[发明专利]电阻焊平行电极焊头

说明书

技术领域

本发明属于电阻焊显微焊接领域，更具体地说，本发明涉及一种用于电阻焊显微焊接和脱漆焊的长使用寿命的电阻焊平行电极焊头。

背景技术

在电阻焊领域，进行点焊工作的两个电极一般彼此独立、不连接成一体。如果两个电极置于焊件的上下两侧，则将其称为上下电极。如果两个电极置于焊件的同侧，则将其称为平行电极。如果两个平行电极固连成一体，本发明将其称为电阻焊平行电极焊头。需要予以指出的是：如无特别说明，本说明书中的“电阻焊平行电极焊头”均指的是由两个平行电极固连成一体的焊头。

迄今为止，现有技术已揭示了多种具有不同结构的电阻焊平行电极焊头，例如：1)焊头尖端不接触、不连体的普通电阻焊平行电极焊头；2)预应力电极焊头(专利号ZL 93245377.5)；3)点电焊焊头(专利号ZL 01114808.X)；以及4)连体电极的电阻焊焊头(专利号ZL 200510121259.2)。但是，上述现有技术的电阻焊平行电极焊头都存在使用寿命短这一缺陷，无法满足电阻焊显微焊接和脱漆焊的实际需求。

有鉴于此，确有必要提供一种使用寿命长的电阻焊平行电极焊头。

发明内容

本申请的申请人经过长期反复试验和综合分析得知，现有技术的电阻焊平行电极焊头寿命短是由以下原因造成的：

首先，现有技术的电阻焊平行电极焊头都只有一个可以进行焊接工作的焊头尖端，另一端是不能进行焊接工作的焊头顶端；

其次，在电阻焊平行电极焊头进行焊接工作时，一般每焊接几百个焊点就需要对焊头尖端进行研磨清洁，每次研磨清洁必定使焊头尖端的高度缩短，因此影响电阻焊平行电极焊头的使用寿命。

具体来说，预应力电极焊头和点电焊焊头都是把两个平行电极的焊头尖端做成紧密接触，而其余部分用绝缘粘胶固连成一体的焊头，具有上述两种结构的焊头可称之为尖端单接触面的电阻焊平行电极焊头。尖端单接触面的电阻焊平行电极焊头，两个电极的尖端是以一定的夹角弯曲形成焊头尖端的紧密接触，其紧密接触的焊头尖端有一定值的接触电阻。例如，一种常用的尖端单接触面电阻焊平行电极焊头的两个电极尖端的接触电阻在常温下为8mΩ，在输出电流约150A时，对Φ0.08mm线径的漆包线有不错的焊接效果。焊接原理是：焊头尖端先产生电火花除去绝缘漆，然后进行焊接。由于紧密接触的焊头尖端除了金属的预应力外，没有其它外加的作用力，当持续工作，焊头尖端不断产生电火花，高温引起的金属热疲劳必然导致接触电阻改变，此时就需要对焊头尖端进行研磨清洁。但尖端单接触面的电阻焊平行电极焊头以夹角形成尖端接触的高度很小，在高倍显微镜下观察，接触的高度大约只有0.20mm，因此要对焊头尖端进行研磨清洁返新的余量很少，电阻焊平行电极焊头的使用寿命不长。

连体电极的电阻焊焊头可称之为尖端连体的电阻焊平行电极焊头，尖端连体的电阻焊平行电极焊头是把两个平行电极的焊头尖端做成连体，其余部分用绝缘材料填充并固连为一体。连体电极的结构需要连体部分必定为两个电极的最细小处，即连体部分的电阻值最大，如此，当大电流通过两个电极时，才能在连体部分产生高温，烫除绝缘漆后进一步完成对漆包线的焊接。例如，一种常用的连体焊头对Φ0.08mm线径的漆包线进行焊接，连体部分常温下的导电电阻为4mΩ，在输出电流约为400A时，有不错的焊接效果。与尖端单接触面焊头对比，尖端连体焊头的尖端的电阻值稳定，因而焊接的质量也比较稳定可靠，寿命也较长。但是，尖端连体的电阻焊平行电极焊头其尖端连体部分十分细小，当尖端连体焊头连续工作，细小的连体部分不断受高温和大电流冲击，不可避免加速连体部分的金属氧化和金属变性，此时也必需对焊头尖端进行研磨清洁返新。由于尖端连体电阻焊平行电极焊头的两个电极尖端的金属是没有间断的，因此连体部分的导电性能相当好，要在尖端部分产生高温，必需把连体部分加工得很细很薄。为了检测尖端连体部不同体积对电流的需求，专门进行了这样的实验：即采用同样的钨金属材料，把连体部分同样加工为长0.8mm宽0.15mm，在同样焊接φ0.08mm的漆包线时，检测连体部的不同高度对电流的需求量发现：当连体部的高度为0.30mm，约需要400A的电流；当连体部的高度为0.40mm，约需要600A的电流；当连体部的高度为0.50mm，约需要1200A的电流。由此可见，如果把连体部的高度增加，需要的电流量大大增加。由于输出能量与电流是平方关系，增加连体部的高度导致输出能量的大幅增加，对于以显微焊接为要求的焊机或焊件不堪承担。换言之，尖端连体的电阻焊平行电极焊头要对焊头尖端进行研磨清洁和返新的余量也不多。