СВАРОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ИЛИ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА

2
1. Электрод, изготовленный из сплава меди, хрома, циркония и фосфора и предназначенный для сварки металлических листов, изготовленных из стали и алюминия или алюминиевых сплавов, отличающийся тем, что сплав изготовлен из хрома в содержании, превышающем или равном 0,1% и составляющем менее чем 0,4% по массе, циркония в содержании от 0,02 до 0,04% по массе, фосфора в содержании, составляющем менее чем 0,015% по массе, причем остальную массу композиции составляют медь и неизбежные примеси в содержании, составляющем менее чем 0,1% по массе, и при этом электропроводность указанного электрода превышает или равняется 90% IACS (международный стандарт на отожженную медь), и при этом структура указанного электрода содержит некогерентные выделения хрома, из которых более чем 90% имеют площадь проекции, составляющую менее чем 1 мкм, причем указанные некогерентные выделения хрома имеют размеры, составляющие по меньшей мере от 10 до 50 нм, и при этом указанный электрод дополнительно содержит волоконную структуру, видимую на поперечном сечении активной поверхности указанного электрода после поверхностной обработки и химического травления, и при этом указанную структуру составляют, с одной стороны, множество радиальных волокон, причем указанные волокна имеют толщину, составляющую менее чем 1 мм, и, с другой стороны, практически центральная зона, имеющая безволоконную структуру и диаметр, составляющий менее чем 5 мм.
2. Электрод, изготовленный из медного сплава по предшествующему пункту и предназначенный для сварки металлических листов, изготовленных из алюминия или алюминиевых сплавов, отличающийся тем, что указанный электрод способен поддерживать определенное давление, превышающее или равное 120 МПа, в течение сварки двух алюминиевых листов друг с другом, чтобы ограничивать контактное сопротивление между указанным электродом и наружной поверхностью одного из двух листов.
3. Электрод, изготовленный из медного сплава по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержание хрома составляет от 0,2 до 0,3% по массе.
4. Электрод, изготовленный из медного сплава по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержание циркония составляет от 0,03 до 0,04% по массе.
5. Электрод, изготовленный из медного сплава по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержание фосфора составляет менее чем 0,01% по массе.
6. Электрод, изготовленный из медного сплава по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержание неизбежных примесей составляет менее чем 0,05% по массе.
7. Электрод, изготовленный из медного сплава по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что массовый коэффициент определяют для каждого химического элемента, который может присутствовать в качестве примеси в сплаве, как функцию воздействия указанного химического элемента на электропроводность, причем суммарное массовое содержание всех указанных химических элементов, выраженное в частях на миллион, составляет менее чем 5000.
8. Электрод, изготовленный из медного сплава по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что суммарное массовое содержание всех указанных химических элементов, в частях на миллион, составляет менее чем 2000.
9. Способ изготовления сварочного электрода по любому из предшествующих пунктов посредством непрерывного литья, из сплава, состоящего из хрома в содержании, превышающем или равном 0,1% и составляющем менее чем 0,4% по массе, циркония в содержании от 0,02 до 0,04% по массе, фосфора в содержании, составляющем менее чем 0,015% по массе, причем остальную массу композиции составляют медь и неизбежные примеси в содержании, составляющем менее чем 0,1% по массе, и при этом указанный способ включает по меньшей мере следующие стадии:
a) плавление разнообразных компонентов сплава, представляющих собой медь, хром, цирконий и фосфор, при температуре, превышающей или равной 1200°С;
b) непрерывное литье через цилиндрическую фильеру, имеющую диаметр d, что делает возможным получение круглой заготовки, имеющий диаметр, близкий к диаметру d фильеры, при этом жидкий металл поддерживают в разливочной печи при температуре, составляющей от 1100 до 1300°С;
c) затвердевание указанной круглой заготовки и охлаждение до температуры ниже 100°С, причем скорость охлаждения составляет по меньшей мере 10°С/с до тех пор, пока круглая заготовка не достигнет температуры, составляющей 1060°С, затем составляет по меньшей мере 15°С/с при охлаждении от 1060 до 1040°С, затем составляет по меньшей мере 20°С/с при охлаждении от 1040 до 1030°С, затем составляет по меньшей мере 25°С/с при охлаждении от 1030 до 1000°С, затем составляет по меньшей мере 30°С при охлаждении от 1000 до 900°С, затем составляет по меньшей мере 20°С/с для температур ниже 900°С, до тех пор, пока круглая заготовка не охладится до температуры, составляющей не более чем 100°С;
d) холодная обработка для получения стержня с диаметром, составляющим менее чем 20 мм;
e) разрезание указанного стержня с получением отрезков, затем штамповка или станочная обработка посредством удаления материала для придания указанному электроду его конечной формы,
2
причем указанный способ включает по меньшей мере одну стадию старения или отжига до и/или после стадии (е) формования электрода, и при этом металлургическая структура активной поверхности указанного электрода содержит некогерентные выделения хрома, из которых более чем 90% имеют площадь проекции, составляющую менее чем 1 мкм, причем указанные некогерентные выделения хрома имеют размеры, составляющие по меньшей мере от 10 до 50 нм, и при этом указанный электрод дополнительно содержит волоконную структуру, видимую на поперечном сечении активной поверхности указанного электрода после поверхностной обработки и химического травления, и при этом указанную структуру составляют, с одной стороны, множество радиальных волокон, причем указанные волокна имеют толщину, составляющую менее чем 1 мм, и, с другой стороны, практически центральная зона, имеющая безволоконную структуру и диаметр, составляющий менее чем 3 мм, и при этом электропроводность указанного электрода превышает или равняется 90% IACS (международный стандарт на отожженную медь).
10. Способ изготовления сварочного электрода по предшествующему пункту, в котором плавление различных компонентов сплава на стадии (а) осуществляют при температуре, составляющей от 1200 до 1300°С.
11. Способ изготовления сварочного электрода по любому из пп. 9 или 10, в котором непрерывное литье на стадии (b) осуществляют при поддержании температуры жидкого металла в разливочной печи от 1150 до 1250°С.
12. Способ изготовления сварочного электрода по любому из пп. 9-11, в котором охлаждение указанной круглой заготовки на стадии (с) осуществляют при скорости охлаждения, составляющей по меньшей мере 30°С/с для температур ниже 900°С, до тех пор, пока круглая заготовка не охладится до температуры, составляющей не более чем 100°С.
13. Способ изготовления сварочного электрода по любому из пп. 9-12, в котором старение происходит до стадии (е) формования электрода и представляет собой дисперсионное упрочнение, осуществляемое при температуре, составляющей от 450 до 480°С, в течение периода от 1 до 2 часов.
14. Способ изготовления сварочного электрода по любому из пп. 9-13, в котором на стадии (е) формования электрода дисперсионное упрочнение осуществляют при температуре, составляющей от 450 до 480°С, в течение периода от 1 до 2 часов.
15. Способ изготовления сварочного электрода по любому из пп. 9-14, в котором диаметр d фильеры составляет от 20 до 70 мм, предпочтительно от 20 до 40 мм.
16. Способ изготовления сварочного электрода по любому из пп. 9-15, в котором в течение стадии (d) холодной деформации поверхностную станочную обработку до глубины, составляющей менее чем 0,5 мм, осуществляют для устранения поверхностных дефектов, образующихся в течение стадии затвердевания (с).