專利名稱：由鎢或鎢合金組成的耐腐蝕焊接電極的制造方法
技術領域：
本發明是關于由鎢或鎢合金組成的耐腐蝕焊接電極的生產方法。
特別是在高空氣濕度的狀態下，和甚至在室溫下，鎢形成由鎢與氧和氮的結合物組成的腐蝕層。鎢和鎢合金，特別是與氧化添加劑如氧化釷、氧化鑭、氧化鈰或氧化鋯組成的合金，也通常用于TIG(鎢-惰性氣體)焊接的焊接電極的制造。鎢焊接電極必須顯示低的耐轉移性，特別是對于電極夾具，以保證良好的火花點燃和無問題的操作。由于增加空氣濕度而在鎢和鎢合金上形成的腐蝕層極大地損害電導率和因此增加接觸電阻。因此，這樣腐蝕的焊接電極的火花點燃和磨耗存在相當的問題。
因此，本發明的目的在于提供防止鎢或鎢合金焊接電極的不希望腐蝕到足夠程度的措施。
根據本發明，該目的由如下方式達到將預先制造的焊接電極在300℃-500℃的溫度下在氧化氣氛中熱處理。
這樣的熱處理導致焊接電極表面上由WO3或WO3-x組成的氧化物層的形成。
此顯示良好導電性的氧化物層的形成安全地防止了具有差電導率的不希望腐蝕層的形成，并且焊接電極顯示出突出的火花點燃和無問題磨耗。
此方法適用于一般用作焊接電極的純鎢以及所有鎢合金。
此方法是成本有效的。在熱處理之前，熱處理例如可以在干燥箱中進行，必須仔細清潔焊接電極以除去痕量油脂和污垢。
理想的是，加熱到氧化溫度應當在大約15-45分鐘的時間內進行。冷卻到室溫優選應當在30-60分鐘的時間內進行。本發明的氧化處理無論如何對焊接電極的冶金性能沒有負面影響。在375℃-430℃溫度范圍內的氧化處理證明是特別有利的。
2-8小時的時間證明對于氧化處理是特別有效的。在此時間期間，在表面上形成厚度為10nm-50nm的氧化物層。一方面，這樣可保證良好的粘合性能和，另一方面，這樣形成的氧化物層足夠耐磨損。
使用空氣作為氧化氣氛以進行氧化處理是特別容易和經濟的。
根據氧化處理期間達到的溫度可以獲得不同的顏色；在10℃-15℃的相對低的溫度偏差下，顏色的清楚變化是可見的。不同的顏色是不同密度表面氧化物層形成的結果。特別地，通過改變溫度，可以在氧化處理期間獲得合適順序的顏色金色，藍色，紫色和棕色。
根據用于電極的材料組成，焊接電極必須是顏色編碼的，以用于電極材料的識別。例如，根據EN26848和ISO6848，對于下列合金規定如下的顏色標記純鎢 綠色鎢含有0.35-0.55％ThO2藍色鎢含有0.80-1.20％ThO2黃色鎢含有1.70-2.20％ThO2紅色鎢含有2.80-3.20％ThO2紫色鎢含有3.80-4.20％ThO2橙色鎢含有0.15-0.50％ZrO2棕色鎢含有0.70-0.90％ZrO2白色鎢含有1.80-2.20％CeO2灰色鎢含有0.90-1.20％La2O3黑色鎢含有1.3-1.7％La2O3金色顏色編碼標記一般以涂敷到電極末端的油漆條的形式應用，將電極插入電極夾具中。此方法導致顏色編碼標記物的重復磨損和因此在與電極夾具的接觸區域中分布油漆。這意味著此油漆層可損害在電極夾具和電極之間的接觸。
當氧化條件使得形成的氧化物層顏色與對于使用的電極識別規定的顏色相同時，出現由本發明描述的方法的特別有利的輔助作用。因此，氧化物層的形成同時用作氧化保護和顏色編碼；這意味著不要求另外的顏色編碼。
這樣的方法對于如下情況是特別技術可行的由含有1.3-1.7％La2O3的鎢合金組成的焊接電極；金色是規定的顏色編碼。
由含有0.35-0.55％ThO2的鎢合金組成的焊接電極；藍色是規定的顏色編碼。
