金属薄壁结构电阻点焊用电极制造技术

本发明专利技术公开了一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，包括：电极本体，一端形成有用于接触被焊接件的焊接平面，焊接平面上开设有出气孔，电极本体内形成有与出气孔连通的气体通道；导电垫片，呈带状，包括第一端头和第二端头，覆盖在焊接平面上，导电垫片上形成有与出气孔连通的排气孔隙；夹持机构，用于将导电垫片的第一端头和第二端头夹持固定在电极本体上。通过在电极头上设置气体通道并在电极头上设置出气孔，在焊接的过程中，保护气体能够喷出到导电垫片上形成保护气流层，减弱导电垫片的氧化、减少额外热量的产生，同时能够带走多余热量，实现降温，减少焊接过程中导电垫片出现氧化和熔断的风险，使焊点的强度和稳定性得到了保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
金属薄壁结构电阻点焊用电极


[0001]本专利技术涉及金属电阻点焊领域，特别地，涉及一种金属蜂窝结构点焊用电极。

技术介绍

[0002]点焊技术已广泛应用于电子器件、航空航天、汽车等众多领域，其中电阻点焊、储能点焊等以电阻热作为热源的点焊技术方式所用到的电极一般分为上电极和下电极两部分，上、下电极分别接触被焊工件的表面，因被焊工件的材料、形状、尺寸以及其它物理化学性质差异，相应的上、下电极的材料、形状、尺寸以及其它功能各不相同。金属蜂窝类封严件结构是航空发动机制造领域常见的结构之一，该结构由金属蜂窝和承载金属蜂窝的壳、环或板组成，该结构的质量对航空发动机、燃气轮机等产品至关重要。该结构一般采用高温真空钎焊工艺生产制造，而在钎焊之前需将金属蜂窝点焊定位于壳、环或板上。而金属蜂窝为高温合金材料，壁厚仅0.05～0.08mm，焊接难度大，因此需要设计专用的电极。
[0003]现有的技术中采用了在电极上安装铜片的方案，铜片能够缓冲电极对蜂窝结构的压力，避免在焊接过程中电极将壁厚较薄的蜂窝压坏，由于高温合金熔点较高，在焊接过程中，金属蜂窝的表面、焊点、电极以及电极上所垫铜片均易出现氧化，当铜片氧化后，电阻增大，在临近的下一次电流通过时，铜片产生更多热量，进一步积累氧化，甚至因为过热导致铜片熔毁，同时电阻增大还会导致电流损耗，恶化金属蜂窝结构与工件之间焊点的质量，导致其不稳定或强度降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，以解决金属薄壁结构点焊作业过程中出现氧化反应，进而导致铜片熔毁和焊点强度低的技术问题。
[0005]本专利技术提供一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，包括电极本体，电机本体一端形成有焊接平面，焊接平面上开设有出气孔，电极本体内形成有与出气孔连通的气体通道；导电垫片，呈带状，包括第一端头和第二端头，覆盖在焊接平面上，导电垫片上形成有与所述出气孔连通的排气孔隙；夹持机构，用于将导电垫片的第一端头和第二端头夹持固定在电极本体上。
[0006]通过采用上述方案，首先导电垫片覆盖在焊接平面上，导电垫片与待焊接的件之间为面接触，不易产生局部放电的现象，避免了电极与待焊接件之间为点接触产生局部放电，导致薄壁结构烧毁或烧伤；
[0007]其次，通过在电极头上设置气体通道，并在电极头上设置出气孔，在焊接的过程中，保护气体能够从气体通道进入，从出气孔喷出到导电垫片上形成保护气流层，将导电垫片与空气隔离开来，通过减少导电垫片与氧气的接触，进而减弱导电垫片的氧化，减少额外热量的产生；
[0008]同时，保护气流通过电极本体、导电垫片以及待焊接薄壁结构，能够带走多余热量，实现降温，这样对温度进行控制的同时，还削弱了导电垫片的氧化几率；在隔离氧气和
