电极铜合金中常用的合金元素有镉、银、铬、锆、镍、硅、铍、钴、和铝等。这些合金元素与铜组成二元、三元或多元合金而具有不同的性能,从而适应各种金属材料焊接的需要。
(1)纯铜
纯铜即工业纯铜,含铜量在99.9%以上,密度为8.9g/cm³,熔点为1083℃,具有优良的导电、导热性能,是重要的导电、导热材料。纯铜在退火状态下塑性高而强度低,故适于各种冷热加工。冷作加工能提高铜的强度和硬度,降低塑性,而对电导率的影响却很小,纯铜的这一特性使得其成为焊接纯铝的重要电极材料之一。
冷作硬化会降低铜的再结晶温度,所以纯铜作电极的焊接温度不宜高于150℃,否则会使铜迅速软化,影响焊接质量。总之,纯铜电极只适用于压强小、焊接温度低和产品批量不大的情况。
(2)镉铜
镉铜是电极铜合金中重要的一种材料,Cd0.7%~1.0%,属于热处理强化合金,可通过冷作硬化提高其硬度。镉铜具有良好的导电、导热性能和耐磨与抗蚀性能,冷作硬化后其再结晶温度较低,故只适于在200℃以下使用,而且焊接时需加强对电极的冷却,以提高其使用寿命。
(3)铬铜
铬铜具有高强度高导电性的特点,应用广泛,Cr0.5%~1.0%,电导率可达纯铜的80%~90%,属于热处理强化合金。
(4)锆铜
锆铜是一种高电导率、高热导率的热处理强化合金。
(5)铬锆铜
铬锆铜是高强度、高电导率热处理强化铜合金中性能很好的一种,兼有铬铜的高失效强化性能和锆铜的高软化温度的优点,因而在常温和高温下均有较高的硬度。
(6)铍铜
铍铜是铜合金中强度和硬度高的一种,Be2.0%。铍铜经固溶和时效热处理后,其强度和抗磨性可达到高强度合金钢水平。
(7)铍钴铜
铍钴铜属高强度、中等电导率电极铜合金的一种,Be0.4%~0.7%,Co2.0%~2.8%,属热处理强化合金