[發明專利]一種火花塞側電極貴金屬的激光焊接方法

有效

• 申請號: 201110402487.2
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102522701A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 謝菊泉;陳件明;陳小雙
• 申請（專利權）人: 株洲湘火炬火花塞有限責任公司
• 主分類號: H01T21/02
• 分類號: H01T21/02
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種金屬構件的加工方法，具體來說是指一種火花塞側電極的加工制作方法；該方法主要用于將鉚釘頭狀貴金屬焊接到火花塞側電極上，焊接處要求熔合均勻，無縫隙及裂紋，焊點光滑。

背景技術

?激光焊接屬于熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上。激光束可由平面光學元件（如鏡子）導引，隨后再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上。聚焦的能量熔化焊縫兩邊的金屬，使之融合到一起，從而達到焊接的目的，激光焊接屬非接觸式焊接，作業過程不需加壓，但需使用惰性氣體以防熔池氧化，在焊接中還可以添加填料金屬。?

激光焊接具有普通焊接所不具有的優勢：

（1）可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區金相變化范圍小，且因熱傳導所導致的變形亦最低；?　　

（2）不需使用電極，沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程，機具的耗損及變形接可降至最低；　　

（3）激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，且可在工件周圍的機具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮；?　　

（4）工件可放置在封閉的空間（經抽真空或內部氣體環境在控制下）；?　　

（5）激光束可聚焦在很小的區域，可焊接小型且間隔相近的部件；?　　

（6）可焊材質種類范圍大，亦可相互接合各種異質材料；?　　

（7）易于以自動化進行高速焊接，亦可以數位或電腦控制；?　　

（8）焊接薄材或細徑線材時，不會像電弧焊接般易有回熔的困擾；?　　

（9）不受磁場所影響（電弧焊接及電子束焊接則容易），能精確的對準焊件；?　　

（10）可焊接不同物性（如不同電阻）的兩種金屬；?　

（11）不需真空，亦不需做X射線防護；?　

（12）若以穿孔式焊接，焊道深一寬比可達10:1；?　

（13）可以切換裝置將激光束傳送至多個工作站。?　

正由于激光焊接具有上述優點，激光焊接的應用已經越來越廣泛，在火花塞側電極一般都是采用兩種金屬相結合制作的，側電極的電極中心為電極頭，電極頭一般采用與側電極不一樣的貴金屬制作，電極頭通過焊接在側電極的頭部；現在側電極的電極頭一般都是采用電焊焊接在側電極上，所以其效果不是很好，最近提出了采用激光焊接方式，將電極頭焊接在側電極上；可是現在的電極頭激光焊接只是通過多個激光焊接頭從電極頭的周邊環形布置來進行焊接，但是現在的側電極激光焊接經常出現焊接處熔合不均勻，存在有縫隙及裂紋，焊點不光滑等現象，從而影響產品的質量。

經過國家專利局的文獻檢索，發現有專利號為CN200410058802.4，發明名稱為“具有通過激光焊接連接的貴金屬片的火花塞及其加工方法”的中國專利與本發明有關聯；該專利公開了一種火花塞及其制造方法，所述火花塞可以確保貴金屬片以及接地電極之間連接的可靠性以及較高的壽命和燃油的可燃性。所述接地電極與所述金屬殼體相連，隨后所述貴金屬片被激光焊接至所述接地電極。通過所述激光束在一給定的角度范圍之外環繞所述貴金屬片以及所述接地電極之間的一個交界面的發射，所述激光焊接得以實施，其中在所述角度范圍之內，所述金屬殼體將阻礙所述激光束的傳送。準確地說，所述激光束在不對所述金屬殼體產生任何光學干涉的情況下發射。這就允許所述每一激光束與所述接地電極之所述表面之間的夾角最小化，而與所述金屬殼體無關，從而確保所述貴金屬片之所述熔融部達到一所期望的深度。但該激光焊接方式仍是采用普通的環形焊接，只是從焊接的進入角度方面進行了選擇，因此仍然沒有解決焊接處熔合不均勻，存在有縫隙及裂紋，焊點不光滑等現象等問題。

從現在火花塞的激光焊接來看，為了防止激光直接照射在電極頭的頂部，使貴金屬全部融化，所有側電極電極頭激光焊接全部都是采用從側面采取與電極頭成一定夾角的方向投入激光束，這樣就必須采用多個激光頭，從環形來布置，這樣一則容易出現上述專利所述的激光干涉的問題；二則由于激光頭的個數是有限的，所以所形成的環形焊接，仍然只是近似的環形，每一個激光頭之間仍然會出現交叉或強弱不一的現象，從而影響焊接的質量，因此很有必要對此加以改進。

發明內容