控温两种手段的共同作用下能够减少焊接过程中导电垫片出现氧化和熔断的风险，使焊点的强度和稳定性得到了保障。
[0009]进一步地，所述电极本体于焊接平面边缘形成有过渡倒角，所述过渡倒角上开设有与所述气体通道连通的侧吹孔，所述侧吹孔出气方向与所述焊接平面夹角为锐角。
[0010]通过采用上述方案，保护气体能够通过侧吹孔作用到焊点周围，削弱了焊点周围的薄壁结构的氧化反应进程，能够对薄壁结构工件起到保护的作用；同时，侧吹孔和出气孔分布在电极本体的不同位置，保护气体与电极本体的接触面积更大，能够对电极本体起到更好的散热作用，避免电极头温度过高，还能够形成引导气流，以引导出气孔喷出的保护气体环绕于导电垫片表面流动。
[0011]进一步地，所述电极本体包括电极头，所述焊接平面和出气孔位于电极头上；连接座，与所述电极头可拆卸连接，所述连接座内形成有与所述出气孔连通的安装孔，所述夹持机构设置于连接座上；连接杆，一端可拆卸安装于安装孔内、另一端用于与保护气体气源连接，连接杆内沿长度方向设有通孔，所述通孔和安装孔连通形成所述气体通道；所述导电垫片中段包裹在电极头表面，导电垫片第一端头和第二端头分别通过夹持机构固定在连接座表面。
[0012]通过采用上述方案，电极头与连接座可拆卸连接，在电极头损坏时，能够单独更换电极头，成本较低，同时也能够通过针对不同类型和形状的待焊接工件灵活配置不同类型的电极头，适用范围较广；连接座作为连接电极头和连接杆的连接结构能够实现二者的稳定连接，同时连接座也作为夹持机构的载体，在夹持机构夹持力的作用下能够保持稳定，不易发生变形，能够避免夹持机构反复夹持导致电极本体变形而导致气体通道阻塞的风险，稳定性较好；导电垫片中段包裹电极头、两端被夹持固定在连接座上，这种安装方式在保证导电垫片安装稳定的同时，也能够使导电垫片能够对电极头起到辅助固定的作用，避免电极头在焊接过程中脱离连接座。
[0013]进一步地，所述安装孔内嵌座体加强套管，所述通孔内嵌有杆体加强套管，所述杆体加强套管和座体加强套管硬度均大于所述连接座和连接杆的硬度，杆体加强套管、座体加强套管和出气孔依次连通。
[0014]通过采用上述方案，为了电极本体良好的导电性，连接座、连接杆需要使用铜制，而铜的硬度以及熔点均较低，在焊接过程中高温的作用下易发生变形，通过设置硬度较大的座体加强套管和杆体加强套管能够增强整体的稳定性，并构成内撑形构造以抑制连接座、连接杆变形。
[0015]进一步地，所述电极头内设置有与所述出气孔连通的稳压腔，所述座体加强套管从连接座内伸出，延伸到稳压腔内。
[0016]通过采用上述方案，保护气体从气体通道进入后，首先进入到稳压腔，然后再从稳压腔进入到出气孔内，稳压腔内能够稳定保护气体的压力波动，使从出气孔喷出的保护气流能够保持稳定，增强对导电垫片和焊接面氧化的抑制。
[0017]进一步地，所述夹持机构包括，第一夹持板，用于夹持导电垫片的第一端头，所述第一夹持板一端与所述连接座铰接，第一夹持板另一端为自由端；第二夹持板，用于夹持导电垫片的第二端头，所述第二夹持板一端与所述连接座铰接，第二夹持板另一端为自由端，第二夹持板与连接座铰接的轴线和第一夹持板与连接座铰接的轴线平行；锁定件，设置在
第一夹持板和第二夹持板的自由端；通过旋转第一夹持板和第二夹持板，以使第一夹持板和第二夹持板的自由端相互靠近或远离，并在两自由端交汇时，通过锁定件锁定第一夹持板和第二夹持板。
[0018]通过采用上述方案，第一夹持板和第二夹持板的一端与连接座铰接，在解锁锁紧件和导电垫片时，第一夹持板和第二夹持板不会脱离连接座，无需反复拆装，使用较为方便；第一夹持板和第二夹持板的自由端共用一个锁紧件，在更换导电片时，只需进行一次解锁和锁定的动作，更换导电垫片的步骤较少。
