Материал для токоподводящих наконечников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 РСГ 1 фь РЭ НИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 327259, кл. С 22 С 9/01, 1970.Авторское свидетельство СССР У 988501, кл. В 23 К 35/30, 1981.(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТОКОПОДВОДЯЩИХ НАКОНЕЧНИКОВ(57) Изобретение относится к электросварочному производству, в частности к составам материалов для токоподводящих наконечников (ТН), и может быть использовано в машиностроении, преимущественно при изготовлении ТН для полуавтоматической сварки плавящимся электродом. Цель изобретения - улучшение теплофизических свойств ма-,ш а 23 К 15/1; В-Ы-В Н териала, снижение его переходногоэлектросопротивпения и повышение егоизносостойкости.Введение в составматериала для ТН железа (1,5-6,07) иалюминия (1,0-4,07) при следующемсоотношении остальных компонентов ма.териала: хром 2,0-5,07., дисульфидмолибдена 1,0-2,07, медь остальное,позволяет уменьшить оплавление иэлектроэрозию ТН, что исключает приваривание проволоки к ТН, Уменьшениесодержания днсульфида молибдена до1,0-2,0 Е по сравнению с известнымобеспечивает увеличение ресурса работы ТН. Предложенный материал вуказанных соотношениях имеет наилуч.шие электрические характеристики инаименьший износ. Кроме того, вуказанных пределах материал имеетхорошие теплофизические свойства,наилучшую плотность и однородностьсостава. 2 табл.Изобретение относится к электросварочному производству, в частности к составам материалов для токоподводящих наконечников, и может быть использовано в машиностроении преимущественно при изготовлении наконечников для полуавтоматической сварки плавящимся электродом,Цель изобретения - улучшение тепло- физических свойств материала, снижение его переходного электросопротивления и повышение его износостойкости,Введение в состав материала длятокоподводящих наконечников железаи алюминия в предлагаемых пределахпозволяет улучшить теплофизическиехарактеристики материала, снизитьпереходное сопротивление и, следовательно, уменьшить оплавление иэлектроэрозию токоподводящего наконечника, что исключает привариваниепроволоки к наконечнику, Увеличениесодержания железа выше 6,0 мас%.приводит к увеличению переходного сопротивления, а следовательно, к росту падения напряжения на наконечни-,ке и его оплавлению. При содержаниижелеза в материале менее 1,5 мас,%наблюдается повышение пористости инеоднородности материала. При содержании алюминия менее 1,0 мас.% наблюдается приваривание капель расплавленного металла к поверхности наконечника и интенсификация адгезионного взаимодействия в области контак.тирования проволоки с внутренним каналом наконечника, При содержанииалюминия в материале более 4,0 мас.7.повышается нестабильность переходного сопротивления в связи с формированием во внутреннем канале наконечника нетокопроводящих пленокиз окиси алюминия. Уменьшение содержания дисульфида молибдена в материале для токоподводящих наконечников до 1,0-20 мас,7 по сравнению с содержанием данного компонента в известном материале (1,0-4,0 мас.%) обеспечивает увеличение ресурса работы токоподводящих наконечников, поскольку при температуре вьппе 300 С возможно превращение дисульфида молибдена в трисульфид молибдена, который обладает высокой твердостью и не имеет смазывающих свойств. Следовательно, с увеличением содержания трисульфида молиб 40 50 55 дена выше установленного увеличивает. ся износ наконечника, поскольку его частицы способствуют абразивному износу. Кроме того, трисульфид молибдена обладает высокими теплоизолирующими свойствами, что приводит к локальному разогреву наконечника и его разрушению, особенно в резьбовом соединении.Исключение графита в предлагаемом материале по сравнению с известным способствует повышению однородности структуры и прочностных свойств,В материале несколько сужены пределы содержания хрома по сравнению с известным материалом, поскольку хром в составе материала способствует развитию адгезионного взаимодействия в зоне контактирования и, как следствие, активизации схватывания и заедания при протягивании проволоки через наконечник.Материал для токоподводящих наконечников получали спеканием следующих компонентов: медь марокПМС, ПМС, ПМСИ ГОСТ 4960-75; молотый хром марок ХР-О, ХРГОСТ5905-67; железо марок ПЖЗ, ПЖ 4 ГОСТ 98 49-74; алюминий марок ПА 1, ПА 2, ГОСТ 6058-73; дисульфид молибдена маркиМВЦМТУ 106-01-68,Для улучшения равномерности перемешивания компонентов шихты на 1 кг шихты добавляли 1-2 мл керосинамарки КОГОСТ 4753-68,Первое прессование .проводили при относительно низком давлении22-3 т/см , что способствовало получению пористой заготовки, В процессе первого спекания, которое проводили при 850-950 С в течение 1,0-1,5 ч в защитной или защитно-.