[發明專利]一種釬焊式等離子電極及其制造方法

無效

• 申請號: 201310326200.1
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103394798A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 戴萬良;李文琦;毛亮;付靜;王新霞;朱麗
• 申請（專利權）人: 常州特爾瑪槍嘴有限公司
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00;B23K1/008;B23P15/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明涉及等離子電極技術領域，具體涉及一種釬焊式等離子切割電極及其制造方法。?

背景技術

現在市面上等離子切割電極主要采用兩種方式完成電極主體與鉿顆粒之間的連接，即過盈壓配式和釬焊式。過盈壓配式連接中，過盈量的大小極其重要，過盈量太大，材料不能承受，會出現開裂；過盈量太小，使得發熱量大，不能良好的接觸導致電阻過大，功能無法實現。而過盈量的大小不易掌控，過盈量大小也沒有完善的標準來計算。釬焊式等離子切割工藝技術就效果方面已接近激光切割，但成本卻遠遠低于激光切割，使得釬焊式等離子切割技術在各企業中得到了充分發展。而目前釬焊式等離子切割電極大多數采用無氧銅TUI，在釬焊溫度情況下會產生回火，直接導致材質變軟，后續無法加工及使用。?

發明內容

本發明提供一種釬焊式等離子電極及其制造方法，該方法可以解決釬焊式電極在釬焊高溫過程中出現褪火現象導致產品變軟的問題。?

解決上述技術問題的方案如下：?

步驟（1），以強化無氧銅作為電極主體，在電極主體上加工出釬焊孔以及冷卻孔；?

步驟（2），將鉿絲通過車削或切斷處理得到鉿顆粒；?

步驟（3），采用切斷處理加工出釬焊材料；?

步驟（4），將電極主體放在水平的夾具中，向電極主體上的釬焊孔內，先?放入步驟（3）得到的釬焊材料，再放入鉿顆粒；?

步驟（5），將步驟（4）組裝好的產品放入真空爐，抽真空，加熱至釬焊溫度，釬料融化使鉿顆粒與電極主體連接為一體，再進行保溫以及冷卻。?

進一步地，所述的步驟（2）中鉿顆粒加工，根據鉿顆粒的不同外徑與釬焊孔徑相差0.02-0.3mm,優選0.07mm。因為這種溫度的釬焊靠的是銀融化后的毛細現象，孔徑太小了流不出來，太大了鉿顆粒與孔之間就不能形成毛細現象，導致填不滿而虛焊。在這個范圍內釬料流動好，能夠將焊縫填充完整不會出現虛焊，過焊。?

進一步地，所述的步驟（3）中釬焊材料加工，依據鉿顆粒的長度，孔徑的差異，測算出需要釬料的體積并根據體積折算至焊料長度，釬焊材料直徑小于釬焊孔直徑，直徑相差0.2-0.8mm即可。在釬焊材料的計算中，需要考慮以下幾點：1，需考慮鉿顆粒與銅體孔的極限體積差異。2，需考慮在一定溫度下銀釬料熔化后的漫流數量。3，需考慮銀釬料在高溫和真空狀態下的損耗。4，需考慮焊縫成形過程中銀釬料分別于銅體和鉿顆粒的溶蝕體積。過多和過少都會影響產品性能。釬料體積可按照以下方法計算：?

釬料體積＝(電極主體面積-鉿絲面積)*焊絲孔深度+鉆孔后底部圓錐體的體積?

進一步地，所述的步驟（5）中，真空度要求1x10^-2–8x10^-3Pa。?

更進一步地，所述的步驟（5）中，釬焊溫度根據釬焊材料的要求控制在700-880℃之間，保溫時間為30-45分鐘。?

采用了上述方案，解決了釬焊式電極在釬焊高溫過程中出現回火現象導致產品變軟的問題，采用新型銅材強化無氧銅，該銅材是在無氧銅中加入金屬氧化物（含量0.2%-0.8%），重新熔煉得到的新型強化無氧銅，所述的金屬氧化物?為Al₂O₃、CuO和Fe₂O₃中任意一種。該強化無氧銅具有良好的導電性能和抗高溫軟化性能，既可以滿足電極導電需求，又可以避免在釬焊過程中由于材質本身的問題導致的軟化問題。?

一種釬焊式等離子電極，包括銅電極主體、鉿顆粒，所述的銅電極主體為強化無氧銅，電極主體頭部具有釬焊孔，釬焊材料將鉿顆粒焊接于釬焊孔內，使得其與電極主體連接。?

所述強化無氧銅是在無氧銅中加入金屬氧化物（含量0.2%-0.8%），重新熔煉得到的，所述的金屬氧化物為Al₂O₃、CuO和Fe₂O₃中任意一種。?

采用了上述方案，該釬焊式等離子電極具有良好的導電性能和抗高溫軟化性能，既可以滿足電極導電需求，又可以避免在釬焊過程中由于材質本身的問題導致的軟化問題。?

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。?

圖1為本發明釬焊式等離子電極的結構示意圖；?

圖中：1為銅電極主體，2為鉿顆粒。?

具體實施方式