一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極，屬于點焊【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括電極本體，還包括氣管，所述的電極本體由電極圓盤底座和電極工作端組成；電極工作端內(nèi)部有圓柱形空腔；氣管位于電極圓盤底座中，穿過電極圓盤底座后通入圓柱形空腔；所述的電極工作端遠離電極圓盤底座的一端還包括過渡斜面；所述的過渡斜面的兩端分別與圓柱形空腔的側(cè)面和電極工作端的外側(cè)面連接。本實用新型在使用時，能減少該電極在點焊時出現(xiàn)不均勻點接觸引起的局部小爆炸，保證焊接質(zhì)量；同時圓柱形內(nèi)腔，改善了熱量的傳遞路線，有效的避免了熔核偏移；而且氣管的設(shè)計，能達到清理殘渣的效果，保持電極的前端的平整。
【專利說明】一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于點焊【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種點焊電極，更具體地說，涉及一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金的電阻點焊是汽車車身自動化生產(chǎn)中最重要的焊接工藝方法，但是鋁合金電阻點焊中存在的一個主要問題就是電極過快燒損，引起電極的頻繁更換。影響生產(chǎn)效率。通過對鋁合金點焊電極燒損失效機理的研究發(fā)現(xiàn)，點焊時電極與鋁合金工件接觸面間的不均勻點接觸造成通電瞬間局部小爆炸而使電極端面局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，這種局部的塑性變形反過來又加劇了電極與工件接觸面間的不均勻點接觸，由不均勻點接觸引起的局部小爆炸和銅鋁合金化交互作用，使電極失效速度加快。鋁合金焊接有很多的方法和工藝，但眾所周知，鋁合金的電阻點焊是汽車車身自動化生產(chǎn)中最重要的加工方法，但是，由于鋁合金具有非常好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，其表面又往往具有一層致密的氧化膜，其熔點溫度是鋁合金熔點溫度的3倍以上，這就給鋁合金材料的電阻點焊帶來了極大的困難，與普通碳鋼點焊相比，鋁合金點焊不僅需要采用較大的焊接電流，而且焊接分流影響較大，電極燒損嚴(yán)重，電極直徑變化大，對于一般低碳鋼的點焊，電極壽命可以達到幾千點，而鋁合金的點焊一般僅能達到幾十點，焊接質(zhì)量難以控制，遠遠不能滿足連續(xù)化生產(chǎn)的要求，從而嚴(yán)重影響了鋁合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用，因此，如何提高電極壽命和焊接質(zhì)量，便成了問題的核心和關(guān)鍵；鋁合金點焊電極延壽技術(shù)研究的基本原則，就是要減輕電極與鋁合金工件接觸面間的銅鋁合金化以及減少不均勻點接觸造成的局部小爆炸，而現(xiàn)在這個問題一直沒有有效的解決方案，也有人嘗試采用在電極底部加上鍍層的方法，不但成本過高，而且效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、要解決的問題
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中點焊時電極與鋁合金工件接觸面間的不均勻點接觸造成通電瞬間局部小爆炸而使電極端面局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，這種局部的塑性變形反過來又加劇了電極與工件接觸面間的不均勻點接觸，由不均勻點接觸引起的局部小爆炸和銅鋁合金化交互作用，使電極失效速度加快的問題，本發(fā)明提供一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極。
[0005]2、技術(shù)方案
[0006]為了達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極，包括電極本體，還包括氣管，所述的電極本體由電極圓盤底座和電極工作端組成；所述的電極圓盤底座和電極工作端都為圓柱形；所述的電極工作端內(nèi)部有圓柱形空腔；所述的氣管位于電極圓盤底座中，穿過電極圓盤底座后通入圓柱形空腔；所述的電極圓盤底座的外徑大于電極工作端的外徑；所述的電極工作端遠離電極圓盤底座的一端還包括過渡斜面；所述的過渡斜面的兩端分別與圓柱形空腔的側(cè)面和電極工作端的外側(cè)面連接；所述的圓柱形空腔的側(cè)面和電極工作端的外側(cè)面平行；所述的過渡斜面與圓柱形空腔的側(cè)面的夾角為30-60°。
[0008]優(yōu)選地，所述的過渡斜面與圓柱形空腔的側(cè)面的夾角為41°。
[0009]3、有益效果
