CN116900434A - 一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接与连接技术领域，具体涉及一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括碳化钨铜钴材料的制备，焊电极本体材料与碳化钨铜钴的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物及钎焊。本方法是在点焊电极端面采用钎焊技术将碳化钨铜钴与电极本体连接起来形成组合式点焊电极，在不降低电极材料的导电性、导热性和高温力学性能的基础上提高其耐磨性，避免电极端面与被焊材料在接触面处形成合金化和粘连；碳化钨铜钴具有较好的热稳定性能和化学稳定性能，与铝合金的亲和力极小，这种组合式电阻点焊电极在点焊过程中与被焊铝合金接触不会形成合金化，避免接触面粘连；碳化钨铜钴硬度高、耐磨性好，可以减少电极修整时间。
Description
技术领域
本发明属于焊接与连接技术领域，具体涉及一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法。
背景技术
电阻点焊是通过电极施加压力，利用电流通过被焊材料连接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热作为焊接热源加热被焊材料到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。点焊电极是电阻点焊生产过程中的关键部件，其主要起到传输电流、施加压力和散热的作用。点焊电极是易耗品，消耗量大，其质量的好坏直接影响点焊接头质量、生产效率和成本。点焊电极材料要求能承受高温和高压，即热、力耦合双重作用，在点焊过程中电极磨损是非常严重的，如果电极材料不良以及电极结构设计不合理，都会使电极在使用过程中加剧磨损，这样会增加电极修整时间，同时也使电极材料浪费过多，点焊电极一旦磨损失效会导致点焊接头质量不稳定。因此，选择点焊电极材料种类和电极端面形貌需要根据所点焊的具体材料来确定。
铝合金是所有金属中较难焊接的材料，其中，铝合金点焊易产生飞溅、虚焊、脱焊等缺陷，使工艺及设备的控制精度高、难度大；表面高电阻以及高熔点的氧化物阻碍电流形成回路，导致接头抗拉强度低；受到产品结构特点限制，接头尚无可靠的无损检测与监控方法，变形大、强度达不到标准要求，质量难以保证，废品率高。铝与大多数金属作用都会形成金属间化合物，铝合金点焊过程中，电极的端面直接与高温的工件表面接触，在点焊生产中反复承受高温和高压，接触面合金化的结果形成粘连。合金化和变形是电极设计中应着重考虑的问题，点焊电极和工件材料之间的亲和力是合金化和粘连的主要原因。
目前，市售点焊电极大多采用铬青铜、铬锆铜、钨铜合金和钼铜合金等铜合金加工而成。这类材料加工制造的点焊电极强度和硬度较低，软化温度小于500℃，点焊生产过程中经常出现电极热塑变镦粗、磨损以及与被焊材料接触面发生粘连等失效形式，结果导致接触面积增大，改变原始点焊工艺参数，焊点强度降低。相较于点焊钢而言，铝合金电阻点焊的电极寿命仅为约百分之一，提高铝合金点焊电极使用寿命一直是焊接及其相关研究人员追求的目标。
现有技术对于减轻铝合金点焊时的铜铝合金化，减少电极表面的塑性变形，使电极的使用寿命得到延长的技术集中在对点焊电极基体材料强化、电极端面表面处理和设计特殊形状的电极等方面。基体强化就是在铜合金中添加各种陶瓷颗粒增强相（如Al2O3、TiC、TiB2、Zr2O3、WC、SiC、B4C等），同时，改善铜合金的力学性能和热稳定性。但添加各种陶瓷颗粒增强相必然会降低电阻点焊电极的导电性和导热性。电极端面表面处理技术包括在点焊电极端面涂覆各种涂料和涂层，如石墨-机油涂料、TiB2/Cu的复合材料和自生陶瓷颗粒增强铜基梯度点焊电极等。但涂覆各种涂料和涂层的耐久性、可靠性和稳定性缺乏可靠数据支撑。设计特殊形状的电极就是在电极端面加工出若干个圆环，通过电极端面同心圆环刺穿铝合金表面氧化膜，降低电极/板材之间的接触电阻，改善点焊过程中电极/板材的传热，实现铝合金材料的点焊连接，并不能降低界面的粘连。铝合金在成本、制造技术、化学和力学性能、可持续发展及环保等方面综合性能好，是汽车工业中的首选轻金属材料。新能源汽车因为电池能量密度等技术的要求和限制，汽车的装备质量相较于传统能源汽车提出了更高的要求。采用铝合金材料，能够有效的降低车身的重量，更符合新能源汽车的发展趋势。随着铝合金在汽车中的应用，汽车制造商期望能继续采用电阻点焊对铝合金进行连接。目前，电阻点焊在铝合金材料结构件的连接中遇到电极易失效、点焊质量不稳定等是亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，以解决提高电阻点焊电极材料的耐磨性，在高温下抵抗塑性变形和降低粘连的问题。铝合金电阻点焊电极由两种完全不同成分和性能材料组合，点焊电极本体材料为铜铬锆，与被焊材料接触的点焊电极端面为碳化钨铜钴，采用钎焊技术将异种材料连接起来形成组合式电阻点焊电极。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，将碳化钨铜钴3与电极本体1连接起来形成组合式点焊电极，包括以下步骤：
A、碳化钨铜钴材料的制备：
A1、碳化钨铜钴3为由碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉组成，其成分按质量百分比计Wt/%：铜粉为2-5，钴粉为1-3，碳化钨粉为余量；
