[發明專利]一種鋁合金點焊專用的高壽命電極

無效

• 申請號: 201310365144.2
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103406648A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 錢根來;李康;魏鑫;夏守忠;陳微霞;丁亭
• 申請（專利權）人: 蕪湖奕辰模具科技有限公司
• 主分類號: B23K11/30
• 分類號: B23K11/30;B23K35/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明屬于點焊技術領域，具體地說，涉及一種點焊電極，更具體地說，涉及一種鋁合金點焊專用的高壽命電極。

背景技術

鋁合金的電阻點焊是汽車車身自動化生產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。影響生產效率。通過對鋁合金點焊電極燒損失效機理的研究發現，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域產生塑性變形，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中最重要的加工方法，但是，由于鋁合金具有非常好的導電、導熱性能，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，焊接質量難以控制，遠遠不能滿足連續化生產的要求，從而嚴重影響了鋁合金在汽車工業中的應用，因此，如何提高電極壽命和焊接質量，便成了問題的核心和關鍵；鋁合金點焊電極延壽技術研究的基本原則，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。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有技術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域產生塑性變形，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，本發明提供一種鋁合金點焊專用的高壽命電極。

2、技術方案??

為了達到本發明的目的，本發明采用如下技術方案：

一種鋁合金點焊專用的高壽命電極，包括電極本體，還包括散熱管和進氣管，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筒形；所述的電極圓盤底座和電極工作端內部有一個共同的圓柱形空腔；所述的電極圓盤底座上設有圓盤狀凸起；所述的電極工作端遠離電極圓盤底座的一端的側面為過渡斜面；所述的過渡斜面的兩端分別與圓柱形空腔的側面和電極工作端的外側面連接；所述的圓柱形空腔的側面和電極工作端的外側面平行；所述的散熱管位于圓柱形空腔中；所述的散熱管的頂部與電極圓盤底座的頂部位于同一水平面，散熱管的底部高于圓柱形空腔的底部；所述的散熱管的底部離圓柱形空腔的底部的距離為0.5-1.3mm；所述的進氣管位于散熱管的內部，從散熱管的一端穿透到另一端。

優選地，所述的過渡斜面與圓柱形空腔的側面的夾角為30-60°。

優選地，所述的過渡斜面與圓柱形空腔的側面的夾角為45°。

優選地，所述的散熱管的底部離圓柱形空腔的底部的距離為0.7mm。

優選地，所述的散熱管的材質為鋁，其內部裝有水。

3、有益效果

相比于現有技術，本發明的有益效果為：

（1）本發明還包括氣管，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；

（2）本發明還包括散熱管，散熱管位于圓柱形空腔中，散熱管的頂部與電極圓盤底座的頂部位于同一水平面，散熱管的底部高于圓柱形空腔的底部，點焊時過渡斜面首先接觸工件表面，開始點焊過程，此時過渡斜面包圍（即對應圓柱形空腔）的工件部分會發生隆起，與散熱管接觸，此時此處的工件的溫度會迅速降低，工件中熔化的金屬迅速凝結，熔核不易偏移，焊接效果好；

（3）本發明在工作的過程中保證電極與工件的接觸面較小，接觸面成圓環形，一旦一處發生局部小爆炸而使電極端面局部區域產生塑性變形，則帶動改點附近區域也發生塑性變形，迅速擴大塑性變形區域，能避免該電極在進行下一次點焊時再次出現不均勻點接觸引起的局部小爆炸，保證焊接質量；同時圓柱形內腔，改善了熱量的傳遞路線，有效的避免了熔核偏移；