[0019]进一步地，所述锁定件包括弹性体，固定于所述第一夹持板上，弹性体的伸缩方向与第一夹持板旋转的轴线平行；锁定块，与弹性体连接，锁定块远离所述弹性体的一侧为工作面，工作面为光滑外凸球面；锁定槽，位于所述第二夹持板上，用于与锁定块配合；通过使第一夹持板和第二夹持板旋转交汇，以使锁定块的工作面受第二夹持板表面挤压，进而使弹性体压缩，并且当锁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，其特征在于，包括：电极本体(2)，一端形成有焊接平面(211)，焊接平面(211)上开设有出气孔(212)，电极本体(2)内形成有与出气孔(212)连通的气体通道；导电垫片(1)，呈带状，包括第一端头和第二端头，覆盖在焊接平面(211)上，导电垫片(1)上形成有与所述出气孔(212)连通的排气孔隙；夹持机构(3)，用于将导电垫片(1)的第一端头和第二端头夹持固定在电极本体(2)上。2.根据权利要求1所述的一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，其特征在于，所述电极本体(2)于焊接平面(211)边缘形成有过渡倒角，所述过渡倒角上开设有与所述气体通道连通的侧吹孔(213)，所述侧吹孔(213)出气方向与所述焊接平面(211)夹角为锐角。3.根据权利要求1所述的一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，其特征在于，所述电极本体(2)包括电极头(21)，所述焊接平面(211)和出气孔(212)位于电极头(21)上；连接座(22)，与所述电极头(21)可拆卸连接，所述连接座(22)内形成有与所述出气孔(212)连通的安装孔，所述夹持机构(3)设置于连接座(22)上；连接杆(23)，一端可拆卸安装于安装孔内、另一端用于与保护气体气源连接，连接杆(23)内沿长度方向设有通孔，所述通孔和安装孔连通形成所述气体通道；所述导电垫片(1)中段包裹在电极头(21)表面，导电垫片(1)第一端头和第二端头分别通过夹持机构(3)固定在连接座(22)表面。4.根据权利要求3所述的一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，其特征在于，所述安装孔内嵌有座体加强套管(221)；所述通孔内嵌有杆体加强套管(231)；所述杆体加强套管(231)和座体加强套管(221)硬度均大于所述连接座(22)和连接杆(23)的硬度，杆体加强套管(231)、座体加强套管(221)和出气孔(212)依次连通。5.根据权利要求4所述的一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，其特征在于，所述电极头(21)内设置有与所述出气孔(212)连通的稳压腔(214)，所述座体加强套管(221)从连接座(22)内伸出，并延伸到稳压腔(214)内。6.根据权利要求3所述的一种金属薄壁结构电阻点焊用电极，其特征在于，所述夹持机构(3)包括，第一夹持板(31)，用于夹持导电垫片(1)的第一端头，第一夹持板(31)一端与所述连接座(22)铰接，第一夹持板(31)另一端为自由端；第二夹持板(32)，用于夹持导电垫片(1)的第二端头，第二夹持板(32)一端与所述连接座(22)铰接，第二夹持板(32)另一端为自由端，第二夹持板(32)与连接座(22)铰接的轴线和第一夹持板(31)与连接座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓怀波，黄慧玲，谌曲平，张志远，尚延涛，王斌，黄斌，郑南松，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：