A2、将碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3，碳化钨铜钴3与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成同心圆环；烧结时间12min，烧结温度1100℃；
B、点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物；
C、钎焊：采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。
进一步地，步骤A2，碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉的平均粒径为5-15μm。
进一步地，步骤A2，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h。
进一步地，步骤A2，烧结制备出碳化钨铜钴3规格尺寸根据被焊材料铝合金成分和板厚而定，直径为5-8mm，厚度为1.2-1.5mm。
进一步地，步骤C，所述银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提高铝合金电阻点焊电极耐磨性及其制备方法，是在点焊电极端面采用钎焊技术将碳化钨铜钴与电极本体连接起来形成组合式点焊电极，在不降低原始电极本体材料的导电性、导热性和高温力学性能的基础上提高电极端面的耐磨性，避免电极端面与被焊材料在接触面处形成合金化和粘连；碳化钨和钴自身具有较好的导电、导热和高温性能，且与铝的亲和力较小，采用烧结工艺制备的碳化钨铜钴具有较好的热稳定性能和化学稳定性能，与铝合金的亲和力也较小，这种组合式电阻点焊电极在点焊过程中与被焊铝合金接触不会形成合金化，避免接触面粘连；碳化钨铜钴硬度高、耐磨性好，可以减少电极修整时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是点焊工艺过程预压合加压阶段示意图；
图2是点焊工艺过程电流导通阶段示意图；
图3是点焊工艺过程维持阶段示意图；
图4是点焊工艺过程休止阶段示意图；
图5是本发明的组合式电阻点焊电极示意图；
图6是图5中工件接触电极的端面凸环位置局部放大图；
图7是图5组合式电阻点焊电极仰视放大图；
图8是碳化钨铜钴材料电极表面粘连铝合金的情况金相图；
图9是铬锆铜电极材料电极表面粘连铝合金的情况金相图。
图中，1.电极本体 2.钎焊材料 3.碳化钨铜钴 4.上电极 5.下电极 6.工件 7.力8.熔化金属 9.熔核 10.凸环。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
点焊电极材料要求能承受高温和高压双重作用，作为电阻点焊电极尤其是用于点焊铝合金的电极应该满足以下条件：
（1）、导电导热性好，尤其是能够降低电极与铝合金的高温粘连现象，避免电极端面与被焊材料在接触面处形成合金化，引起焊点烧穿；
（2）、具有一定的高温强度和硬度，点焊过程中电极温度升高，电极材料自身的强度下降，加剧电极磨损；
（3）、抗氧化能力。
碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物，俗称硬质合金，分子式为WC，硬度高，耐高温，为电、热的良好导体。纯的碳化钨易碎，铝合金电阻点焊电极在工作中需要承受较高的压力（通常在5000-7000N，个别情况压力达到10000N）和大电流，采用纯的碳化钨与点焊电极本体材料连接起来形成组合式电极在点焊过程中受到冲击力的作用易导致电阻点焊电极端面碳化钨破碎。为了降低碳化钨的脆性，本发明在碳化钨中掺入少量铜和钴构成碳化钨铜钴3。
点焊工艺过程如图1-图4所示，其中，上电极4、下电极5、工件6、力7、熔化金属8和熔核9的位置如图1-图4所示。点焊过程中，将施焊的焊件装配后送入到上电极4、下电极5之间，施加力7，通电使焊件接触表面受热，局部熔化，形成熔核9，断电后保持压力（力7），使熔核9在力7作用下冷却凝固焊点，去除力7，取出工件6。焊接电流、电极压力、通电时间及电极工作表面状态等点焊工艺参数都会影响点焊接头质量。由图1-图4可知，点焊电极端面与焊件直接接触，受到热和与合金化的共同作用，加剧电极的磨损，这是铝合金点焊一直未能解决的工程难题。目前，铝合金薄板连接很少采用点焊工艺，在实际生产过程中仍然采用冷焊工艺，如无铆钉铆接、 摩擦塞铆焊和热融旋转攻丝铆接等。本发明所述的一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性及其制备方法，是在点焊电极端面采用钎焊技术将碳化钨铜钴3与电极本体1连接起来形成组合式点焊电极，与焊件直接接触点焊电极端面为碳化钨铜钴3，具有硬度高、耐磨性好，因此，很好解决了点焊电极端面的磨损问题。
本发明提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
碳化钨铜钴3为由碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉组成，通过合金化成分设计和正交优化试验确定其成分按质量百分比计Wt/%：铜粉为2-5，钴粉为1-3，碳化钨粉为余量。本发明碳化钨粉采用的是高品质碳化钨粉，其平均粒度、比表面积、总碳、游离碳、化合碳、氧含量符合国家标准的规定，且颜色均匀一致，无目视可见夹杂物。
