专利名称：特种钨电极的制造方法
特种钨电极的制造方法
作为电阻焊，电极材料是非常关键的，它既要在焊接过程中经受住烧蚀， 又要避免与焊接材料焊合。所以对电极材料的要求也很高，要经受住高温
烧蚀，首先就要求有很高的熔点，在金属材料中钩的烙点是最高的(达3400 °C)，它的电性能也很好，所以钨也就常常被选用为电极材料。
在焊接过程中，电极要紧压在焊接材料上，有一定的压力，故电极材 料必须有一定的强韧性。但钩有一个很大的缺点，即常温脆性，这就使其 在实际使用过程中常发生断裂，影响正常的生产。即使采用经压力加工后 变形强化的钨也会产生脆断，因为它虽经变形得到强化，使强度得到很大 的提高，但并未改变其常温脆性。
采用加入能与钨形成固熔体的合金元素，可提高锊的强韧性，但可能 损害其电性能，影响焊接质量。因为其原理是这些合金元素加入后形成粘 接相，而它又与钨颗粒的晶界附近形成固溶体，使粘接相与钨颗粒紧密地 连接在一起，从而使强韧性得到极大的提高，但以前连通的晶界己被电阻 率较高的粘接相阻断。
本发明的目的是为了找到一种方法，它既能改善鸽的强韧性，又不影 响焊接性能。本发明选用了铜元素，铜因与钨并不形成固溶体，它们之间只 能形成所谓的假合金，平时很少用来改善钨的强韧性。但考虑到其在一定的 气氛中可与钨的浸润性变得非常好，在氢气中铜液甚至可平铺在钩的表面，
这种很好的浸润性使铜与钨能产生有效的复合效应，塑硬互补，从而可改 善电极材料的强韧性，并且铜的加入不会损害其电性能，因为铜有良好的 导电率。
本发明的具体工艺为把粒度为l-10wm的钩粉混入成型剂，压制成 型，在1000-1200。C氢气中预结，然后在150CTC-300(TC的垂熔炉或感应炉 中烧结成含有连通孔的钨坯。再把铜置于钨坯上，加热至1100-1600°C， 这时液态铜将在毛细管力的作用下遍布整个钨坯，铜的加入量控制在 5-15。/。(wt)之间。实验证明渗铜的气氛很关键，因为若在真空氛围中，铜与 钨的浸润性并不很好，浸润角较大，使铜与鸽不能很好的复合在一起，有 时甚至不能渗入钨坯。但在氢气、氮气或它们的混合气体中，铜与钨的浸 润性非常好，所以滲铜需在氢气、氮气或它们的混合气体中进行。
本发明制造的电极材料，其强韧性得到很大的提高，在室温下的冲击 实验证明这种材料能产生一定的塑性变形，在尖角处敲击时，能产生蘑菇 状塑性变形，明显有别于纯钨材料在冲击时产生的脆性崩裂。
本发明制造的电极已在实际生产中得到了成功的应用。
另外钨与铜的焊接，也可利用上面提及的在一定气氛中铜与钨有很好 的浸润性，经过1100-160(TC实现钨与铜的焊接。用这种焊接工艺得到的 焊接件，铜与钨焊接强度很高，在破坏性试验中，断裂是在铜基体上，焊 接面完好无损。钨与铜如果用电子束、离子束来焊接，成本会很高，工艺 也复杂。利用这种工艺制造的钨与铜焊接电极也在实际生产中得到了成功 的应用。实施例粒度为1-10iim的钨粉压制成型，预结后在200(TC的垂熔炉 中烧结，然后在130(TC的氢气中渗入10y。的铜，制得的电极材料，强韧性 得到很大的提高，作冲击实验时，材料会产生一定的塑性变形。
权利要求
1. 特种钨电极的制造方法，其特征在于在1500-3000℃高温烧结后带有连通孔的钨坯中，渗入5-15％(wt)的铜，利用铜与钨有很好的浸润性，使它与能钨产生有效的复合效应，可极大提高电极的强韧性。
2. 根据权力要求l，其特征在于高温渗铜时，应在氢 气、氮气或它们的混合气氛中进行。
3. 根据权力要求l，其特征在于有连通孔的钨坯在垂熔炉或感应炉于1500-300(TC高温中制得。
4. 在氮气中，铜与钨在1100-160(TC高温下可很好地焊接在一起。
全文摘要
本发明为了改善纯钨电极的脆性，解决其在焊接过程中容易脆断的问题，根据铜与钨在一定的气氛中有很好的浸润性，采用了在1500-3000℃高温烧结后带有连通孔的钨坯添加中5-5％(wt)的铜的方法，极大的提高了电极的强韧性，在冲击实验中这种电极出现了塑性变形，明显有别于纯钨电极的脆性崩断，并且这种电极的焊接性能很好。
文档编号B22D23/04GK101392346SQ20071015190
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月20日 优先权日2007年9月20日
发明者祝朝晖 申请人:祝朝晖