[0010]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0011](I)本發(fā)明還包括氣管，點焊時通過氣管向圓柱形空腔噴入惰性氣體，此時惰性氣體會從圓柱形空腔內(nèi)向外噴出，沿電極工作端與工件接觸處噴出，達到清理殘渣的效果，保持電極的前端的平整；
[0012](2)本發(fā)明電極本體由電極圓盤底座和電極工作端組成，電極圓盤底座和電極工作端都為圓柱形，電極工作端內(nèi)部有圓柱形空腔，電極工作端遠離電極圓盤底座的一端還包括過渡斜面，過渡斜面的兩端分別與圓柱形空腔的側(cè)面和電極工作端的外側(cè)面連接，圓柱形空腔的側(cè)面和電極工作端的外側(cè)面平行，過渡斜面與圓柱形空腔的側(cè)面的夾角為30-60°，該設(shè)計使得本發(fā)明在工作的過程中保證電極與工件的接觸面較小，接觸面成圓環(huán)形，一旦一處發(fā)生局部小爆炸而使電極端面局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，則帶動改點附近區(qū)域也發(fā)生塑性變形，迅速擴大塑性變形區(qū)域，能避免該電極在進行下一次點焊時再次出現(xiàn)不均勻點接觸引起的局部小爆炸，保證焊接質(zhì)量；同時圓柱形內(nèi)腔，改善了熱量的傳遞路線，有效的避免了熔核偏移；
[0013](3)本發(fā)明過渡斜面與圓柱形空腔的側(cè)面的夾角為41°是最佳方案，既能保證塑性變形區(qū)域的擴大適中，又不至于引起電極壽命的急劇縮短；
[0014](4)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的剖視圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0017]圖中:1、氣管；2、電極圓盤底座；3、電極工作端；31、過渡斜面；32、圓柱形空腔?！揪唧w實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。
[0019]實施例1
[0020]如圖1、圖2所示，一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極，包括電極本體，還包括氣管1，電極本體由電極圓盤底座2和電極工作端3組成；電極圓盤底座2和電極工作端3都為圓柱形；電極工作端3內(nèi)部有圓柱形空腔32 ;氣管I位于電極圓盤底座2中，穿過電極圓盤底座2后通入圓柱形空腔32 ;電極圓盤底座2的外徑大于電極工作端3的外徑；電極工作端3遠離電極圓盤底座2的一端還包括過渡斜面31 ;過渡斜面31的兩端分別與圓柱形空腔32的側(cè)面和電極工作端3的外側(cè)面連接；圓柱形空腔32的側(cè)面和電極工作端3的外側(cè)面平行，過渡斜面31與圓柱形空腔32的側(cè)面的夾角為41°。
[0021]電極圓盤底座2的外徑為15mm,電極工作端3的直徑為6mm,圓柱形空腔32的直徑為4.0_，材料為銅，工作時，將電極圓盤底座2卡在點焊機上，點焊時通過氣管I向圓柱形空腔32噴入氬氣，此時氬氣會從圓柱形空腔32內(nèi)向外噴出，沿電極工作端3與工件接觸處噴出，達到清理殘渣的效果，點焊壽命達到267次，同時由于中間圓柱形空腔32的設(shè)計，熱擴散均勻，焊接質(zhì)量良好，熔核無偏移。
[0022]實施例2
[0023]同實施例1，所不同的是過渡斜面31與圓柱形空腔32的側(cè)面的夾角為30，點焊壽命達到245次，焊接質(zhì)量良好，熔核無偏移。
[0024]實施例3
[0025]同實施例1，所不同的是過渡斜面31與圓柱形空腔32的側(cè)面的夾角為60°，點焊壽命達到262次，焊接質(zhì)量良好，熔核無偏移。
【權(quán)利要求】
1.一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極，包括電極本體，其特征在于:還包括氣管(1)，所述的電極本體由電極圓盤底座(2)和電極工作端(3)組成；所述的電極圓盤底座(2)和電極工作端(3)都為圓柱形；所述的電極工作端(3)內(nèi)部有圓柱形空腔(32);所述的氣管(I)位于電極圓盤底座(2)中，穿過電極圓盤底座(2)后通入圓柱形空腔(32);所述的電極圓盤底座(2)的外徑大于電極工作端(3)的外徑；所述的電極工作端(3)遠離電極圓盤底座(2)的一端還包括過渡斜面(31);所述的過渡斜面(31)的兩端分別與圓柱形空腔(32)的側(cè)面和電極工作端(3)的外側(cè)面連接；所述的圓柱形空腔(32)的側(cè)面和電極工作端(3)的外側(cè)面平行；所述的過渡斜面(31)與圓柱形空腔(32)的側(cè)面的夾角為30-60°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種借助氣體完成鋁合金焊接的點焊電極，其特征在于:所述的過渡斜面(31)與圓柱形空腔(32)的側(cè)面的夾角為41°。
【文檔編號】B23K35/04GK203509370SQ201320510260
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】錢根來, 李康, 魏鑫, 夏守忠, 陳微霞, 丁亭 申請人:蕪湖奕辰模具科技有限公司