저항 점용접에서 전극 특성의 결정적 역할

순동 저항 용접 전극은 그 특성과 설계 때문에 열을 전도하는 반면, 순수 내열 금속 전극은 열을 유지하기 때문에 선택됩니다. 텅스텐(W)은 금속 중 가장 높은 융점(3387°C)을 가지며, 상온과 고온에서의 경도가 매우 높습니다. 일반적으로 산화에 강하고 전기 저항이 매우 높습니다.

텅스텐의 '자매' 격인 몰리브덴(Mo)도 높은 융점(2610°C)과 고온에서의 높은 기계적 강도를 가지며, 텅스텐보다는 낮지만 상당합니다. Mo의 전기 저항도 높습니다. (텅스텐과 몰리브덴을 포함한 다양한 원소의 전기 저항률에 대한 더 자세한 검토는 'The Electrical Resistivity of Selected Elements'를 참조하세요. 여기에는 전체 온도 범위에서의 전기 저항을 보여주는 차트가 포함되어 있어 단일 값보다 더 유용합니다.)

저항 용접 애플리케이션의 전극 재료를 선택할 때, 저항 점용접 공정 사이클에 전극이 가능한 한 많이 냉각될 수 있는 기회를 설계하여 필연적인 산화 소모를 제어하는 것이 중요해집니다. 텅스텐은 몰리브덴보다 열충격으로 인한 박리 경향이 더 크므로, 이는 추가적인 선택 고려 사항입니다. 그러나 트레이드오프는 몰리브덴이 텅스텐보다 더 빠르게 산화된다는 것입니다.

순동의 특성과 거동을 개선하기 위한 동합금 재료 개발과 병행하여, 순수 원소 자체를 개선하는 텅스텐과 몰리브덴 합금도 있습니다. (텅스텐과 몰리브덴은 분말 야금 제품이므로, 비분말 금속에서와 같은 의미로 '합금'이라는 단어가 적용되지는 않습니다. 합금 재료가 내열 금속에 완전히 분산되려면, 텅스텐과 몰리브덴의 일반적으로 높은 온도 가공 요구 사항을 견디거나 그에 적응해야 합니다.)

구리-텅스텐(CuW)은 다양한 조성비로 제공되며, 구리와 텅스텐의 장점이 균형을 이루기 때문에 매우 널리 사용됩니다. 은-텅스텐(AgW)도 다양한 조성비로 생산되며, 은(Ag)이 철(Fe)과 니켈(Ni)과 합금되기 어렵다는 장점이 있어 스테인리스강 및 기타 니켈 기반 합금 용접에 좋은 선택이 될 수 있습니다.

이러한 합금 전극 재료는 침투 구조의 소결 경화 결과입니다. 기본적으로 정확히 계량된 순동 또는 은 조각을 정확히 계량된 텅스텐 또는 몰리브덴 분말로 채워진 몰드 위에 놓고 불활성 분위기 오븐에서 굽습니다. 그 결과 고온 강도와 높은 전기 전도성을 모두 갖춘 전극이 생성됩니다.

가끔 저항 용접 애플리케이션에서 독특한 특성 조합이 필요합니다. 이런 경우 다양한 특수 전극을 선택할 수 있습니다. 은-텅스텐 카바이드(AgWC)는 텅스텐 카바이드(WC)가 우수한 산화 저항성을 제공하면서 용접 열 사이클 내내 형상을 유지하기 때문에 선택되는 독특한 내열 전극 재료입니다.

마지막으로, 헤비 메탈(heavy metal) — 헤비 텅스텐 합금으로도 알려져 있으며 제조사별 등급에 따라 W, Fe, Ni, Cu로 구성됨 — 은 또 다른 독특한 내열 금속 점용접 전극입니다. 그 이점으로는 우수한 산화 저항성과 순수 텅스텐 및 텅스텐 카바이드(WC)에 비해 가공이 쉽다는 점이 있습니다.

저항 점용접 전극을 선택하는 과정에 있다면, 재료 특성에 대한 지식이 결정적일 수 있습니다. 재료 특성과 그 다양한 상호작용에 대한 더 많은 정보는 백서 'Resistance Welding Electrode Materials: Selecting the Right One for Your Application'을 다운로드하세요.