专利名称：由钨或钨合金组成的耐腐蚀焊接电极的制造方法
技术领域：
本发明是关于由钨或钨合金组成的耐腐蚀焊接电极的生产方法。
特别是在高空气湿度的状态下，和甚至在室温下，钨形成由钨与氧和氮的结合物组成的腐蚀层。钨和钨合金，特别是与氧化添加剂如氧化钍、氧化镧、氧化铈或氧化锆组成的合金，也通常用于TIG(钨-惰性气体)焊接的焊接电极的制造。钨焊接电极必须显示低的耐转移性，特别是对于电极夹具，以保证良好的火花点燃和无问题的操作。由于增加空气湿度而在钨和钨合金上形成的腐蚀层极大地损害电导率和因此增加接触电阻。因此，这样腐蚀的焊接电极的火花点燃和磨耗存在相当的问题。
因此，本发明的目的在于提供防止钨或钨合金焊接电极的不希望腐蚀到足够程度的措施。
根据本发明，该目的由如下方式达到将预先制造的焊接电极在300℃-500℃的温度下在氧化气氛中热处理。
这样的热处理导致焊接电极表面上由WO3或WO3-x组成的氧化物层的形成。
此显示良好导电性的氧化物层的形成安全地防止了具有差电导率的不希望腐蚀层的形成，并且焊接电极显示出突出的火花点燃和无问题磨耗。
此方法适用于一般用作焊接电极的纯钨以及所有钨合金。
此方法是成本有效的。在热处理之前，热处理例如可以在干燥箱中进行，必须仔细清洁焊接电极以除去痕量油脂和污垢。
理想的是，加热到氧化温度应当在大约15-45分钟的时间内进行。冷却到室温优选应当在30-60分钟的时间内进行。本发明的氧化处理无论如何对焊接电极的冶金性能没有负面影响。在375℃-430℃温度范围内的氧化处理证明是特别有利的。
2-8小时的时间证明对于氧化处理是特别有效的。在此时间期间，在表面上形成厚度为10nm-50nm的氧化物层。一方面，这样可保证良好的粘合性能和，另一方面，这样形成的氧化物层足够耐磨损。
使用空气作为氧化气氛以进行氧化处理是特别容易和经济的。
根据氧化处理期间达到的温度可以获得不同的颜色；在10℃-15℃的相对低的温度偏差下，颜色的清楚变化是可见的。不同的颜色是不同密度表面氧化物层形成的结果。特别地，通过改变温度，可以在氧化处理期间获得合适顺序的颜色金色，蓝色，紫色和棕色。
根据用于电极的材料组成，焊接电极必须是颜色编码的，以用于电极材料的识别。例如，根据EN26848和ISO6848，对于下列合金规定如下的颜色标记纯钨 绿色钨含有0.35-0.55％ThO2蓝色钨含有0.80-1.20％ThO2黄色钨含有1.70-2.20％ThO2红色钨含有2.80-3.20％ThO2紫色钨含有3.80-4.20％ThO2橙色钨含有0.15-0.50％ZrO2棕色钨含有0.70-0.90％ZrO2白色钨含有1.80-2.20％CeO2灰色钨含有0.90-1.20％La2O3黑色钨含有1.3-1.7％La2O3金色颜色编码标记一般以涂敷到电极末端的油漆条的形式应用，将电极插入电极夹具中。此方法导致颜色编码标记物的重复磨损和因此在与电极夹具的接触区域中分布油漆。这意味着此油漆层可损害在电极夹具和电极之间的接触。
当氧化条件使得形成的氧化物层颜色与对于使用的电极识别规定的颜色相同时，出现由本发明描述的方法的特别有利的辅助作用。因此，氧化物层的形成同时用作氧化保护和颜色编码；这意味着不要求另外的颜色编码。
这样的方法对于如下情况是特别技术可行的由含有1.3-1.7％La2O3的钨合金组成的焊接电极；金色是规定的颜色编码。
由含有0.35-0.55％ThO2的钨合金组成的焊接电极；蓝色是规定的颜色编码。
