Анализ деформации электродов на медно-хромовой основе при контактной точечной сварке

Abstract

Данная работа представляет экспериментальное исследование съемных концов электродов второго класса (медно-хромовых) компании RMWA, выполненное при помощи контактной точечной сварки углеродистой и нержавеющей стали. Пара одинаковых по размеру закругленных съемных концов электродов (5 мм диаметром) прошла 900-кратное использование. Съемные концы электрода со временем заостряются и заменяются при помощи заправника для электродов после выполнения приблизительно четырехсот сварных точек. Коэффициент ухудшения рабочих характеристик медно-хромовых электродов имеет непосредственное влияние на геометрию шва соединений из углеродистых и нержавеющих сталей, что оказывает косвенное воздействие на прочность соединения. Съемные концы электродов, которые были использованы 900 раз, подвергали микроструктурному анализу. В результате во внутренней структуре было обнаружено несколько трещин. Внутренние трещины появляются из-за постоянного нагрева и воздействия пневматического давления только в движимом съемном конце верхнего электрода по сравнению с нижним статическим электродом в машине для точечной сварки мощностью 75 кВ?А. Образование грибовидных деформаций на конце электрода также является негативным фактором для поверхности шва, поскольку снижает устойчивость процесса при сварке. Данный эксперимент показывает, что образование грибовидных деформаций кажется более вероятным со стороны верхнего электрода, чем нижнего. Увеличение диаметра поверхности конца электрода из-за эффекта образования грибовидных деформаций приводит к появлению нехарактерной геометрии шва, что в результате делает его внешний вид неоднородным и впоследствии приводит к выгоранию (выталкиванию).

This research presents an experimental investigation of the RMWA class two (Cu-Cr) electrode caps in resistance spot welding of carbon and stainless steels. A pair of equal-size circled-electrode caps 5 mm diameter is committed to weld up to 900 welding processes. The electrode caps are sharpened once in the meantime and are replaced using electrode dresser after underwent approximately 400 weld attempts. The degrading factors of Cu-Cr electrodes have directly influenced the weld geometries on carbon and stainless steels while affected the bonding strength implicitly. The electrode caps that performed up to 900 weld attempts have been underwent the microstructural analytical observation, and several cracks in its internal structure were found. The internal cracks are only appeared in the movable-upper electrode cap due to continuous heating and hitting effects by pneumatic pressures, to compared with static-lower electrode in the 75kVрA spot welder. Mushroom growth of electrode cap tips is another threat to weld surfaces as it reduces the process resistances during welding. In this experiment, the mushroom growth is seemed to be higher on upper side electrode than the lower side one. With increased diameter of electrode tip areas due to mushrooming effect, the weld geometries become odds which lead to inconsistency in its appearances and pave the way for expulsions.