CN103094842A - 一种火花塞复合电极头制作方法及复合电极头带 - Google Patents

Abstract

一种火花塞复合电极头的制作方法及复合电极头带，先将电极头基材制成长条状的基础材料条，并将贵金属材料也制成与电极头基材宽度相配的长条状贵金属材料带，再将贵金属材料带复合到基础材料条上，并通过焊接将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；然后将电极头复合材料条置于剪切设备下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块。

Description

一种火花塞复合电极头制作方法及复合电极头带

技术领域    

本发明涉及一种火花塞部件的制作方法及产品，具体说是涉及一种火花塞电极头制作方法及产品；所述的方法及产品能实现大批量生产，精确制出火花塞复合电极头。

背景技术

火花塞电极头是火花塞最为重要的部分，其功能主要就是用于点火，把高压导线送来的脉冲高压电放电，击穿火花塞两电极间空气，产生电火花以此引燃气缸内的混合气体，使发动机运转起来，因此要求火花塞电极头必须具备优良的使用性能，尤其是应该具备优越的耐压耐温，防烧损性能。目前的火花塞电极头一般都采用贵金属制作，但由于贵金属十分昂贵，所以近来改为部分采用贵金属，只是电极头的点火尖端部分采用贵金属，其它部分则仍然采用普通材料，这样可以节约大量的贵金属，可以由于电极头采用两种材料制作，故将涉及到两种材料如何复合到一起的问题；目前主要是采用焊接的方式将贵金属焊到普通材料上，而且越来越多的是采用将贵金属先切成小块，然后再将小块的贵金属焊接到普通材料制作的电极上；现在最为先进的是采用熔焊的方式，即将贵金属切成小块，然后放入到电极中，再通过熔焊的方式将贵金属熔接在电极的端头，形成复合电极头。可是采用这种熔焊的方式，由于是在现场流水线上焊接，而且是两种不同材料之间的焊接，所以难度很大，难以保证质量，所以现在推出一种在线外先将贵金属焊接在一个基材之上，然后再将基材焊接到与之材料相同的电极上，这样就大大降低了难度，可是如何制作复合电极头一直是困扰火花塞厂家的问题，目前是先将贵金属切成小块，再焊接到基材上，这样很难掌握，因此很有必要对现在复合电极头的制作方式进行改进。

通过国内专利文献检索，没有发现有关火花塞耐压性能在线检测的相关专利，只是发现有关于火花塞在线检测方面的专利，主要有以下几个：

1、专利号为CN98218749.1，发明名称为“火花塞电极头结构”的发明专利，该专利公开了一种火花塞电极头结构，其主要是在主体一端设一绝缘枢座，而其另一端则接设一点火部，该点火部具有一阳电极头与一阴电极头，其特征在于：阳电极头或阴电极头端面设环凹槽，使阳电极头或阴电极头顶面以环凹槽为界，而分别形成内、外电极头。

2、专利号为CN200880114999.5，发明名称为“用于焊接火花塞中电极头的方法”的发明专利，该专利公开了一种将火花塞的贵金属头焊接到电极上的方法。在所述焊接方法中，在依据激光焊接时间的激光束的功率波形中，所述激光束的功率波形的中心部分的功率小于其两端部分的功率。另外，依据激光焊接时间的激光束的功率波形是梯形波形，包括：上升部分，其中激光束的功率逐渐增加；功率保持部分，其中所述上升部分后的激光束功率保持恒定；以及下降部分，其中所述功率保持部分后的激光束功率逐渐减小。另外，依据激光焊接时间的激光束的功率波形是三角形波形，包括：上升部分，其中激光束的功率逐渐增加；以及下降部分，其中所述上升部分后的激光束功率逐渐减小。因此，能将电极头牢固地附着到中心电极或接地电极上。

上述两个专利，第一个虽提到火花塞的电极头，但是并没有说如何制作复合电极头的问题；第二个专利虽然提到电极头的焊接问题，但仍只是普通电极头的焊接技术。因此对于火花塞复合电极头如何制作的问题，仍没有解决，需要进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的是，针对上述目前火花塞复合电极头制作难度大，不容易掌握的缺点，提供一种制作更加方便、高效的火花塞复合电极头的制作方法及产品。

