專利名稱：自耗電極式氬弧焊接觸焊嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到用于自耗電極式氬弧焊機上焊接接觸所用的焊咀。
參看

圖1將闡述一個已知的接觸焊接焊咀(在這之后，簡單地稱作焊咀)。焊咀5有一個中心導線通道孔腔3，通過該孔一自耗電極(在這之后簡單地稱作焊接引線)供給到焊接部位。除此，焊咀把焊接電流接通到引線。因此，焊咀有著雙重作用即用于引線的導向作用和饋給電功率的作用。
為了把焊接電流接通到引線，焊咀5與引線是接觸在一起，在焊接中，焊咀5的接觸引線部分出現(xiàn)高溫。接著，引線通道孔3的壁被磨損如此嚴重以至于焊咀不能很快起到雙重作用，即焊咀不能作為引線導向及提供焊接電流。
因此，迄今為止，高溫時具有好的抗磨損性的昂貴的鉻銅合金被用作為焊咀的材料。
因此，本發(fā)明的目的是提供一高耐久性的易于制造的價廉的焊接接觸焊咀。
根據(jù)本發(fā)明，所提供的焊接接觸焊咀是由兩部分組成即一核心部件是起到引線導向作用及焊接電流供給器的作用，和一支承著核心部件的主要部件。核心部件是具有高剛度及對熱和磨損都有高阻抗性的好的電導性的材料做成的，可適用的材料的例子是鉻銅合金，其鉻含量最好的范圍是在0.1%和5%之間，以及具有磷含量最好是在0.005%和3%之間的范圍的磷銅。在另一方面，主要部件是由不太貴的金屬材料諸如銅，銅合金，鋁或鋁合金制成的。
因為不太貴材料做成的主要部件備有遠大于焊咀的核心部件，與已有的焊咀相比較，焊接接觸焊咀的生產(chǎn)成本能顯著地降低。
核心部件可以由鍛造所形成。由鍛造所制造出的核心部件在硬度上得到改進，從而保證焊咀有更長的壽命。核心部件可有線圈形成。在此情況下，因為避免了鉆孔，工效能大大的提高。
因此，根據(jù)本發(fā)明的焊接接觸焊咀給出了如下的超過已知焊咀的顯著的優(yōu)點1.材料成本可大大地降低，因為只有比主要部件小得多的核心部件小得多的核心部件是用貴重的好的導電性的金屬做成，而主要部件是由不貴的材料諸如銅，銅合金，鋁或鋁合金做成的。
2.主要部件是由諸如銅、鋁或類似的材料做成，具有好的可加工性，因此，如焊咀的外形結(jié)構(gòu)成形的各種機加工都能很容易實現(xiàn)，在機加工工藝中所用的單點工具和旋轉(zhuǎn)滾筒這樣的工具的壽命得以延長。
3.當以線圈形成核心部件時，免除了鉆孔的必要性，而該孔原來必須是做在諸如鉻銅合金的核心部件的硬材料上。這樣避免鉆頭或其他工具折斷損壞的問題，因此容易維護生產(chǎn)系統(tǒng)而同時，生產(chǎn)焊咀的工作效率得以提高。
4.當核心部件是由鍛造形成時，由于加工時的硬化，核心部件展示出更高的硬度，因此，焊咀能有更廣泛的應用。利用鍛造也消除了鉆孔的必要性，而鉆孔原不得不在諸如鉻銅合金的硬材料上做成。結(jié)果，如鉆頭損壞的毛病得以避免而易于維持生產(chǎn)系統(tǒng)，因此工效可提高。
圖1是已知的焊接接觸焊咀的一斷面圖和。
圖2A到2C、3A，3B，4A和4B是實施本發(fā)明的焊接接觸焊咀的斷面圖。
圖2A到2C示出了根據(jù)本發(fā)明的焊接接觸焊咀的一實施例。首先參看圖2A，焊咀有一核心部件1和主要部件2。核心部件1是具有以直徑0.1到2mm最好是0.5到1.2mm的導線的線圈的形式。直徑不超過0.1mm的導線不能產(chǎn)生核心部件1構(gòu)造的任何顯著的效應，而直徑超過2mm的導線使繞線圈困難而引起生產(chǎn)成本不希望有的上升，按烈比間距，導線直徑。最好線圈繞圈間距是在1(線圈相互緊密接觸的相鄰圈)和2(引線是粗糙地纏繞)的范圍之間。當該比值超過2時，線圈趨于不希望有的移動，其結(jié)果是，加到焊接導線4上的焊接電源變得不穩(wěn)定而引起焊接電流電平的起伏。實際上，線圈的間距并不是常數(shù)。例如，可能安排為在磨損最為嚴重的焊咀的端部線圈的纏繞是以間距線徑比為1進行，而線圈的剩余部分，間距線徑比是更大些。