具体地，按照设计的成分比例，将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规粉末冶金烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，烧结制备出碳化钨铜钴3规格尺寸根据被焊材料铝合金成分和板厚而定，直径为5-8mm，厚度为1.2-1.5mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。铜的熔化温度为1083℃，采用温度1100℃进行烧结，铜处于熔融状态，可以保证碳化钨铜钴3烧结的致密性。
第二步、点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。
本发明所述的银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。银基钎料中添加较多的镍，其目的是使钎缝具有更高的高温性能；也可采用市售银基钎料和钎剂将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。
本发明提高铝合金电阻点焊电极耐磨性及其制备方法，核心技术就是在点焊电极端面采用钎焊技术将具有热稳定和化学稳定性的碳化钨铜钴3与电极本体1连接起来形成组合式点焊电极，使电阻点焊电极在点焊过程中与被焊铝合金接触处不会形成合金化，以及避免电极与被焊接材料粘连在一起。
如图5所示，一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法所制的铝合金电阻点焊电极，包括电极本体1；所述电极本体1的端面采用钎焊材料2连接碳化钨铜钴3，形成组合式点焊电极。如图6-图7所示，为工件6接触电极端面的凸环10，凸环10高度为0.2mm，宽度为0.3mm。
一种组合式点焊电极，是由上述提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法制备而成，包括电极本体1和碳化钨铜钴3；所述电极本体1的端面采用钎焊材料2与碳化钨铜钴3相连。
本发明中，碳化钨铜钴3实质上是以碳化钨为硬质相，铜和钴为粘结相构成的复合材料。铜在高温烧结过程中处于熔融状态转变为液相，能较好的湿润碳化钨固相，而钴可以与碳化钨的组元相互作用，在力7和温度的作用下碳化钨与铜、钴紧密结合在一起，形成具有较好导电、导热和高温性能的碳化钨铜钴3。粘结相的质量百分比最终影响材料的成型性和其他相关性能，粘结相的质量百分比高成型性较好，但高温性能和耐磨性能下降，这是因为增加铜、钴与铝的接触概率；粘结相的质量百分比低成型性较差，同时碳化钨质量百分比高还会影响电极后续加工和修整。碳化钨铜钴3加工而成的电阻点焊电极核心指标为导热性和避免电极端面与铝合金在接触面处形成合金化和粘连，实际上也应该考虑烧结过程的成型质量、后续电极后续加工和修整。基于上述原因，确定碳化钨铜钴成分按质量百分比计Wt/%：铜粉为2-5，钴粉为1-3，碳化钨粉为余量。本发明在实施过程中的试验结果表明，碳化钨铜钴3的成分质量百分比对导热性和耐磨性影响较小，影响较大的是成型性和电极后续加工和修整。碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为1，钴粉为5，碳化钨粉为余量时，烧结过程成型质量不好。
实施例1：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为2，钴粉为1，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.5mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
实施例2：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为3，钴粉为2，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.5mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴的3钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
实施例3：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为4，钴粉为3，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.5mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
实施例4：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为5，钴粉为3，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.2mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
实施例5：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为4，钴粉为3，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.3mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
实施例6：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为3，钴粉为2，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.3mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
