RU2195394C2 - Dispersion-hardened composition material for making electrodes for resistance welding - Google Patents
Dispersion-hardened composition material for making electrodes for resistance welding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2195394C2 RU2195394C2 RU2001103066A RU2001103066A RU2195394C2 RU 2195394 C2 RU2195394 C2 RU 2195394C2 RU 2001103066 A RU2001103066 A RU 2001103066A RU 2001103066 A RU2001103066 A RU 2001103066A RU 2195394 C2 RU2195394 C2 RU 2195394C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- dispersion
- electrodes
- welding
- resistance welding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к составам материалов для электродов контактной сварки, преимущественно для сварки цветных металлов и предварительно покрытых сталей. The invention relates to welding production, in particular to compositions of materials for resistance welding electrodes, mainly for welding non-ferrous metals and pre-coated steels.
Известен дисперсно-упрочненный композиционный материал на основе меди, содержащий ультрадисперсные частицы Аl2О3 и полученный методом "внутреннего окисления" порошка сплава меди с алюминием [1].Known dispersion-hardened composite material based on copper, containing ultrafine particles Al 2 About 3 and obtained by the method of "internal oxidation" of a powder of an alloy of copper with aluminum [1].
Материал обладает высокими прочностными и электрофизическими свойствами как при комнатной, так и при повышенных температурах. Однако длительные окислительно-восстановительные отжиги, характерные для технологии получения этого материала, обусловливают высокие цены на него, что не позволило осуществить его широкое применение в сварочном производстве. The material has high strength and electrophysical properties both at room and at elevated temperatures. However, long-term redox annealing, characteristic of the technology for producing this material, leads to high prices for it, which did not allow its widespread use in the welding industry.
Наиболее близким к заявляемому является дисперсно-упрочненный композиционный материал па основе порошковой меди, содержащий также алюминий и оксид меди [2] и получаемый методом "реакционного размола" смеси указанных порошков в шаровой мельнице, термообработки полученных гранул, во время которой протекают окислительно-восстановительные процессы, например, в среде H2/Н2О и их последующего прессования в прутки. В результате вышеуказанного технологического передела в конечном материале получают структуру, состоящую из медной матрицы и ультрадисперсных оксидов алюминия. Указанный материал обладает хорошими физико-механическими характеристиками, что положительно влияет на ресурс изготовленных из него электродов контактной сварки. Однако такой материал имеет недостаточные противоадгезионные свойства, которые необходимы при контактной сварке цветных металлов и предварительно покрытых сталей, а также недостаточный ресурс работы изготовленных из него электродов.Closest to the claimed is a dispersion-strengthened composite material based on copper powder, also containing aluminum and copper oxide [2] and obtained by the method of "reaction grinding" of a mixture of these powders in a ball mill, heat treatment of the obtained granules, during which redox processes occur , for example, in a medium of H 2 / H 2 O and their subsequent pressing into bars. As a result of the above technological redistribution in the final material, a structure consisting of a copper matrix and ultrafine aluminum oxides is obtained. The specified material has good physical and mechanical characteristics, which positively affects the life of the contact welding electrodes made from it. However, such a material has insufficient anti-adhesive properties that are necessary for the resistance welding of non-ferrous metals and pre-coated steels, as well as an insufficient working life of electrodes made from it.
Заявляемое изобретение решает задачу расширения ассортимента материалов, обладающих высокими физико-механическими характеристиками при одновременно высоких показателях противоадгезионных свойств и ресурса работы изготовленных из них электродов контактной сварки. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение противоадгезионных свойств материала и ресурса работы электродов контактной сварки, изготовленных из него, а также расширение ассортимента дисперсно-упрочненных композиционных материалов на основе меди, обладающих высокими физико-механическими характеристиками. The claimed invention solves the problem of expanding the range of materials with high physical and mechanical characteristics while at the same time high rates of release properties and a resource of work of the resistance welding electrodes made from them. The technical result of the claimed invention is to increase the release properties of the material and the service life of the resistance welding electrodes made from it, as well as expanding the range of dispersion-hardened copper-based composite materials with high physical and mechanical characteristics.
Этот технический результат достигается тем, что дисперсно-упрочненный композиционный материал на основе меди, содержащий алюминий и оксид меди, дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Алюминий - 0,4-0,7
Оксид меди - 2,0-2,8
Углерод - 0,2-0,3
Медь - Остальное
Из уровня техники не известны аналоги, обладающие тождественной совокупностью признаков.This technical result is achieved by the fact that the dispersion-strengthened composite material based on copper, containing aluminum and copper oxide, additionally contains carbon in the following ratio of components, wt. %:
Aluminum - 0.4-0.7
Copper oxide - 2.0-2.8
Carbon - 0.2-0.3
Copper - Else
The prior art does not know analogues that have the same set of features.
