電阻焊電極的失效分析

為提高電阻焊電極的使用壽命，首先需要深入了解焊接中的失效過程及失效機制。

焊接時，需通過電極向被焊工件傳遞數千牛（N）的壓力和數萬安培（A）的電流，使被焊工件間局部產生強大的熱流熔核。因電極與被焊工件的直接接觸，致使電極在工作時承受高溫高壓的聯合作用而發生損壞。損壞的形式主要是變形和粘附。損壞使熔核焊透率降低，焊點直徑變小而達不到規定的標準值，致使電極失效。失效的形式一般有塑性變形、剝蝕、合金化、坑蝕、自愈合、再結晶和熱疲勞等。

電極材料是電極失效的本質原因，所以電極材料對電極失效的影響是最重要的。想要從根本上提升電極的使用壽命，只有想方設法改變電極材料成分及其強化工藝，在不降低電極導電率的情況下，使其強度以及軟化溫度得到提升。

根據以往人們對電極強化工藝的研究可以看出，既使制備電極的材料成分相同，但采用不同的強化工藝所制得的電極的性能往往差異很大。

株洲未錸新材采用W-Cu的無損結合方式（圖1），利用電極表面改性技術和電極深冷處理技術來強化電極，做出了極具有市場競爭力的產品（圖2、圖3）。具有：①高壓或高溫條件下強度大。② 具有優異的導熱性/導電性。③ 幾乎不與焊接或電鍍金屬合金化。④ 在大氣中幾乎不被氧化。⑤ 低成本等優點。

圖1  左：傳統釬焊         右： W-Cu無損結合

圖2 未錸新材制造的電阻焊電極

圖3 未錸新材制造的電阻焊電極