CN113410121A - 一种新型结构电极及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型结构电极，包括芯杆和电极，所述芯杆与所述电极通过卡接的方式固定。芯杆与电极通过卡接的方式固定，取代传统的焊接方式固定，具有芯杆和电极相互之间定位精度高的优势，同时也不会发生电极损伤的现象。
Description
技术领域
本发明涉及放映灯、高压灯或放电灯领域，尤其是其内所采用的电极，具体是一种新型结构电极及制造工艺。
背景技术
电极是电子或电器装置、设备中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。输入电流的一极叫阳极或正极，放出电流的一极叫阴极或负极。电极有各种类型，如阴极、阳极、焊接电极、电炉电极等。
在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置。电极有正负之分，一般正极为阴极，获得电子，发生还原反应，负极则为阳极，失去电子发生氧化反应。电极可以是金属或非金属，只要能够与电解质溶液交换电子，即成为电极。
在放映灯、高压灯或放电灯领域，芯杆一般通过一端插接电极，然后在环缝焊的作用下固定(电极材料为钡钨、纯钨，钍钨等，芯杆材料主要为钼)。焊接会产生高温，钨电极容易因高温损伤导致部分电子失效，降低了电极寿命，而且焊接前需要先定位，操作比较繁琐，即使焊接前定位，焊接完成后精度也不高。再者，焊接时容易发生漏焊的现象，从而导致焊接不均匀，产生芯杆与电极连接处到点不均匀的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中电极与芯杆通过焊接的方式固定，引起的容易损伤和焊接不均、精度低的技术问题。
本发明提供一种新型结构电极，包括芯杆和电极，所述芯杆与所述电极通过卡接的方式固定。
芯杆与电极通过卡接的方式固定，取代传统的焊接方式固定，具有芯杆和电极相互之间定位精度高的优势，同时也不会发生电极损伤的现象。
进一步地，所述电极设有凹槽，所述芯杆一端插接于所述凹槽内，并实现卡接。如此设置，芯杆卡接电极，操作更加方便。
进一步地，所述凹槽槽壁设有多个第一凸环，所述芯杆一端设有多个第二凸环，所述第一凸环与所述第二凸环呈交错布置。第一凸环与第二凸环的交错布置，使第一凸环卡接第二凸环构成的卡槽，第二凸环卡接第一凸环构成的卡槽，从而实现芯杆与电极卡接，结构简单，卡接牢固。
由于第一凸环在芯杆插入凹槽时会起到阻挡的作用，从而导致芯杆插入凹槽比较困难，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，所述第一凸环与所述第二凸环截面均呈锯齿形。如此设置，第一凸环的端面与第二凸环的端面均具有导向作用，不仅便于芯杆插接于凹槽内，还使芯杆卡接更加牢固。
进一步地，所述第二凸环的数量大于所述第一凸环的数量。如此设置，增加了第二凸环构成的卡槽数量，芯杆与电极更易实现卡接。
由于芯杆与凹槽均呈圆柱形，插接比较困难，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，所述凹槽呈喇叭口形，所述芯杆插入端呈渐缩结构。所述凹槽锥度为2°-2.2°，所述芯杆插入端锥度为1.5°-1.8°；所述凹槽的深度介于所述芯杆插入端长度的1.12倍至1.15倍之间。如此设置，凹槽与芯杆插入端均具有导向作用，芯杆插入凹槽更加容易。
作为优选，所述芯杆的材质为钼，所述电极的材质为钡钨、钨或钍钨。
本发明还提供一种型结构电极的制造工艺，包括以下步骤：
S1、在压力机的作用下，将所述芯杆压入所述电极中；
S2、将压接完成的所述芯杆与所述电极放入高温炉进行高温处理，高温炉按照10℃/min的升温至1300℃，并保温90分钟；所述电极与所述芯杆开始热胀冷缩，由于钼与钨膨胀系数不同，在长时间的高温下所述芯杆与所述电极连接处抱死，金属晶体开始结合，这种状态下，芯杆钼富集于电极钨的晶界；
S3、保温结束后，将高温炉炉腔温度按照20℃/min恢复至室温。使所述芯杆与所述电极形态不继续发生变化。
此工艺避免了传统的高温焊接的影响，继而也不存在因焊接不均导致芯杆与电极连接处不均匀的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是芯杆与电极卡接处的示意图；
图3是芯杆插入端的示意图；
图4是电极的主视图；
图中：1、芯杆；2、电极；3、凹槽；4、第一凸环；5、第二凸环。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1：
