厚度比大于6的铜镀镍材料电阻点焊工艺探讨

国　蛹　翊瀚嘲　豢　ｊ馘孽≯≤　誊　誊　誊誊０　０００　害　ｌＩｌ０ｌ０００曩　撼　交瀛　厚度比大于６的铜镀镍材料电阻点焊工艺探讨　王　洋　（沈阳铁路信号有限责任公司，沈阳　１　１　００２５）　摘要：因为金属熔点不同，铜镀镍材料在电阻点焊时难以形成完整焊核。厚度比大于６时，点焊焊核　出现偏移，严重时薄件被焊穿。针对厚度比大于６的铜镀镍零件，以往都是采用去掉镀镍层再点焊的　方法。研究试验一种新的电阻点焊工艺，在零件间添加银焊片作为焊料辅助焊接成形。通过外观和拉　力试验的测试，结果与试验方案相符合，研究结果可为铜镀镍材料电阻点焊加工方式提供参考。　关键词：厚度比；铜镀镍；电阻点焊；银焊片　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉｃｋｅｌ－ｐｌａｔｅｄ　ｃｏｐｐｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｓ　ｄｉｆｉｃｕｌｔ　ｔｏ　ｆｏｒｍ　ａ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｗｅｌｄ　ｎｕｇｇｅｔ　ｉｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｐｏｔｆ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｍｅｔａｌｓ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｒａｔｉｏ　ｉｓ　ｌａｒｇｅｒ　ｔｈａｎ　６，ｔｈｅ　ｗｅｌｄ　ｎｕｇｇｅｔ　ａｐｐｅａｒｓ　ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｉｎ　ｐｉｅｃｅ　ｍａｙ　ｅｖｅｎ　ｂｅ　ｍｅｌｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｓｔ，ｆｏｒ　ｎｉｃｋｅｌ—　ｐｌａｔｅｄ　ｃｏｐｐｅｒ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｒａｔｉｏ　ｌａｒｇｅｒ　ｔｈａｎ　６，ｒｅ－ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｉｃｋｅｌ　ｌａｙｅｒ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ａ　ｎｅｗ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｐｏｔ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ａｄｄ　ｓｉｌｖｅｒ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｉｅｃｅ　ａｓ　ｓｏｌｄｅｒ　ｔｏ　ａｓｓｉｓｔ　ｗｅｌｄ　ｓｈａｐｉｎｇ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｐｏｔ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ—ｐｌａｔｅｄ　ｃｏｐｐｅｒ　ｍａｔｅｒｉａ１．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｒａｔｉｏ；ｎｉｃｋｅｌ—ｐｌａｔｅｄ　ｃｏｐｐｅｒ；ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｐｏｔ　ｗｅｌｄｉｎｇ；ｓｉｌｖｅｒ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｉｅｃｅ　ＤｏＩ：ｌ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—４４４０．２０１２．０４．０１９　ＪＹ　ＪＸＣ一１６０／２６０型有极加强接点继电器加强　接点组件由加强接点片与熄弧器夹点焊而成，两个　氧化变色；２）两个零件问镀镍层被熔化，但铜基材　无法形成焊核，造成虚焊、假焊，继电器在使用中　待焊接零件均采用铜基体表面镀镍方式进行表面防　护。铜的熔点为１　０８３℃，镍的熔点为１　４５５℃，　由于镍的熔点比铜的熔点高，而且两个待焊接零件　的厚度差较大，加强接点片厚度为２．０　ｍｍ，熄弧　引起熄弧器整体脱落，带来安全隐患。　为保证焊接可靠性，目前沈阳铁路信号有限责　任公司采用机械加工方式，预先将待焊接零件电阻　点焊部位的镀镍层去除后再进行焊接。