Заявляемый материал изготавливают из шихты, приготовленной смешиванием порошков алюминия (ГОСТ 5592-71), оксида меди (ТУ 6-09-765-85), углерода (ГОСТ 4404-78) и меди (ГОСТ 4960-75), путем обработки шихты в шаровой мельнице, последующего холодного компактирования полученных гранул в брикеты и их горячей экструзии в пруток или профиль при температуре 750-850oС. При этом компоненты шихты вступают в твердофазные химические реакции, в том числе и окислительно-восстановительные, в результате которых образуется структура материала, представляющая собой практически чистую медную матрицу с равномерно распределенными в ней ультрадисперсными (0,02...0,03 мкм) частицами оксида и карбида алюминия, а также углерода. Наличие в заявляемом материале мелкодисперсного углерода придаст материалу высокие противоадгезионные свойства, обеспечивая тем самым высокий ресурс изготовленных из него электродов контактной сварки.The inventive material is made from a mixture prepared by mixing powders of aluminum (GOST 5592-71), copper oxide (TU 6-09-765-85), carbon (GOST 4404-78) and copper (GOST 4960-75), by processing the mixture in ball mill, subsequent cold compaction of the obtained granules into briquettes and their hot extrusion into a rod or profile at a temperature of 750-850 o C. In this case, the charge components enter into solid-phase chemical reactions, including redox, as a result of which a material structure is formed representing practically and a pure copper matrix with ultrafine (0.02 ... 0.03 μm) particles of aluminum oxide and carbide, as well as carbon, uniformly distributed in it. The presence of finely dispersed carbon in the claimed material will give the material high anti-adhesive properties, thereby ensuring a high resource of contact welding electrodes made from it.
В соответствии с описанной технологией были изготовлены прутки заявленного материала с вышеуказанным содержанием компонентов, а также материала-прототипа (табл.1). In accordance with the described technology, rods of the claimed material with the above content of the components, as well as the prototype material were made (Table 1).
Все полученные прутки были подвергнуты испытаниям для определения физико-механических свойств, результаты которых представлены в табл.2. Твердость измерялась по ГОСТ 9012-59, электропроводность - по ГОСТ 7229-76, а температура рекристаллизации определялась измерением твердости после отжига в течение 2 ч, как температура, при которой происходит падение твердости на 15%. All the obtained rods were tested to determine the physicomechanical properties, the results of which are presented in Table 2. Hardness was measured according to GOST 9012-59, electrical conductivity was measured according to GOST 7229-76, and the recrystallization temperature was determined by measuring the hardness after annealing for 2 hours, as the temperature at which a hardness drop of 15% occurs.
Из табл. 2 видно, что свойства заявляемого материала превышают свойства материала-прототипа. From the table. 2 shows that the properties of the claimed material exceed the properties of the material of the prototype.
Для оценки противоадгезионных свойств заявляемого материала и ресурса работы при контактной сварке изготовленных из него электродов из заявляемого материала и материала-прототипа были отштампованы электроды контактной сварки колпачкового типа по ISO 5821. Испытания проводили при сварке оцинкованной стали толщиной 0,8+0,8 мм при следующих режимах сварки:
Iсв=10-11 кА; Рсв=230 кГс; tсв=7пер.
Критерием оценки противоадгезионных свойств материалов было выбрано относительное изменение массы электродов при сварке, обусловленное массопереносом - налипанием на электрод жидкого цинка и его диффузии в материал электрода.To evaluate the release properties of the claimed material and the service life in the contact welding of electrodes made from it, the inventive material and the prototype material were stamped with cap-type contact welding electrodes according to ISO 5821. The tests were carried out when welding galvanized steel with a thickness of 0.8 + 0.8 mm at the following welding modes:
I St = 10-11 kA; R St. = 230 kG; t St. = 7 per.
The criterion for evaluating the release properties of materials was the relative change in the mass of the electrodes during welding, due to mass transfer - sticking of liquid zinc onto the electrode and its diffusion into the electrode material.
Измерялась масса электродов до (m0) и после (mк) испытаний и определялось относительное изменение их массы:
Результаты измерений приведены в табл.3.The mass of the electrodes was measured before (m 0 ) and after (m k ) tests and the relative change in their mass was determined:
The measurement results are given in table.3.
Из табл.3 следует, что электроды из заявляемого материала обладают значительно более высокими противоадгезионными свойствами, чем электроды из материала-прототипа. From table 3 it follows that the electrodes of the claimed material have significantly higher release properties than the electrodes of the material of the prototype.
Критерием оценки ресурса работы электродов служило количество сваренных точек до их переточки. Результаты испытаний представлены в табл.4. The criterion for evaluating the service life of the electrodes was the number of welded points before their regrinding. The test results are presented in table.4.