本发明的目的是通过下述技术实施方案实现的，一种火花塞复合电极头的制作方法，先将电极头基材制成长条状的基础材料条，并将贵金属材料也制成与电极头基材宽度相配的长条状贵金属材料带，再将贵金属材料带复合到基础材料条上，并通过焊接将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；然后将电极头复合材料条置于剪切设备下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块。

进一步地，所述的电极头基材做成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成一个上小下大的“凸”字型的型材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面，贵金属材料是以带状复合在“凸”字型型材的上表面上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的“凸”字型的型材的底面为向外凸“∨”形或者弧形。

进一步地，所述的电极头基材做成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成圆形的电极头基材带材，贵金属材料也做成比电极头基材直径小的圆形贵金属材料带材，再将圆形贵金属材料带材复合到圆形的电极头基材带材上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体是采用电阻焊，扩散互溶，激光焊，氩弧焊或仿激光焊将贵金属材料带材与基础材料条焊接在一起构成复合电极头线材；具体实施例可以有以下几种：

     A、在不同截面形状的基材盘圆线材上覆盖不同截面形状的贵金属盘圆线材，连续电阻焊接（滚焊）;然后，通过热扩散互溶处理和退火处理，加强接合强度去除应力。最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

     B、在方法A中电阻焊后，或热扩散互溶后，为保证接合强度，在两侧焊缝处补以激光焊或氩弧焊或仿激光焊；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

     C、在不同截面形状的基材盘圆线材上，用激光焊或氩弧焊，熔焊贵金属；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

整形好的复合金属线材，用轧切方法裁剪至所需长度；最后对断口变形进行整形处理，至成品复合贵金属电极头。

进一步地，所述的焊接是从贵金属材料带顶部或贵金属与基材的结合面的侧面进行焊接的。

一种按照上述电极头制作方法制作的复合电极头带，由两种不同带状的材料组合形成复合电极头带，两种材料按照上下顺序叠合在一起，且下面为基础材料带，上层为贵金属材料带；贵金属材料带通过焊接与基础材料带连接为一体。

进一步地，所述的基础材料带为上小下大的“凸”字型或方形的型材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面，贵金属材料是以带状复合在“凸”字型或方形型材的上表面上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的“凸”字型或方形的型材的底面为向外凸的“∨”形或者弧形。

进一步地，所述的基础材料带为圆形的电极头基材带材，贵金属材料也为比电极头基材直径小的圆形贵金属材料带材，圆形贵金属材料带材复合在圆形的电极头基材带材上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的贵金属材料带通过焊接与基础材料带连接为一体是采用电阻焊，扩散互溶，激光焊，氩弧焊，仿激光焊将贵金属材料带材与基础材料条焊接在一起构成复合电极头线材。

进一步地，所述的焊接是从贵金属材料带顶部或贵金属与基材的结合面的侧面进行焊接的。

本发明的优点在于，将以往的单个贵金属片在线上焊接在基础材料上的方式改为先制作成符合电极头带，再切成符合电极头要求的单个复合电极头，再将复合电极头焊接到电极上，这样有利于批量制作好复合电极头，而且制作质量稳定，使得电极头焊接在电极上效果更好。

附图说明

图1为本发明的一个实施例结构示意图；

图2为本发明的一个实施例剪切示意图；

图3为本发明的另一个实施例结构示意图；

图4为本发明的另一个实施例结构示意图；

图5为本发明的一个焊接实例示意图；

图6为本发明的另一个焊接实例示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例度本发明做进一步的描述。

附图1-2给出了本发明的一个实施例，通过附图可以看出本发明涉及一种火花塞复合电极头的制作方法，先将电极头基材制成长条状的基础材料条，并将贵金属材料也制成与电极头基材宽度相配的长条状贵金属材料带，再将贵金属材料带复合到基础材料条上，并通过焊接将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；然后将电极头复合材料条置于剪切设备下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块。

进一步地，所述的电极头基材做成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成一个上小下大的“凸”字型或方形的型材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面，贵金属材料是以带状复合在“凸”字型或方形型材的上表面上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的“凸”字型或方形的型材的底面为向外凸的“∨”形或者弧形。

进一步地，所述的电极头基材做成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成圆形的电极头基材带材，贵金属材料也做成比电极头基材直径小的圆形贵金属材料带材，再将圆形贵金属材料带材复合到圆形的电极头基材带材上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体是采用电阻焊，扩散互溶，激光焊，氩弧焊或仿激光焊将贵金属材料带材与基础材料条焊接在一起构成复合电极头线材；具体实施例可以有以下几种：

