸的晶粒。

更特别地，根据以下方法获取具有小尺寸晶粒的金相组织的传统焊接电极：

1)在模型中熔融和铸造、而后固化以获取直径大致在150和350mm之间的条杆；

2)在980和1040℃之间的温度下旋转以获取20至30nm的直径，且在高于850℃的温度下淬火或旋转，接下来在980和1040℃之间的温度下热处理，而后淬火；

3)拉伸以获取直径大致在12和19mm之间的条杆；

4)时效处理或回火处理；

5)剪切条杆以获取件材，而后冲压以给电极提供其最终形状，或通过移除材料而从条杆开始加工以获取电极的最终形状。

以上方法的热加工的步骤2)允许获取这样的电极，所述电极具有极度精细且均匀的再结晶金相组织，即特征在于通常大约10μm的测微晶粒尺寸。

就例如晶粒的尺寸而言，从专利文件FR 2855438例如可知具有从铬、锆、铁、磷和银之中选定的其他金属的铜合金，这些元素以小于或等于1.5％的总重量比存在。这些合金可以允许增加电极的寿命。这篇文件教导将晶粒尺寸减小到小于10μm，以增加所获取的合金的屈服强度。

专利文件FR 2771038继而涉及用于制造铜基合金的电阻点焊电极的方法，其允许获取这样的结构，所述结构具有包括尺寸在0.1和0.4μm之间的铜晶粒的结构。

从文件EP 0256215也可知允许获取尺寸在30和100μm之间的晶粒结构的方法。

文件JP 58177429A涉及具有高强度也即可应用到点焊电极的铜合金，这篇文件也教导通过将钽添加到合金的成分而减小晶粒尺寸。