在所敘述的實施例中，把核心部件1固定到主要部件2能以各種方法進行。根據(jù)一種方法，核心部件1設置在主要部件2和硬芯子中所形成的孔腔內(nèi)，例如，一鋼引線，其外徑等于適于把電流傳送到焊接引線4的通道腔內(nèi)徑，它是布置在線圈形式的核心部件1的孔腔內(nèi)。接著，用壓模形成的辦法將焊咀主要部件2的半成品材料壓接在外周界的表面，壓模件有一圓錐形的部份，從而半成品材料是塑形形變留下有適當直徑的引線通道孔腔3，用于把焊接電流加到焊接導線4，而實現(xiàn)在焊接部件1和主要部件2之間的密切的和緊密的壓力接觸。這種機加工下面稱之謂“陷型?！?。把核心部件固定到主要部件也有各種其他的做法。例如，其他種類的機械連結(jié)，如把線圈螺紋連結(jié)或鉚接到在主要部件中所形成的核心上。化學連結(jié)或冶金連接，也適于采用，圖2A示出了陷模后焊接接觸焊咀的橫斷面。
組成核心部件的線圈可僅僅延伸在焊咀的端部區(qū)，如20mm處，如圖2B所示，或可伸在圖2C中所示的整個長度上。
當焊接接觸咀由陷模法形成時，焊咀主要部件2的材料塑性地流動并填充到組成核心部件1的，在線圈相鄰近的線數(shù)之間形成的任何空間，正如圖2B所示，這樣核心部件1是牢實地由主要部件2所固定。結(jié)果，在裝入焊接引線4中，核心部件1軸向移動的任何傾向得以避免，而且在核心部件1和主要部件2之間的邊界上所產(chǎn)生的熱可降低到可忽略的水平。
為了實現(xiàn)在核心部件1和主要部件2之間機械連結(jié)的更高的強度，把主要部件2的端部徑向向里彎曲是有效的。也可以使其不平整，例如，在核心部件1的外表面上或主要部件2內(nèi)表面兩者或其一上弄粗糙或滾花，這樣也有效。
一般，僅僅是圍繞引線通道孔3所限定的內(nèi)周界表面上的薄的環(huán)形區(qū)域給出焊接引線4的導向，并且把焊接電流施加到焊接引線4上。根據(jù)本發(fā)明，該薄的環(huán)形區(qū)域構(gòu)成為核心部件1，它是由好的導電性的金屬材料獨立地做成其余部分是由價廉的和好的加工性的材料，諸如銅，銅合金，鋁或鋁合金構(gòu)成了主要部件2。因此，有可能獲得很容易生產(chǎn)的焊接接觸焊咀，與已知的焊咀相比較是價廉的，而與已知焊咀相比較保證有高的耐久性。圖3A和3B示出了本發(fā)明的焊接接觸焊咀的另一種實施例。該實施例的特點是核心部件1是由管狀半成品材料或由鉆好孔的固體棒所形成的。上鉆有的腔體的固體棒或管，鉆孔僅延伸到其端部區(qū)域如20mm處(在本實施例中)正如圖3A所示，或在焊咀的整個總長度上鉆孔正如圖3B所示。不論它是由管狀半成品或由打好孔的固體棒所成形的，核心部件的壁厚其最佳范圍是在0.1和2mm之間。
把核心部件1固定到主要部件2上，可按在第一實施例中的連結(jié)所說明的同樣方法，而由第一實施例所產(chǎn)生的優(yōu)點用在圖3A和3B所示的實施例中也得到了確證。
根據(jù)本發(fā)明，圖4A和4B示出了焊接接觸焊咀的另一個實施例。該實施例的特征在于核心部件1沿其軸向割切開是一T形斷面，因此，核心部件1有一從主要部件2的末端凸出來的尾端部分，其外徑實際上是等于主要部件，而安裝在孔腔中的桿部是在主要部件2中形成。在圖4A所示的布置中，核心部件1的端部其軸長a最好的范圍是在2和15mm之間，雖然長度a超過1mm給出了顯著的效應。另一方面，為了得到在核心部件1和主要部件2之間在機械連結(jié)上好的效果，桿部的長度b應不小于1mm。
在圖4B所示的安排中，核心部件1的桿部實際上延伸到在主要部件2所形成的孔腔的整個長度上。
按照先前的實施例所說明的相同的方法，在核心部件1和主要部件2之間的機械連結(jié)可以實現(xiàn)，而由先前實施例所給出的有利點也可從圖4A和4B所示的實施例推論出來。
圖4A和4B所示的實施例中產(chǎn)生一個附帶的有利點，因為焊咀的端部是由好的導電金屬所覆蓋著，由于焊接時濺射所引起對焊咀的沾污的趨勢得以抑制。
核心部件1可以由鍛造所形成。在此例下核心部件被加工硬化而顯示出更高的硬度，因此，與已知的焊咀相比較焊咀5保證有更長些的壽命。
權(quán)利要求