     A、在不同截面形状的基材盘圆线材上覆盖不同截面形状的贵金属盘圆线材，连续电阻焊接（滚焊）;然后，通过热扩散互溶处理和退火处理，加强接合强度去除应力。最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

     B、在方法A中电阻焊后，或热扩散互溶后，为保证接合强度，在两侧焊缝处补以激光焊或氩弧焊或仿激光焊；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

     C、在不同截面形状的基材盘圆线材上，用激光焊或氩弧焊，熔焊贵金属；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

整形好的复合金属线材，用轧切方法裁剪至所需长度；最后对断口变形进行整形处理，至成品复合贵金属电极头。

进一步地，所述的焊接是从贵金属材料带顶部或贵金属与基材的结合面的侧面进行焊接的。

一种按照上述电极头制作方法制作的复合电极头带，由两种不同带状的材料组合形成复合电极头带，两种材料按照上下顺序叠合在一起，且下面为基础材料带，上层为贵金属材料带；贵金属材料带通过焊接与基础材料带连接为一体。

进一步地，所述的电极头基材做成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成一个上小下大的“凸”字型或方形的型材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面，贵金属材料是以带状复合在“凸”字型或方形型材的上表面上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的“凸”字型或方形的型材的底面为“∨”形或者弧形。

进一步地，所述的电极头基材做成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成圆形的电极头基材带材，贵金属材料也做成比电极头基材直径小的圆形贵金属材料带材，再将圆形贵金属材料带材复合到圆形的电极头基材带材上，形成复合电极头带材。

进一步地，所述的将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体是采用电阻焊，扩散互溶，激光焊，氩弧焊，仿激光焊将贵金属材料带材与基础材料条焊接在一起构成复合电极头线材。

进一步地，所述的焊接是从贵金属材料带顶部或贵金属与基材的结合面的侧面进行焊接的。

实施例一

一种火花塞复合电极头的制作方法，先将电极头基材1做成长条状的基础材料条，并将贵金属材料也做成与电极头基材宽度相配的长条状贵金属材料带2，再将贵金属材料带2贴到基础材料条1上，通过焊接3将贵金属材料带2与基础材料条1焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；再将电极头复合材料条置于剪切设备4下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块5。所述的电极头基材1为上小下大的“凸”字型的长条型材或卷材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面；所述的“凸”字型的型材的底面为“∨”形或者弧形。

具体制作方法是以侧电极或中心电极材料（镍基合金，铁基合金，不锈钢等）为电极头复合材料条的基材，在基材上表面（放电端）复合贵金属材料（铱合金，铂合金等）；先在不同截面形状的基材盘圆线材（见附图1）上覆盖不同截面形状的贵金属盘圆线材，连续电阻焊接（滚焊）；然后，通过热扩散互溶处理和退火处理，加强接合强度去除应力。最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状。整形好的复合金属线材，用轧切方法裁剪至所需长度（见附图2）；最后对断口变形进行整形处理，至成品复合贵金属电极头。

实施例二

如附图3所示，一种火花塞复合电极头的制作方法，先将电极头基材201做成长条状的基础材料条，并将贵金属材料202也做成与电极头基材宽度相配的长条状贵金属材料带，再将贵金属材料带贴到基础材料条上，通过焊接203将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；再将电极头复合材料条置于剪切设备下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块。

具体制作方法是以侧电极或中心电极材料（镍基合金，铁基合金，不锈钢等）为电极头复合材料条的基材，在基材上表面（放电端）复合贵金属材料（铱合金，铂合金等）；先在不同截面形状的基材盘圆线材（见附图3）上覆盖不同截面形状的贵金属盘圆线材，连续电阻焊接（滚焊）或热扩散互溶后，为保证接合强度，在两侧焊缝处补以激光焊或氩弧焊或仿激光焊。最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状。整形好的复合金属线材，用轧切方法裁剪至所需长度；最后对断口变形进行整形处理，至成品复合贵金属电极头。

实施例三

一种火花塞复合电极头的制作方法，先将电极头基材301做成方形长条状的基础材料条，并将贵金属材料302也做成与电极头基材宽度相配的方形长条状贵金属材料带，再将贵金属材料带贴到基础材料条上，通过焊接303将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；再将电极头复合材料条置于剪切设备下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块。通过热扩散互溶处理和退火处理，加强接合强度去除应力。最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状。