восстановительной атмосфере (диссоциированный. амтак, аргон), через открытую и разветвленную пористость происходит удаление с поверхности частиц окислов, летучих веществ и других загряз. нений, которые могут ухудшить электро" и теплопроводность, а также электроконтактные свойства материалов.Второе прессование проводили при более высоком давлении - 5-6 т/см2 что привело к получению структуры с минимальной пористостью. Для улучшения свойств материала, в частности улучшения контакта между частицами1316773 витию адгезионного взаимодействия взоне контактировЛния проволоки и увеличению износа. Состав 2, несмотряна увеличение статической нестабильности, обладает однородностью структуры, удовлетворительной прочностью инизким износом. У состава 4 содержание железа и алюминия находится в предельных соотношениях растворимости 1 О железа в меди и в микроструктурематериала отмечены отдельные микрочастицы нерастворенного железа, чтои способствует увеличению динамической нестабильности. Следовательно,соотношение компонентов, состава 4является предельным в формуле, хотявсе свойства его выше известногоматериала.При содержании компонентов менее 20 нижних пределов (состав 1) динами- ческая нестабильность ниже, чем усостава 4,однако материал состава 1обладает повьппенной пористостью иповьппенным износом. Кроме того, происходит налипание брызг расплавленного металла к наконечнику, .что сни" жает его ресурс.Как видно из табл. 2, предлагаемый материал (составы 2, 3 и 4) впределах соотношений, указанных вформуле, имеет наилучшие элЕктрические характЕристики и наименьший износ. Кроме того, в этих пределахматериал имеет наилучшую плотность,однородность и хорошие теплофизические свойства, что повьппает ресурс работы наконечников,Однако в составе.2 статическаянестабильность несколько вьппе, чемв составе 5, но снижение только ста-. 35тической нестабильности для состава5 не является определяющим .для ресурса работы наконечников из этого материала, Этот материал (состав 5)имеет неравномерность свойства и 40химсостава, на новерхности внутреннего канала наконечника образуются окисные пленки алюминия, и, как следствие, повьппается переходное сопротивление,динамическая нестабильность, 45электроэрозия и износ, При сваркепроисходит налипание брызг расплавленного металла и приваривание проволоки к наконечнику.Это объясняется тем, что при со" 50держании 57. алюминия растворимостьжелеза уменьшается до 5-5,57. Поэтому при 77, железа и 57. алюминия ухудшается растворимость железа в меди,что и способствует ухудшению свойств 55материана. Кроме того, в этом составе и хром и дисульфид молибдена вуказанных пределах способствуют разшихты, допрессовку сопровождалипластической деформацией в направлении, перпендикулярном направлениюспекания. Второе спекание проводилиопри 950-.1000 С, что обеспечивало мак.симальное арипекание частиц друг кдругу и, следовательно, наилучшиемеханические, электрические и. теплопроводные свойства материала.Применение такой технологии даетвозможность получить наилучшее сочетание свойств материала для токоподводящих наконечников,Изготовление токоподводящих наконечников производили в спецформах,обеспечивающих чужную форму и размеры наконечников,В табл, 1 приведены составы предлагаемого и известного материалов,В табл, 2 даны свойства предлагаемых и известного .материалов. Материал хорошо обрабатывается Ре занием, Процесс сварки с использованием токоподводящего наконечника из данного материала протекает стабиль" но, уменьшается электроэрозия, проволока не приваривается к наконечнику, оплавление наконечника незначительное, налипания обрызг нет, формирование сварного шва хорошее, в резьбовом соединении разрушений нет. формула изобретения Материал для токоподводящих наконечников, содержащий медь, хром, дисульфид молибдена, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью улучшения теплофизических свойств материала, снижения его . переходного электросопротивления и повьппения его износостойкости, материал дополнительно содержит железо и алюминий, при следующем соотношении компонентов материала, мас.Х:Железо 1,5-6,0 Алюминий 1 0-4 0 Хром 2,0-5,0 Дисульфид молибдена 1,0-2,0Медь Остальное1316773 Таблица Предложенный материал Компоненты, мас,7 Известный материал 2 3 4 4,3 Алюминий Хром 7,0 Дисульфид молибдена 0,5 1,0 4,0 96,5 94,5 90,5 83,0 79,0 Медь 81,2 Таблица 2 Предлагаемый материал Свойства Известныйматериал 2 3 Переходное электро- сопротивление, мОм 10,8 12,8 10,5 7,8 9,0 11,2 Статическая нестабильность электросопротивления, мОм 4,6 4,9 4,0 2,3 2,7 3,2 Динамическая нестабильность электросопротивления,7 19,2 18,0 12,8 23,6 25,3 31,9 Налипание брызграсплавленного металла Есть Есть Нет Нет Нет Есть Износ наконечникаг/кг проволоки 0,040 0,019 0,013 0,012 0,017 0,0 с.э Составитель Н. Гершанова Редактор М. Товтин Техред Н,Глущенко Корректор Е, РошкоЗаказ 2384/11 Тираж 975 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ОловоГрафит