CN2198063Y - 低温焊接用焊针 - Google Patents

Abstract

低温焊接用焊针，由盖帽(1)、焊药(2)、低熔合金 焊料(3)、金属主体(4)和尾丝(5)按顺序排列的连接 方式构成，盖帽将焊药固定于盖帽与合金焊料之间。 焊接时，尾丝插入焊枪的插孔中，当盖帽与焊点接触 时，强大的电流使盖帽、焊药和合金焊料迅速熔化并 铺开在焊接面上，同时尾丝的粗细保证它在通电后1 —1.5秒内熔化，因此防止了由于焊点过热而损害被 焊物体的性能。该焊针特别适用于在两根钢轨的连 接处焊接电导线，满足列车与铁路系统的通讯要求。

Description

本实用新型涉及焊接技术，更具体地说，涉及一种快速而且高效的低温焊接用焊针。

目前火车与铁路系统各机构的通讯主要依靠有线通讯，而由于火车是高速移动的物体，故只能借助于钢轨作为其有线通讯的线路，因此通过导线在两根钢轨之间的连接是否接触良好就成为影响通讯质量的关键问题。现在世界上大多数国家仍是采用多股导线配合螺栓连接的方式在两根钢轨之间进行电连接，但是螺栓连接不能保证导线与钢轨表面之间有良好的电接触，特别是在露天的条件下更是如此。而如果采用一般的焊接方式进行电连接，则不仅设备笨重，操作不便，所需的时间较长，工作效率低下，而且还由于加热的时间长，焊接时的温度较高（气焊温度一般约1400－1600℃，电焊温度一般约1800－2000℃），钢轨与火焰（或电弧）接触的面积较宽，致使钢轨内部的温度过高，使钢材的金属组织发生变化，因而严重地损害钢轨的性能。

本实用新型的目的是要提供一种快速而且高效，既方便于操作，同时又不会损害被焊接金属（例如钢轨）的性能的低温焊接用焊针，这种焊针特别适用于在两根钢轨的连接处实现钢轨表面与电导线之间的焊接。

本实用新型设计人经过长时间的试验研究，设计出一种适于使用的，快速而且高效的低温焊接用焊针，它由低熔合金盖帽、焊药、低熔合金焊料、金属主体和金属尾丝共5部分构成。下面结合附图来解释本发明。

图1是本实用新型低温焊接用焊针的局部剖视图。其中：

1、低熔合金盖帽， 2、焊药，

3、低熔合金焊料， 4、金属主体，

5、金属尾丝， 6、待断沟，

7、防滑沟， 8、弧形弯曲部分。

在图1中，1－5是本实用新型低温焊接用焊针的必要组成部分，盖帽1通过与合金焊料3的紧配合方式将焊药2固定于盖帽1与合金焊料3之间的空隙，焊料3是一种低熔点合金，已知低熔点合金的种类很多，技术人员可根据待焊物体的材料品种和所要求的焊接温度来适当地选择，也可以通过实验来配制，然而这不属于本实用新型的内容。盖帽1的材料可以与低熔合金焊料3的材料相同或不同，只要它在焊接时易于溶化并能与合金焊料3的材料混熔在一起而且所生成的混熔体能与待焊物体达到牢固的焊接结合即可。但为了方便起见，盖帽1的材料最好与合金焊料3的材料相同。焊药2的种类则根据合金焊料3的种类来选定，例如，假若合金焊料3是一种以银等为主要成分的低熔点合金，则焊药2就选用现有技术的银焊药。金属主体4的作用是为合金焊料3提供支持力和便于夹具夹持以及起导电作用。金属主体4与合金焊料3之间可通过常规的焊接方法焊在一起，或通过螺纹连接在一起。金属主体4的材料没有严格限制，但它最好能与合金焊料3焊接在一起，通常最好是使用黄铜，因为黄铜既具有良好的焊接性能，而且在完成焊接后又易于将凸出部分敲断。尾丝5起导电和熔断两种作用，它最好由紫铜构成，因为紫铜同时具有电阻低和熔点较低（易于熔断）两种特性，它同时具有一定硬度，便于夹具夹持和提供优良的电接触，它以紧配合的方式插入金属主体4的插孔中。