由含有2.80-3.20％ThO2的钨合金组成的焊接电极；紫色是规定的颜色编码。
由含有0.15-0.50％ZrO2的钨合金组成的焊接电极；棕色是规定的颜色编码。
如果这些颜色可以通过氧化处理的适当控制清楚地产生，则不再需要使用油漆的另外颜色编码。因此，没有在焊接电极和电极夹具之间接触电阻的劣化。
在如下内容中，使用制造实施例采用两种不同的焊接电极材料描述本发明。
实施例1采用丙酮在超声浴中清洁长度为150mm、直径为2.4mm的焊接电极，该焊接电极从含有1.3-1.7％La2O3的钨合金制备和由拉丝生产。
然后将电极在空气中在马弗炉中加热约40分钟达到400℃的温度和氧化超过75分钟的时间。
在热处理完成之后，将焊接电极从加热炉取出并冷却到室温。
在此氧化处理之后，焊接电极是金色的。
实施例2除处理时间以外，在与实施例1中描述的相同条件下处理实施例1的焊接电极。
在此情况下，处理时间是120分钟。
在此氧化处理之后，焊接电极是紫色的。
实施例3除处理温度和处理时间以外，在与实施例1中描述的相同条件下处理实施例1的焊接电极。
在此情况下，处理温度是450℃和处理时间是10小时。
在此氧化处理之后，焊接电极是蓝色的。
实施例4将从纯钨生产和制造的长度为150mm、直径为2.4mm的焊接电极如实施例1中所述进行清洁。
除处理时间以外，如实施例1所述进行进一步的氧化处理。在此情况下，处理时间是45分钟。
在此氧化处理之后，焊接电极是金色的。
为研究耐腐蚀性，将由上述实施例生产的焊接电极和与不采用氧化处理而生产的焊接电极在气侯腔中在70℃和98％空气湿度下一起贮存90小时。
在贮存之后，由本发明所述方法生产的焊接电极不显示目测可识别的指示腐蚀层形成的表面变化。在随后的焊接测试中，本发明的焊接电极显示良好的火花点燃和良好的磨耗性能。相反地，没有任何氧化处理生产的焊接电极清楚地显示可见的黑斑，它指示腐蚀层的形成。在随后的焊接测试中，火花点燃和磨耗比由本发明所述方法生产的焊接电极差很多。
权利要求
1.一种由钨或钨合金组成的耐腐蚀焊接电极的生产方法，其特征在于该方法是将预先制造的焊接电极在300℃-500℃的温度下在氧化气氛中进行热处理。
2.如权利要求1的耐腐蚀焊接电极的生产方法，其特征在于在375℃-430℃的温度下进行热处理。
3.如权利要求1或2的耐腐蚀焊接电极的生产方法，其特征在于进行热处理的时间为2-8小时。
4.如权利要求1-3中任意一项的耐腐蚀焊接电极的生产方法，其特征在于氧化气氛是空气。
5.如权利要求1-4中任意一项的耐腐蚀焊接电极的生产方法，其特征在于设定氧化条件使得所获得的氧化物层的颜色是与规定用于识别电极材料的颜色相同的颜色。
全文摘要
本发明是由钨或钨合金组成的耐腐蚀焊接电极的生产方法。根据本发明，将预先制造的焊接电极在300℃－500℃的温度下在氧化气氛中热处理。这导致在焊接电极表面上氧化物层的形成，这些层具有良好的导电性并防止了具有差电导率的不希望腐蚀层的形成。以此方式生产的焊接电极显示出突出的火花点燃和无问题磨耗。
文档编号B23K9/24GK1464809SQ02802415
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月25日 优先权日2001年7月16日
发明者A·申托麦斯特, J·雷施, E·盖格尔 申请人:菩兰茜股份公司