如图1-4所示，本发明公开了一种新型结构电极，包括芯杆1和电极2，本实施例中芯杆1的材质为钼，电极2的材质选用钨。电极2设有呈喇叭口形的凹槽3，凹槽3锥度设为2°；凹槽3槽壁设有多个截面呈锯齿形的第一凸环4。
芯杆1一端设有多个截面呈锯齿形的第二凸环5，第二凸环5的数量大于第一凸环4的数量。
芯杆1插入端呈渐缩结构，锥度设为1.5°，凹槽3的深度介于芯杆1插入端长度的1.12倍至1.15倍之间。其中芯杆1插入电极2端表面粗糙度不小于Ra12.6，电极2凹槽内表面粗糙度不小于Ra12.6；芯杆1插入端插接于凹槽3内，第一凸环4与第二凸环5呈交错布置，如此第一凸环4卡接第二凸环5构成的卡槽，第二凸环5卡接第一凸环4构成的卡槽，从而实现芯杆1与电极2卡接。
第一凸环4与第二凸环5的锯齿形设计，使第一凸环4的端面与第二凸环5的端面均具有导向作用，不仅便于芯杆1插接于凹槽3内，还使芯杆1卡接更加牢固。凹槽3的喇叭口设计与芯杆1插入端的缩口设计，均具有导向作用，芯杆1插入凹槽3更加容易。
第二凸环5的数量大于第一凸环4的数量，增加了第二凸环5构成的卡槽数量，芯杆1与电极2更易实现卡接。
实施例2：与实施例1相比，其区别之处为：凹槽3锥度为2.2°，芯杆1插入端锥度为1.8°。
实施例3：
制造实施例1和实施例2的新型结构电极的工艺，步骤如下：
S1、在压力机的作用下，将芯杆压入电极中；
S2、将压接完成的芯杆与电极放入高温炉进行高温处理，高温炉按照10℃/min的升温至1300℃，并保温90分钟；电极与芯杆开始热胀冷缩，由于钼与钨膨胀系数不同，在长时间的高温下芯杆与电极连接处抱死，金属晶体开始结合，这种状态下，芯杆钼富集于电极钨的晶界；
S3、保温结束后，将高温炉炉腔温度按照20℃/min恢复至室温。使芯杆与电极形态不继续发生变化。
本发明不仅操作方便，而且自动定位，定位精度高；芯杆1与电极2在上述安装方法的操作下，避免了传统的高温焊接的影响，继而也不存在因焊接不均导致芯杆1与电极2连接处到点不均匀的问题，电极2也不会损伤。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种新型结构电极，其特征在于：包括芯杆(1)和电极(2)，所述芯杆(1)与所述电极(2)通过卡接的方式固定。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述电极(2)设有凹槽(3)，所述芯杆(1)一端插接于所述凹槽(3)内，并实现卡接。
3.根据权利要求2所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述凹槽(3)槽壁设有多个第一凸环(4)，所述芯杆(1)一端设有多个第二凸环(5)，所述第一凸环(4)与所述第二凸环(5)呈交错布置。
4.根据权利要求3所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述第一凸环(4)与所述第二凸环(5)截面均呈锯齿形。
5.根据权利要求4所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述第二凸环(5)的数量大于所述第一凸环(4)的数量。
6.根据权利要求2所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述凹槽(3)呈喇叭口形，所述芯杆(1)插入端呈渐缩结构。
7.根据权利要求6所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述凹槽(3)锥度为2°-2.2°，所述芯杆(1)插入端锥度为1.5°-1.8°；所述凹槽(3)的深度介于所述芯杆(1)插入端长度的1.12倍至1.15倍之间。
8.根据权利要求1所述的一种新型结构电极，其特征在于：所述芯杆(1)的材质为钼，所述电极(2)的材质为钡钨、钨或钍钨。
9.一种制造权利要求1-8任意一项所述的一种新型结构电极的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在压力机的作用下，将所述芯杆(1)压入所述电极(2)；
S2、将压接完成的所述芯杆(1)与所述电极(2)放入高温炉进行高温处理，高温炉按照10℃/min升温至1300℃，并保温90分钟；
S3、保温结束后，将高温炉炉腔温度按照20℃/min恢复至室温。
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