[发明专利]铬锆铜合金材料电极杆制造方法

说明书

一种铬锆铜合金材料电极杆制造方法，其将原料按以下成分质量百分比配比：Cr：0.5‑1.2％，Zr：0.05‑0.15％，RE：0.04‑0.1％，其余为Cu；将Cr、Zr、Cu及RE分别加入熔炼炉，并一直充入氩气，开始熔炼，溶化后加入RE采用上引连续铸造技术获得盘成卷的第一直径的第一合金杆料；将第一合金杆料进行连续热轧，获得第二直径的第二合金杆料；将第二合金杆料进行固溶热处理；将固溶热处理后的第二合金杆料连续冷轧，获得第三直径的第三合金杆料；将第三合金杆料进行气氛保护时效热处理，获得光亮的电极杆成品。本发明可获得不同成分及规格的铬锆铜合金电极杆，可实现连续生产，提高了生产效率及材料利用率，制出的电极杆表面光滑光亮，性能组织一致，质量稳定，生产过程能耗小。

技术领域

本发明涉及汽车电阻焊电极帽制造技术领域，尤其涉及一种用铬锆铜合金材料加工制成电极杆的制造方法。

背景技术

铬锆铜是高强度、高电导率热处理强化铜合金中性能最好的一种，经固溶和时效热处理后，在铜基体上均匀析出弥散的Cr和CuZr粒子，改善其性能，兼有铬铜的高时效强化性能和高软化温度的优点，在常温和高温下均有较高的硬度。因其良好的导电性，导热性，硬度高，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高，焊接时电极损耗少，成为国内外焊接领域应用最广泛的铜合金。该材料主要用于电阻焊机电极、缝焊轮、电极夹爪等。实践表明，用铬锆铜做成点焊电极来焊接低碳钢或镀层钢，电极寿命会比用铬铝镁铜电极提高5～10倍。

铬锆铜通过热处理与冷加工相结合的方法来保证性能，可以获得最佳的力学性能和物理性能。传统的生产工艺为：原材料-真空熔炼-热挤压(水封)-冷拉拔-时效热处理-(冷拉拔)-精整-检查-入库。该传统生产工艺存在生产效率低、能耗大、材料利用率低等问题，针对此类问题，开发新技术势在必行。

上引连铸技术作为新型的铜合金线材、板材生产技术，生产的线坯材料成分均匀，工艺流程短、产品性能稳定，已成功实现铜镁合金、银铜合金线坯等材料的连续化生产。在此基础上应用上引连续铸造技术开发铜铁合金材料，革新铜铁合金材料传统加工制造工艺，可缩短工艺流程，提高产品性能，使加工生产过程进一步向节能、节材、环保方向发展。

电极帽属于焊接电极的一种，用于电阻焊接设备的焊接，如固定式点焊机、悬挂式点焊机、机械手点焊机等。因套于电极连杆上，而被称为电极帽。

电极帽主要运用在电阻焊接中，而电阻焊接的表现影响着汽车的生产制造。

电阻焊的焊接原理是利用电极间通过大电流而产生大量热量，熔化钢板，使钢板之间形成焊核，进而达到相互黏合的目的。在整个过程中，电极帽需要经受高温传导与非作业时的冷却，也就是我们熟悉的高温退火。

伴随着我国汽车制造业的蓬勃发展，电阻焊接领域也出现了重大的变革，电极帽作为电阻焊接的重要组成部分，其材料的优劣关系着汽车焊接的质量，汽车制造的效率与成本控制问题。

多次焊接意味着要承受多次高温退火过程，这对电极帽的消耗十分明显，首先硬度下降会影响稳定性，进而缩短电极帽的使用寿命。此外，频繁焊接对电极帽的导电性能也是一大考验。导电率下降会减少焊接单位面积的电流量，导致焊接产生的焊核减少，随之出现虚焊与脱焊等情况，对焊接质量以及汽车制造产业重大影响。

综合来看，要保证汽车的焊接质量与品质，电极帽材料需具备以下特征：

1、较强的导电、导热性；

2、高耐磨性，高抗黏性及高温稳定性；

3、抗软化性、高温抗变形性，优良的加工性能；

4、高熔点，高密度，耐腐蚀。

在铜中加入了微量的铬和锆，保证了优异的导电性、高温机械性能与抗软化性能，对提升焊接质量，优化焊接效果，延长电极帽的使用寿命起到积极作用，对汽车制造业中电阻焊接电极材料的发展意义重大。