1.具有用于與自耗電極相接觸的核心部件的焊接接觸焊咀具有一作為通道的孔腔的中心部分，以及支撐上述核心部件的主要部件，該主要部件是由從銅，銅合金，鋁或鋁合金的族組所選擇的材料所做成的。而上述核心部件是由其硬度高于上述主要部件的材料的導電金屬材料做成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件的上述導電金屬材料是由鉻含量的范圍在0.1%和5%之間的鉻銅合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件的導電金屬材料是由磷含量范圍在0.005%和3%之間的磷銅合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件形成為一線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件是由管狀半成品材料或由在其中鉆孔孔腔的固體棒所形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件是由鍛造所形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中之任一項的焊接接觸焊咀，其中不平整性形成在上述主要部件的內(nèi)周邊表面和上部核心部件的外周邊表面中之一或兩者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中之任一項的焊接接觸焊咀，其中上述主要部件的尾端徑向向里彎曲，而將其安裝在上述核心部件的軸端，從而可防止上述核心部件脫離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到3，6和7中的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件有一從上述主要部件凸出的末端部，并且實際上其外徑與上述主要部件相同，而桿部安放在上述主要部件的孔腔內(nèi)，因此當沿其縱向軸切取時，上述核心部件示出了實際上是T形斷面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件實際上延伸到上述主要部件的整個長度上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到9的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述核心部件延伸到上述主要部件軸向的整個長度上，該長度不小于2mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到10中的任一項的焊接接觸焊咀，其中上述焊咀是由包含以下步驟的工藝所生產(chǎn)的把一硬引線放在上述硬線的上述核心部件所形成的孔腔中，上述硬引線的外徑相應于所要形成的焊接引線通導孔腔的內(nèi)徑，上述直徑大小取決于把焊接電流從上述核心部件施加到自耗電極所給出的最佳條件，當焊接時自耗電極是插入到上述焊接通道的孔腔內(nèi)用壓模成形將壓力加到上述主要部件的外周邊表面，而使上述主要部件材料產(chǎn)生塑性形變，因此形成上述焊接引線通道的孔腔，這樣可實現(xiàn)在上述核心部件和上述主要部件之間的緊密的壓力接觸。
全文摘要
為自耗電極式焊工所用的焊接接觸焊嘴，有一個用于導向自耗電極并能把焊接電流加到自耗電極上的核心部件，以及有一支撐和安裝核心部件的主要部件，核心部件是由耐熱和耐磨的諸如鉻銅合金這樣的導電金屬材料所制成的而主要部件是由諸如銅，銅合金，鋁或鋁合金這樣價廉材料所制成的。
文檔編號B23K37/02GK1035790SQ88108800
公開日1989年9月27日 申請日期1988年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月14日
發(fā)明者芳中, 木內(nèi)忠二, 德重春美, 坂野與志勝, 山田幸敏, 半田克己 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社