CN204470776U - 用于铜-钢薄板的电阻点焊机 - Google Patents
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Abstract
一种用于铜-钢薄板的电阻点焊机，它包括电极、电极夹持装置，电极分别安装在电极夹持装置上，主要技术特征是两个电极分别为弥散强化铜电极、钨烧结块镶嵌电极，点焊连接时钨烧结块镶嵌电极与铜薄板接触，弥散强化铜电极与钢薄板接触。具有能有效地增加焊接接头强度，提升焊接质量的可靠性，提高点焊的生产效率等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及到一种用于铜-钢薄板的电阻点焊机。
背景技术
现有技术中，铜和钢是两种应用广泛的金属材料，两类材料各具特点。在实际应用中，往往需要将不同性能的材料焊接成复合零部件，以达到既能满足各种性能要求，又可达到节约贵重材料，降低成本的目的。在现有技术中，对铜与钢这两种金属的焊接连接具有较高的难度，两种材料由于化学成分及固有性能不同，材料的焊接性能差异显著，连接强度和外观质量欠佳，且铜和钢异种金属焊接存在熔合困难，导致焊接接头强度低，质量可靠性低，易出现焊接裂纹等缺陷。铜薄板与钢薄板的薄板厚度为0.2～4mm，采用常规电阻点焊时由于铜材优良的导电与导热性能，点焊性能较差，且铜电极在点焊过程中磨损严重，短时间即需要修整电极端部，对点焊质量和效率存在不利影响。为克服这些缺陷，对用于铜-钢薄板的电阻点焊机进行了改进。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种用于铜-钢薄板的电阻点焊机，它能有效地增加焊接接头强度，提升焊接质量的可靠性，提高点焊的生产效率。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：
一种用于铜-钢薄板的电阻点焊机，它包括电极、电极夹持装置，电极分别安装在电极夹持装置上，两个电极分别为弥散强化铜电极、钨烧结块镶嵌电极，点焊连接时钨烧结块镶嵌电极与铜薄板接触，弥散强化铜电极与钢薄板接触。
所述的弥散强化铜电极为弥散强化铜镶嵌入紫铜棒中的电极或整体采用弥散强化铜材料制成的电极。
所述的弥散强化铜为采用氧化物、碳化物或硼化物作为第二相颗粒弥散分布至铜基体制成。
所述的氧化物为氧化铝（Al2O3）或氧化钇（Y2O3）。
所述的碳化物为碳化钛（TiC）或碳化硅钛（Ti3SiC2）。
所述的硼化物为硼化钛（TiB2）或硼化锆（ZrB2）。
所述的钨烧结块镶嵌电极为钨烧结材料镶嵌入紫铜棒中的电极。
所述的钨烧结材料为纯钨或含钨的复合材料通过烧结工艺制成。
所述的铜薄板为纯铜、无氧铜、磷脱氧铜或铜银合金制成。
钢薄板为碳素钢或合金钢材料制成。
本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：
1、由于本实用新型采用两个电极分别为弥散强化铜电极、钨烧结块镶嵌电极，点焊连接时钨烧结块镶嵌电极与铜薄板接触，弥散强化铜电极与钢薄板接触的结构，它能有效地增加焊接接头强度，实现铜与钢薄板点焊连接，提升焊接质量的可靠性，提高点焊的生产效率。
附图说明：图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中弥散强化铜电极4的结构示意图。
图3为图1中钨烧结块镶嵌电极3的结构示意图。
具体实施方式：参看附图1、附图2、附图3所示，本实施例包括电阻焊机、铜薄板1、钢薄板2、钨烧结块镶嵌电极3、弥散强化铜电极4。电阻焊机上设有下电极夹持装置和上电极夹持装置。铜薄板可为纯铜、无氧铜、磷脱氧铜或铜银合金制成，钢薄板可为碳素钢或合金钢材料制成，薄板厚度可为0.2～4mm。
弥散强化铜电极4可根据实际作业需要安装在一端的电极夹持装置上，钨烧结块镶嵌电极3安装在另一端的电极夹持装置上。
点焊连接铜与钢薄板时，调试电阻焊机主体1主控制器参数，通过两电极对中间的薄板加压，弥散强化铜电极4压在钢薄板2一侧，钨烧结块镶嵌电极3压在铜薄板1一侧，将铜与钢薄板压紧，并短时间加热熔化形成熔核，实现铜薄板1与钢薄板2点焊连接。
弥散强化铜材料基本原理：通过在铜基体上加入或通过一定的工艺措施制成微细、弥散分布而又具有良好热稳定性的第二相颗粒，该颗粒可以阻碍位错运动，提高了材料的室温强度，同时又阻碍了再结晶的发生，从而提高了它的高温强度。弥散强化铜可为采用氧化物、碳化物或硼化物作为第二相颗粒弥散分布至铜基体制成。氧化物可为氧化铝（Al2O3）或氧化钇（Y2O3），碳化物可为碳化钛（TiC）或碳化硅钛（Ti3SiC2），硼化物可为硼化钛（TiB2）或硼化锆（ZrB2）。