由含有2.80-3.20％ThO2的鎢合金組成的焊接電極；紫色是規定的顏色編碼。
由含有0.15-0.50％ZrO2的鎢合金組成的焊接電極；棕色是規定的顏色編碼。
如果這些顏色可以通過氧化處理的適當控制清楚地產生，則不再需要使用油漆的另外顏色編碼。因此，沒有在焊接電極和電極夾具之間接觸電阻的劣化。
在如下內容中，使用制造實施例采用兩種不同的焊接電極材料描述本發明。
實施例1采用丙酮在超聲浴中清潔長度為150mm、直徑為2.4mm的焊接電極，該焊接電極從含有1.3-1.7％La2O3的鎢合金制備和由拉絲生產。
然后將電極在空氣中在馬弗爐中加熱約40分鐘達到400℃的溫度和氧化超過75分鐘的時間。
在熱處理完成之后，將焊接電極從加熱爐取出并冷卻到室溫。
在此氧化處理之后，焊接電極是金色的。
實施例2除處理時間以外，在與實施例1中描述的相同條件下處理實施例1的焊接電極。
在此情況下，處理時間是120分鐘。
在此氧化處理之后，焊接電極是紫色的。
實施例3除處理溫度和處理時間以外，在與實施例1中描述的相同條件下處理實施例1的焊接電極。
在此情況下，處理溫度是450℃和處理時間是10小時。
在此氧化處理之后，焊接電極是藍色的。
實施例4將從純鎢生產和制造的長度為150mm、直徑為2.4mm的焊接電極如實施例1中所述進行清潔。
除處理時間以外，如實施例1所述進行進一步的氧化處理。在此情況下，處理時間是45分鐘。
在此氧化處理之后，焊接電極是金色的。
為研究耐腐蝕性，將由上述實施例生產的焊接電極和與不采用氧化處理而生產的焊接電極在氣侯腔中在70℃和98％空氣濕度下一起貯存90小時。
在貯存之后，由本發明所述方法生產的焊接電極不顯示目測可識別的指示腐蝕層形成的表面變化。在隨后的焊接測試中，本發明的焊接電極顯示良好的火花點燃和良好的磨耗性能。相反地，沒有任何氧化處理生產的焊接電極清楚地顯示可見的黑斑，它指示腐蝕層的形成。在隨后的焊接測試中，火花點燃和磨耗比由本發明所述方法生產的焊接電極差很多。
權利要求
1.一種由鎢或鎢合金組成的耐腐蝕焊接電極的生產方法，其特征在于該方法是將預先制造的焊接電極在300℃-500℃的溫度下在氧化氣氛中進行熱處理。
2.如權利要求1的耐腐蝕焊接電極的生產方法，其特征在于在375℃-430℃的溫度下進行熱處理。
3.如權利要求1或2的耐腐蝕焊接電極的生產方法，其特征在于進行熱處理的時間為2-8小時。
4.如權利要求1-3中任意一項的耐腐蝕焊接電極的生產方法，其特征在于氧化氣氛是空氣。
5.如權利要求1-4中任意一項的耐腐蝕焊接電極的生產方法，其特征在于設定氧化條件使得所獲得的氧化物層的顏色是與規定用于識別電極材料的顏色相同的顏色。
全文摘要
本發明是由鎢或鎢合金組成的耐腐蝕焊接電極的生產方法。根據本發明，將預先制造的焊接電極在300℃－500℃的溫度下在氧化氣氛中熱處理。這導致在焊接電極表面上氧化物層的形成，這些層具有良好的導電性并防止了具有差電導率的不希望腐蝕層的形成。以此方式生產的焊接電極顯示出突出的火花點燃和無問題磨耗。
文檔編號B23K9/24GK1464809SQ02802415
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月25日 優先權日2001年7月16日
發明者A·申托麥斯特, J·雷施, E·蓋格爾 申請人:菩蘭茜股份公司