这样不仅增　加了加工工序，降低生产效率，而且铜基材失去镀　镍层的保护，容易氧化影响导电性能。为了解决上　述问题，开展了铜镀镍零件新点焊工艺研究工作。　器夹厚度为０．３　ｍｍ，两个待焊接零件厚度比大于　６：１。点焊过程中在电极压力的作用下，０．３　ｍｍ　厚度的零件会发生较大的焊接变形ｕ　ｊ，同时还包　含着电、热、锻压等诸多因素及其耦合效应，使得　焊接过程受到大量不确定因素的影响，所以使用现　有电阻点焊工艺，无法将两个铜镀镍零件进行焊接。　如果使用强条件焊接，会产生两种后果：１）零件靠　１试验材料与方法　１．１试验材料　试验材料分别为２．０　ｍｍ厚接点片和０．３　ｍｉｌｌ厚　外侧与电极接触部位的镀镍层被破坏，无法实现保　护铜基材的作用，继电器在现场使用中引起接点片　吸弧器夹，材料均为铜板材表面采用Ｃｕ／Ｅｐ．Ｎｉ５ｂ工　艺进行镀镍处理。其中铜基材化学成分如表１所示。　％　表１铜基材化学成分　６２　铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１２年８月，第９卷第４期　蝴　防　脚磐国　睁　蠢０　ｊ　特点是　誊◇　０　６结束语　……一　譬。　ｌｌｌ－　－ｌ　ｌ一ｕｕ　０　０姆螭　其机理是安装后通过挤压使之开始化学反应而凝固，　闭（门关上前后扭子开关正好位于腰圆孔内）。　拆卸、防　松效果好、使用温度范围广（－５６～１２ｌ℃）。　５防误操作设计　１）插座板上有８个电缆连接插座，具有不同的　新材　竽　品造型、性能、可操作性、可维护性的要求也越来　功能，为防止插头插座连接时出现匹配错误，造成　电路紊乱或设备损坏，选用不同键位卡口的插座。　２）本设备可分别设置运行和测试两种状态。　为防止列车运行时，扭子开关误扳到测试模式　越高。这对广大电子设备结构设计师提出了严峻挑　战，同时也迎来行业发展的大好机会，为自己提供　了施展才华的舞台。　参考文献　［１】区键昌．电子设备的电磁兼容性设计【Ｍ】．北京：电子工　业出版社，２００５．　一～一　而影响行车安全，在前门视窗对应扭子开关的位置　开偏心腰圆孔。腰圆孔的形状及位置保证扭子开关　扳到测试状态时前门不能关闭（门关上前扭子开关　先与视窗相碰），扭子开关扳到运行状态时前门能关　１　２　３　４　５　６　７　８　ｆ２］王键石，胡克全，吴传志．电子设备结构设计手册【Ｍ】．　一　一　～　北京：电子工业出版社，１　９９１．　（收稿日期：２Ｏ１２一Ｏ６—２６）　木　木　木丰　半　半　爿：　水　半　水　（上接６３页）　通过银焊片的辅助焊接，焊接零件平均拉伸力　提高为５３１　Ｎ。镍的熔点为１　４５５℃，高于铜的熔　点（１　０８３℃）和银的熔点（９６０℃ｏ而银焊片的熔　点为７００℃，可以有效的帮助表面镍层的熔化焊接。　观察拉力曲线可以发现，新工艺铜镀镍零件的屈服　极限在５５０～５７０　Ｎ之间，如图３所示。这与铜基　材计算后的屈服力５５０　Ｎ相符。再观察宏观破坏状　态，零件撕裂和零件断裂都存在，如图４所示。拉伸　力大于５５０　Ｎ时，都是０．３　ｍｍ吸弧器夹被拉断。　图４新工艺拉力试验宏观状态　层工艺，银焊片的辅助焊接可以提高工件焊接部位　的抗拉强度，提高焊接可靠性。　３）银焊片辅助焊接工艺保留铜基材表面镀镍　层，确保零件的防腐能力；同时减少了机加工工序、　焊接次数，大大提高生产效率。　力一变形曲线　图３新工艺拉力试验　综上所述，原去镀层工艺可以被银焊片辅助焊　接工艺取代，可为厚度比大于６的铜镀镍材料电阻　点焊加工方式提供参考。　参考文献　【１】Ｙ＆ｎｇ　Ｈ　Ｇ，Ｈｕ　Ｓ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ＆］ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅｓｉｄｅｄ　ｓｈｅｅｔ－　ｔｏ－ｔｕｂｅ　ｒｅｓｉｓｔ＆ｎｃｅ　ｓｐｏｔ　ｗｅｌｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　＆Ｊｏｉｎｉｎｇ，２００７（１２）：５５Ｏ　５５５．　３结论　通过对ＪＹＪＸＣ－１６０／２６０型有极加强接点继电器　加强接点组件焊接原工艺（原去镀层工艺）和新工艺　（银焊片辅助焊接工艺）对比试验，可以得到以—Ｆ结论。　１）银焊片辅助焊接工艺外观成形要优于去镀层　工艺，镀层被焊接灼烧情况大大改善。　２）银焊片辅助焊接工艺平均拉伸力要优于去镀　［２】杨洪刚，张延松，陈关龙．工艺参数对点焊过程的影响　［Ｊ］．焊接学报，２００７，２８（５）：９　１２．　（收稿日期：２０１　２－０６—１　８）　铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１２年８月