钨烧结块镶嵌电极3的主体是紫铜，在电极的端部镶嵌钨烧结块。钨烧结材料具有高密度、高强度、高熔点、良好导电性、低的热膨胀系数，兼有钨的优良的耐磨性及抗腐蚀性，钨烧结材料可为纯钨或含钨的复合材料通过烧结工艺制成。制成电极后，具有高密度，高强度，高熔点，耐腐蚀性，良好的导电性和较好的导热性，与紫铜产生合金的倾向小，不易发生粘附，符合铜及铜合金电阻点焊电极的需求。
钨烧结块镶嵌电极3一方面利用了紫铜韧性好，导电性好的特点，整体电极导电性和强度仍保持较高的性能。另一方面，与紫铜相比，钨烧结材料的热导率不到铜的一半，有效防止点焊时母材大量热量通过电极散发，而主体采用紫铜，有利于热量的传递冷却电极。同时避免钨烧结块单一材料硬而脆的影响，降低开裂现象的可能性，进一步降低了经济成本。
本实用新型采用了弥散强化铜电极4和钨烧结块镶嵌电极3取代原电阻点焊机上的紫铜电极。通过利用弥散强化铜的高温强度和硬度，高导电导热性以及抗高温退火软化特性，与钢材发生合金化倾向小等特点；利用了钨烧结材料高熔点高硬度，高温下物理性能稳定，热膨胀系数小，具有优良的导电导热性能，与铜及铜合金不易发生粘附。同时，考虑到钨烧结材料硬而脆的特点，采用了镶嵌式复合电极，避免因焊接压力导致电极开裂，降低了使用成本。本实用新型确保了钢薄板与铜薄板电阻点焊时有足够的焊接电流，并能及时冷却电极，极大的降低了电极粘附磨损，使两薄板达到一定大小的熔核，保障单个焊点质量，从而提升铜薄板1与钢薄板2的焊接质量。
本实用新型的点焊机能有效地对铜与钢的异种金属薄板进行电阻点焊连接，大大降低了薄板焊接导致的形变，实现可靠连接。焊点强度可承受600～900℃高温以及-50℃低温环境，室温条件下具有较高的强度，能有效降低因膨胀性能、导热性能差异及应力应变导致的焊点脱落。同时，弥散强化铜电极4硬度、导电导热性能均较好，能降低电极的磨损及修整频率，缩短点焊时间，提高生产效率。
Claims (10)
1.一种用于铜-钢薄板的电阻点焊机，它包括电极、电极夹持装置，电极分别安装在电极夹持装置上，其特征在于两个电极分别为弥散强化铜电极（4）、钨烧结块镶嵌电极（3），点焊连接时钨烧结块镶嵌电极（3）与铜薄板（1）接触，弥散强化铜电极（4）与钢薄板（2）接触。
2.根据权利要求1所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的弥散强化铜电极（4）为弥散强化铜镶嵌入紫铜棒中的电极或整体采用弥散强化铜材料制成的电极。
3.根据权利要求2所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的弥散强化铜为氧化物、碳化物或硼化物与铜基体制成。
4.根据权利要求3所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的氧化物为氧化铝（Al2O3）或氧化钇（Y2O3）。
5.根据权利要求3所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的碳化物为碳化钛（TiC）或碳化硅钛（Ti3SiC2）。
6. 根据权利要求3所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的硼化物为硼化钛（TiB2）或硼化锆（ZrB2）。
7.根据权利要求1～6任一项所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的钨烧结块镶嵌电极（3）为钨烧结材料镶嵌入紫铜棒中的电极。
8. 根据权利要求7所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的钨烧结材料为纯钨或含钨的复合材料通过烧结工艺制成。
9.根据权利要求8所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的铜薄板（1）为纯铜、无氧铜、磷脱氧铜或铜银合金制成。
10.根据权利要求9所述的用于铜-钢薄板的电阻点焊机，其特征在于所述的钢薄板（2）为碳素钢或合金钢材料制成。
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