올바른 저항 점용접 전극 선택: 핵심 요소 및 모범 사례

ISO 5182 시스템에서 클래스 1과 2에 해당하는 고전도도 전극 재료가 저전도도 공작물 용접에 이상적이라는 것은 일반적으로 잘 알려져 있습니다. 반대로 고전도도 금속은 ISO 5182에서 클래스 3 전극으로 불리는 내열 금속 전극 같은 저전도도 전극이 필요합니다.

예를 들어, 널리 사용되는 구리/크롬 및 구리/크롬/지르코늄 전극은 저탄소강과 고강도강에 잘 작동합니다. 이 철계 금속을 점용접하기 위해 구리를 강화하는 다양한 전략이 사용되어 필요한 재료 경도를 달성합니다. (특히 고탄소 스테인리스강의 경우, 동합금이 여전히 권장되지만, 더 높은 힘과 낮은 전류가 필요하도록 저항 용접 공정이 조정됩니다.) 반면 구리를 용접할 때는 순수 텅스텐, 몰리브덴, 텅스텐/구리 전극을 포함한 내열 금속 전극 패밀리와 몇 가지 다른 변형이 가장 잘 작동합니다.

저전도도 금속을 저항 점용접할 때는 공작물 재료(용접 전극이 아님)가 가열됩니다. 구리는 전류와 열이 공작물로 흐르도록 하므로 이상적입니다. 반면 고전도도 금속을 용접할 때는 공작물이 열을 발산시켜 히트싱크 역할을 합니다. 이 경우 열을 유지할 수 있는 전극, 특히 팁 부분에서 열을 유지하고 고온에서도 위치를 유지할 만큼 충분히 강직하여 전극과 공작물 간의 접촉을 극대화할 수 있는 전극이 필요합니다.

이러한 원칙에도 불구하고, 어떤 단일 전극 재료도 모든 애플리케이션에서 탁월하지는 않습니다. 예를 들어, 내열 금속 전극은 열 사이클링으로 인해 팁에서 균열이나 박리가 발생한다는 인식이 있습니다(종종 오해지만 어느 정도 타당성도 있음). 정말 부적합한 고저항 공작물 금속을 점용접하도록 선택된 경우라면 사실이지만, 팁 박리를 없애는 전략도 있습니다. 성공적인 애플리케이션에서는 높은 전류, 높은 반복 사이클링에서 살아남는 내열 금속의 이점이 없어서는 안 될 필수 요소가 됩니다.

고전도도 전극의 문제는 크롬 구리(CrCu) 같은 석출 경화 합금에서 발견됩니다. 사용 중 반복되는 열 사이클링이 석출물의 구리 기지 내 추가 확산을 유발하여 전극 경도가 증가하고 궁극적으로 전기 전도도가 감소하는 것으로 밝혀졌습니다. 사용 중 발생하는 이 야금적 변화는 관리 가능하지만, 클래스 1과 2의 장점은 적합한 공작물 금속 용접에 여전히 매력적입니다.

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