Из табл. 4 видно, что электроды из заявляемого материала имеют ресурс, превосходящий ресурс электродов из материала-прототипа. From the table. 4 shows that the electrodes of the claimed material have a resource exceeding the resource of the electrodes of the material of the prototype.
Источники информации
1. Е.П. Данелия, В.М. Розенберг. Внутреннеокисленные сплавы. - М.: Металлургия, 1978, 232 с.Sources of information
1. E.P. Danelia, V.M. Rosenberg Internally oxidized alloys. - M.: Metallurgy, 1978, 232 p.
2. M. E. Seirafi. Uber die Herstellung dispcrsionsgcharteter Kupfer-Al2O3-Werkstoffe. Dissertation. - Wien: TU Wien, 1979, 107 с.2. ME Seirafi. Uber die Herstellung dispcrsionsgcharteter Kupfer-Al 2 O 3 -Werkstoffe. Dissertation. - Wien: TU Wien, 1979, 107 pp.
Claims (1)
Алюминий - 0,4-0,7
Оксид меди - 2,0-2,8
Углерод - 0,2-0,3
Медь - ОстальноеDispersion-strengthened composite material based on copper, containing aluminum and copper oxide, characterized in that it additionally contains carbon in the following ratio of components, wt. %:
Aluminum - 0.4-0.7
Copper oxide - 2.0-2.8
Carbon - 0.2-0.3
Copper - Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001103066A RU2195394C2 (en) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Dispersion-hardened composition material for making electrodes for resistance welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001103066A RU2195394C2 (en) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Dispersion-hardened composition material for making electrodes for resistance welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2195394C2 true RU2195394C2 (en) | 2002-12-27 |
| RU2001103066A RU2001103066A (en) | 2003-01-27 |
Family
ID=20245536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001103066A RU2195394C2 (en) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Dispersion-hardened composition material for making electrodes for resistance welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2195394C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740677C1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-01-19 | Акционерное общество "Уралэлектромедь" | Copper-dispersed hardened composite material |
| RU2782861C1 (en) * | 2021-11-27 | 2022-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова" | Material for the manufacture of an electrode-tool for electroerosion processing based on copper |
-
2001
- 2001-02-02 RU RU2001103066A patent/RU2195394C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740677C1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-01-19 | Акционерное общество "Уралэлектромедь" | Copper-dispersed hardened composite material |
| RU2782861C1 (en) * | 2021-11-27 | 2022-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова" | Material for the manufacture of an electrode-tool for electroerosion processing based on copper |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3779714A (en) | Dispersion strengthening of metals by internal oxidation | |
| EP0023640B1 (en) | A preformed charge stock for making a piece of dispersion strengthened metal by internal oxidation and a process for preparing said piece of dispersion strengthened metal | |
| JP5504278B2 (en) | Method for producing diffusion-alloyed iron or iron-based powder, diffusion-alloyed powder, composition comprising the diffusion-alloyed powder, and molded and sintered parts produced from the composition | |
| PL185531B1 (en) | Copper alloy and method of obtaining same | |
| US3069759A (en) | Production of dispersion strengthened metals | |
| CN105264102A (en) | Aluminum alloy composition with improved elevated temperature mechanical properties | |
| US4077816A (en) | Dispersion-strengthened metals | |
| US4274873A (en) | Dispersion strengthened metals | |
| US4440572A (en) | Metal modified dispersion strengthened copper | |
| JPH11286702A (en) | Manufacture of alumina dispersion-strengthened copper powder | |
| FI84627C (en) | Process for manufacturing a copper-beryllium alloy | |
| RU2195394C2 (en) | Dispersion-hardened composition material for making electrodes for resistance welding | |
| JP2005520055A5 (en) | ||
| EP0053301B1 (en) | Method of producing aluminium base sintered body containing graphite | |
| US4030918A (en) | Indium containing dental alloy powder | |
| US3895942A (en) | Strong, high purity nickel | |
| MX2014009958A (en) | Copper-nickel-zinc alloy containing silicon. | |
| JP2000129377A (en) | Copper-base alloy for terminal | |
| RU2104139C1 (en) | Dispersion-hardness material for electrodes of resistance welding | |
| JPH02194142A (en) | Al-base alloy powder for sintering | |
| JPH0324241A (en) | Copper alloy for sliding and electrical conducting having excellent heat resistance and wear resistance | |
| RU2195511C2 (en) | Dispersion-strengthened composite material for electric contact parts | |
| US3990861A (en) | Strong, high purity nickel | |
| WO2002006542A1 (en) | Dispersion strengthened silver | |
| RU2103135C1 (en) | Dispersion-hardened material for resistance welling electrodes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | License on use of patent |
Effective date: 20071018 |
|
| QB4A | License on use of patent |
Effective date: 20071130 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110624 |