具体制作方法是以侧电极或中心电极材料（镍基合金，铁基合金，不锈钢等）为电极头复合材料条的基材，在基材上表面（放电端）复合贵金属材料（铱合金，铂合金等）；先在不同截面形状的基材盘圆线材（见附图4）上覆盖不同截面形状的贵金属盘圆线材，再直接用激光焊或氩弧焊，熔焊贵金属，使得贵金属覆盖在基材上表面；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；整形好的复合金属线材，用轧切方法裁剪至所需长度；最后对断口变形进行整形处理，至成品复合贵金属电极头。

     在应用中，可以按照附图5或者附图6的方式进行焊接，采取熔焊将复合电极头5焊接在电极6上。

Claims (10)

1.一种火花塞复合电极头的制作方法，其特征在于，先将电极头基材制成长条状的基础材料条，并将贵金属材料也制成与电极头基材宽度相配的长条状贵金属材料带，再将贵金属材料带复合到基础材料条上，并通过焊接将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体，形成长条形电极头复合材料条；然后将电极头复合材料条置于剪切设备下，按照电极头需要的长度剪切成电极头块。

2.如权利要求1所述的火花塞复合电极头的制作方法，其特征在于，所述的电极头基材制成长条状的基础材料条是指将电极头基材做成一个上小下大的“凸”字型或方形的型材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面，贵金属材料是以带状复合在“凸”字型或方形型材的上表面上，形成复合电极头带材。

3.如权利要求2所述的火花塞复合电极头的制作方法，其特征在于，所述的“凸”字型的型材的底面为向外凸的“∨”形或者弧形。

4.如权利要求1所述的火花塞复合电极头的制作方法，其特征在于，所述的电极头基材制成长条状的基础材料条是指将电极头基材制成圆形的电极头基材带材，贵金属材料也做成比电极头基材直径小的圆形贵金属材料带材，再将圆形贵金属材料带材复合到圆形的电极头基材带材上，形成复合电极头带材。

5.如权利要求4所述的火花塞复合电极头的制作方法，其特征在于，所述的将贵金属材料带与基础材料条焊接成一体是采用电阻焊，扩散互溶，激光焊，氩弧焊或仿激光焊将贵金属材料带材与基础材料条焊接在一起构成复合电极头线材；具体实施例可以有以下几种：

     A、在不同截面形状的基材盘圆线材上覆盖不同截面形状的贵金属盘圆线材，连续电阻焊接，;然后通过热扩散互溶处理和退火处理，加强接合强度去除应力；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

     B、在方法A中电阻焊后，或热扩散互溶后，为保证接合强度，在两侧焊缝处补以激光焊或氩弧焊或仿激光焊；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

     C、在不同截面形状的基材盘圆线材上，用激光焊或氩弧焊，熔焊贵金属；最后通过轧制或拉拔方法把复合线材整形至所需形状；

整形好的复合金属线材，用轧切方法裁剪至所需长度；最后对断口变形进行整形处理，至成品复合贵金属电极头。

6.一种按照权利要求1所述火花塞复合电极头的制作方法制作的复合电极头带，其特征在于，复合电极头带由两种不同带状的材料组合形成复合电极头带，两种材料按照上下顺序叠合在一起，且下面为基础材料带，上层为贵金属材料带；贵金属材料带通过焊接与基础材料带连接为一体。

7.如权利要求6所述的复合电极头带，其特征在于，所述的基础材料带为上小下大的“凸”字型或方形的型材，而且以上表面为贵金属与基材的结合面，贵金属材料是以带状复合在“凸”字型或方形型材的上表面上，形成复合电极头带材。

8.如权利要求7所述的复合电极头带，其特征在于，所述的“凸”字型或方形的型材的底面为向外凸的“∨”形或者弧形。

9.如权利要求6所述的复合电极头带，其特征在于，所述的基础材料带为圆形的电极头基材带材，贵金属材料也为比电极头基材直径小的圆形贵金属材料带材，圆形贵金属材料带材复合在圆形的电极头基材带材上，形成复合电极头带材。

10.如权利要求6所述的复合电极头带，其特征在于，所述的贵金属材料带通过焊接与基础材料带连接为一体是采用电阻焊，扩散互溶，激光焊，氩弧焊，仿激光焊将贵金属材料带材与基础材料条焊接在一起构成复合电极头线材。

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