Le rôle crucial des propriétés des électrodes dans le soudage par points par résistance

Contrairement aux électrodes de soudage par résistance en cuivre pur, dont les propriétés et la conception les amènent à conduire la chaleur, les électrodes en métaux réfractaires purs sont choisies précisément parce qu'elles retiennent la chaleur. Le tungstène (W) est notable pour avoir le point de fusion le plus élevé (3387°C) parmi les métaux et sa dureté à la fois aux températures normales et élevées est très élevée. Il résiste généralement à l'oxydation et sa résistance électrique est très élevée.

Le molybdène (Mo), la "sœur" du tungstène parmi les métaux réfractaires, a aussi un point de fusion élevé (2610°C) et une résistance mécanique élevée aux températures élevées, bien que proportionnellement inférieure au tungstène. La résistance électrique du Mo est également élevée. (Pour une revue plus détaillée de la résistivité électrique de divers éléments, y compris le tungstène et le molybdène, The Electrical Resistivity of Selected Elements inclut des graphiques montrant la résistance électrique sur une gamme complète de températures, ce qui est plus utile qu'une valeur unique.)

Lors du choix d'un matériau d'électrode pour votre application de soudage par résistance, il devient important de contrôler la consommation oxydative inévitable en intégrant dans le cycle du processus de soudage par points par résistance une opportunité pour l'électrode de refroidir le plus possible. Le tungstène est plus sujet au délaminage par choc thermique que le molybdène, c'est donc une considération de sélection supplémentaire. Cependant, le compromis est que le molybdène s'oxyde plus rapidement que le tungstène.

En parallèle avec le développement de matériaux en alliage de cuivre conçus pour améliorer les propriétés et le comportement du cuivre pur, il existe des alliages de tungstène et de molybdène qui améliorent l'élément pur lui-même. (Notez que comme le tungstène et le molybdène sont des produits de métallurgie des poudres, le mot alliage ne s'applique pas de la même manière qu'avec les métaux non-poudre. Pour être pleinement dispersé dans le métal réfractaire, le matériau allié doit survivre ou être adapté aux exigences de traitement à haute température habituelles du tungstène et du molybdène.)

Le cuivre-tungstène (CuW) est disponible dans divers ratios de composition et est très largement utilisé car un équilibre des avantages du cuivre et du tungstène est atteint. L'argent-tungstène (AgW) est également produit dans différents ratios de composition, et un avantage est que l'argent (Ag) est difficile à allier avec le fer (Fe) et le nickel (Ni), donc AgW peut être un bon choix pour souder les aciers inoxydables et autres alliages à base de nickel.

Ces matériaux d'électrodes alliés sont le résultat du durcissement par frittage d'une structure d'infiltration. Fondamentalement, un morceau mesuré avec précision de cuivre pur ou d'argent est placé sur un moule rempli d'une quantité mesurée avec précision de poudre de tungstène ou de molybdène et cuit dans un four à atmosphère inerte. Les résultats sont des électrodes avec à la fois une résistance à haute température et une conductivité électrique élevée.

Occasionnellement, les applications de soudage par résistance nécessitent une organisation unique de propriétés. Dans ces cas, il existe une variété d'électrodes spéciales parmi lesquelles choisir. L'argent-carbure de tungstène (AgWC) est un matériau d'électrode réfractaire inhabituel choisi parce que le carbure de tungstène (WC) fournit une résistance à l'oxydation supérieure tout en maintenant la forme tout au long du cycle thermique de soudage.

Enfin, le métal lourd — également connu sous le nom d'alliage de tungstène lourd et composé de W, Fe, Ni et Cu selon les grades respectifs de chaque fabricant — est une autre électrode de soudage par points en métal réfractaire inhabituelle. Ses avantages incluent son excellente résistance à l'oxydation et sa facilité d'usinage par rapport au tungstène pur et au carbure de tungstène (WC).

Si vous êtes en train de choisir une électrode de soudage par points par résistance pour votre application, la connaissance des propriétés des matériaux peut être cruciale. Pour plus d'informations sur les propriétés des matériaux et leurs interactions diverses, téléchargez notre livre blanc Resistance Welding Electrode Materials: Selecting the Right One for Your Application.