实施例7：一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，包括以下步骤：
第一步、碳化钨铜钴材料的制备。
通过合金化成分设计和正交优化试验确定碳化钨铜钴3按质量百分比计Wt/%：铜粉为1，钴粉为5，碳化钨粉为余量。
将平均粒径为5-15μm高品质碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴3。采用常规烧结工艺，烧结时间12min，烧结温度1100℃，其厚度为1.5mm，直径为8mm，与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成一定规格的同心圆环。
第二步，点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物。
第三步、钎焊。采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴3钎焊起来形成组合式电阻点焊电极。银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
将本发明提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法所制备的点焊电极与市售点的铬锆铜焊电极分别进行了铝合金电阻点焊，比较了二种电极点焊铝合金后的性能，试验的铝合金为5083系，板厚1.2mm，采用的HFDB-100中频逆变直流点凸焊接机，电极采用端面直径为8mm，点焊基本参数最大加压力8000N，最大短路电流38kA，下述所有实施例均按上述工艺步骤和工艺参数进行铝合金电阻点焊，表1是铝合金电阻点焊电极成分及其性能。
本实施例采用通过合金化成分设计和正交优化试验为基础，电极材料的导热系数和端面耐磨性是评价电极性能好坏核心技术指标，选取碳化钨铜钴3导热系数和进行铝合金的点焊连续次数作为衡量因子，最终得到多目标优化成分对衡量因子的影响程度，由此确定碳化钨铜钴材料成分含量的质量百分比计Wt/%：铜粉为2-5，钴粉为1-3，碳化钨粉为余量，在此值时材料成型度、导热性及耐磨性好，并评价碳化钨铜钴材料加工而成的电极与市售点的铬锆铜焊电极性能。由表1可知，按照本实施例1-实施例6提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法制备的点焊电极进行铝合金电阻点焊所达到的技术指标：在相同试验条件下，组合式电阻点焊电极进行铝合金的点焊连续次数可达56-82次，市售铬锆铜电极材料进行铝合金的点焊连续次数小于30次；组合式电阻点焊电极仍然具有较好的导热性，导热系数为90.21-109.32w/m﹒k。
本发明使用含有碳化钨的耐磨材料，该耐磨材料贴在与铝接触的端面上，由于其很薄，1-2mm厚，因此不影响原有电极的导电导热性和高温力学性能。由图8-图9可以看出，本发明组合式点焊电极可有效避免电极端面与被焊材料在接触面处形成合金化和粘连。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (5)
1.一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，其特征在于，将碳化钨铜钴（3）与电极本体（1）连接起来形成组合式点焊电极，包括以下步骤：
A、碳化钨铜钴材料的制备：
A1、碳化钨铜钴（3）为由碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉组成，其成分按质量百分比计Wt/%：铜粉为2-5，钴粉为1-3，碳化钨粉为余量；
A2、将碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉混合均匀并进行真空球磨，应用压制成型-高温烧结制备出碳化钨铜钴（3），碳化钨铜钴（3）与点焊电极本体材料连接面压制成平面，与被焊材料接触面压制成同心圆环；烧结时间12min，烧结温度1100℃；
B、点焊电极本体材料与碳化钨铜钴（3）的钎焊表面进行机械和化学处理，清除油污、氧化物；
C、钎焊：采用银基钎料将点焊电极本体材料与碳化钨铜钴钎（3）焊起来形成组合式电阻点焊电极。
2.根据权利要求1所述的一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，其特征在于：步骤A2，碳化钨粉、纯无氧铜粉和钴粉的平均粒径为5-15μm。
3.根据权利要求1所述的一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，其特征在于：步骤A2，球磨转速为150r/min，球磨时间为1h。
4.根据权利要求1所述的一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，其特征在于：步骤A2，烧结制备出碳化钨铜钴（3）规格尺寸根据被焊材料铝合金成分和板厚而定，直径为5-8mm，厚度为1.2-1.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种提高铝合金电阻点焊电极耐磨性的方法，其特征在于：步骤C，所述银基钎料其成分按质量百分比计Wt/%：银20-25，铜60-70，镍10-15。
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