专利名称：铜合金焊轮及其制造方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术领域，特别是电阻焊中用于滚焊的焊轮及其制造方法。
背景技术：
目前，各大钢厂板材的拼焊多采用自动电阻焊。电阻焊是电流通过导体时，电阻 产生热量，当电流不变时，电阻越大，产生的热量越多，当两块金属相接触时，接触处的电阻 远远超过金属内部的电阻，因此，如有大量电流通过接触处，则其附近的金属将很快被烧到 红热并获得高的塑性，若在被焊接工件之间施加和保持一定的压力，局部熔化接触点，金属 工件即被焊接在一起。电阻焊的主要特点是焊缝整齐，接头可靠，且具有不需要任何辅助焊 剂，操作简便，效率高，易于自动化。电极是电阻焊的关键材料，电阻焊接方法，按其接头的不同可分为对接焊和搭接 焊两类，其中搭接焊又可分为点焊、滚焊(又称缝焊)。滚焊电极称为焊轮。在焊接过程中， 电极既是焊件的夹持具，也是工件焊合时传递压紧力或顶锻力的传力件，又是向焊件传输 电流的导电件。由于电极所处的工作状态和特点，对制造电极的合金材料提出的主要要求 是①具有高的强度、硬度，耐磨性好，焊轮的使用寿命长；②具有高的导电率和软化温度配合，焊缝成型好，牢固美观；③抗氧化性好，避免电极头粘污，减小导电能力；合金化倾向小，以免电极和被焊 工件之间形成合金，容易与焊件发生粘着和焊合，焊接表面质量难以保证。目前国内外使用的焊轮(电极)材料多是合金铜，如铬锆铜、镍铍铜等，含铍、钴 等有毒元素。钴-60具有极强的辐射性，能导致脱发，会严重损害人体血液内的细胞组织， 造成白血球减少，引起血液系统疾病，如再生性障碍贫血症，严重的会使人患上白血病(血 癌)，甚至死亡；铍辐射极易诱发肺癌。现有铜合金焊轮的成分及物理性能见表1。表 1 为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种铜合金焊轮及其制造方 法，焊轮通过采用无铍或低铍的铜合金，在Cu-Cr 二元相的基础上，添加M、Co等合金成分， 以实现避免焊接时有毒元素对人体的危害，提高焊接质量的目的。为实现上述目的，本发明的技术方案是铜合金焊轮的重量百分比含量为 Ni 1. 45 % -2. 2 % ；Co 0. 5 % -0. 6 % ；Si 0. 05 % -0. 1 % ；Cr 0. 2 % -0. 25 % ；Be 0. 02% -0. 05% ；其余为 Cu。优选上述重量百分比含量为Ni:1. 45 % -1.85 % ；Co 0. 55 % -0. 6 % ；Si 0. 07% -0. 1% ；Cr 0. 2% -0. 25% ；Be 0. 02% -0. 03% ；其余为 Cu。铜合金焊轮的制造方法为采用真空感应中频炉熔炼成铜合金圆锭，热锻成有加 工余量的与焊接轮尺寸相近的圆棒料，经950-980°C固溶处理，然后经30-40%量的冷锻变 形，最后400-450°C的时效处理，再经超声波探伤处理。本发明与现有技术相比，具有以下优点①含极少量的铍、钴等有害元素，铜合金的成分环保，可有效保障人体健康；②布氏硬度达到225HB，在保证导电率的同时具备高的耐磨性，使用寿命长；③软化温度高达680°C，焊缝成型好，牢固美观；④合金化倾向小，电极和被焊工件之间不易形成合金发生粘着和焊合，焊接表面
质量可靠。
具体实施例方式实施例1 本发明按下列元素成分配比 本发明的制造方法
1、采用真空感应中频炉熔炼成铜合金圆锭，热锻成有加工余量的与焊接轮尺寸相 近的圆棒料；2、经980°C固溶处理，然后经40%量的冷锻变形；3、最后440°C的时效处理；4、再经超声波探伤处理。实施例2 本发明按下列元素成分配比 本发明的制造方法1、采用真空感应中频炉熔炼成铜合金圆锭，热锻成有加工余量的与焊接轮尺寸相 近的圆棒料，2、经970°C固溶处理，然后经35%量的冷锻变形，3、最后420°C的时效处理，4、再经超声波探伤处理。实施例3 本发明按下列元素成分配比 本发明的制造方法1、采用真空感应中频炉熔炼成铜合金圆锭，热锻成有加工余量的与焊接轮尺寸相 近的圆棒料；2、经950°C固溶处理，然后经35%量的冷锻变形；3、最后400°C的时效处理；4、再经超声波探伤处理。本发明与铬锆铜、镍铍铜物理性能的对比见表2表权利要求
一种铜合金焊轮，其特征在于其重量百分比含量为Ni1.45％-2.2％；Co0.5％-0.6％；Si0.05％-0.1％；Cr0.2％-0.25％；Be0.02％-0.05％；其余为Cu。
2.根据权利要求1所述的铜合金焊轮，其特征在于其重量百分比含量为Ni 1. 45% -1. 85 % ； Co 0. 55 % -0. 6 % ；Si 0. 07 % -0. 1 % ； Cr 0. 2 % -0. 25 % ；Be 0. 02% -0. 03% ；其余为 Cu。
3.—种权利要求1所述的铜合金焊轮的制造方法，其特征在于采用真空感应中频炉 熔炼成铜合金圆锭，热锻成有加工余量的与焊接轮尺寸相近的圆棒料，经950-980°C固溶处 理，然后经30-40%量的冷锻变形，最后400-450°C的时效处理，再经超声波探伤处理。
全文摘要
一种铜合金焊轮及其制造方法，用于电阻焊中滚焊。其重量百分比含量为Ni1.45％-2.2％；Co0.5％-0.6％；Si0.05％-0.1％；Cr0.2％-0.25％；Be0.02％-0.05％；其余为Cu。采用真空感应中频炉熔炼成铜合金圆锭，热锻成圆棒料，经950-980℃固溶处理，经30-40％量冷锻变形，400-450℃时效处理，再经超声波探伤处理。本发明含极少量铍、钴等有害元素，铜合金的成分环保，可有效保障人体健康；布氏硬度高，在保证导电率的同时具备高的耐磨性，使用寿命长；软化温度高，焊缝成型好，牢固美观；合金化倾向小，电极和被焊工件之间不易形成合金发生粘着和焊合，焊接表面质量可靠。
文档编号C22C9/06GK101851711SQ20101020364
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者康小英, 李文喜, 胡金敖, 都隧明, 陈思立 申请人:襄樊博亚精工机器有限公司