上面对焊针的5个必要组成部分进行了描述。下面对焊针的一些较佳结构特征进行描述。如图1所示，金属主体4分为a、b、c三个部分，在a与b之间有一待断沟6，在c部分有一防滑沟7。A、B、C三部分的直径可以相同或不同，但是c部分的作用是供夹具夹持，故其直径应与夹具的相应部分匹配。而a、b两部分的直径则根据需要来决定，它可视被焊物体的大小来适当选定，但其直径最好与盖帽1的外径一致。待断沟6的作用是在完成焊接后便于将仍然凸起在焊点上的b、c部分敲断，以使焊点留下较为平整的外形。防滑沟7的作用是便于夹具夹持，使焊针不能自由地从夹具中滑出。尾丝5上有一弧形弯曲部分8，其作用是在尾丝5插入夹具的通电插孔时提供良好的电接触。

也就是说，本实用新型提供了一种低温焊接用焊针，其特征在于，它由低熔合金盖帽（1）、焊药（2）、低熔合金焊料（3）、金属主体（4）和金属尾丝（5）按顺序排列的紧密连接方式构成，盖帽（1）通过与合金焊料（3）的紧配合方式将焊药（2）固定于盖帽（1）与合金焊料（3）之间的空隙，尾丝（5）的粗细保证它在通电后1－1.5秒钟内熔断。

另外，本实用新型的附加特征是，在金属主体（4）上靠近合金焊料（3）的一端有一个待断沟（6），而在金属主体（4）上靠近尾丝（5）的一端有一个防滑沟（7），在尾丝（5）上有一个弧形弯曲部分（8）。本实用新型进一步限定的特征是，金属主体（4）由黄铜构成，尾丝（5）由紫铜构成。

与现有技术相比，本实用新型的低温焊接用焊针的工作效率高（每个焊点的焊接时间只需1秒左右），操作方便，焊针的制造成本低廉，焊点平整美观，而且由于尾丝能保证在通电后1秒钟左右熔断，因此可控制焊点的温度只略高于低熔合金焊料的熔点（例如约650℃），这样就能在保证不损害钢轨的性能的条件下达到钢轨与电导线之间的牢固焊接，从而保证了列车与铁路系统之间的可靠有线通讯。

下面结合实施例来进一步解释本发明。

实施例1

准备一段15cm长的多股铜导线和另一段同样长的多股铁导线，在这两段导线的两端各焊接一块40×60×8mm的紫铜板，每块紫铜板上各开有1个φ8.5mm的圆孔。

所用的焊针如图1所示。其中，盖帽1由厚度为0.3mm的Ag－Cu－Zn型低熔点合金片冲压而成，其外径为φ8.2mm。焊药2为常规的银焊剂，总量为0.5g。合金焊料3的材料与盖帽1相同，其直径为φ7.6mm，正好与盖帽1紧配合，其厚度为5mm。金属主体4由黄铜构成，它与合金焊料3之间通过焊接连接，它分为a、b、c三部分，a、b两部分的直径皆为φ8.2mm，c部分的直径为φ7mm。a部分的长度为6mm，b与c的长度各为10mm。尾丝5为紫铜丝，其直径为φ1mm，净长度为40mm。

使用一种枪式的焊接夹具（焊枪），电源为36V的蓄电池。在进行焊接准备时，将焊针的尾丝5对准焊枪的枪口插入枪管中，直到金属主体4的c部分完全插入枪管中为止。这时尾丝5则已插入焊枪内的通电插孔中，而枪管与金属主体4之间有绝缘橡胶隔开，所以电流只能通过尾丝5才能到达盖帽1。另外，在两根钢轨相互靠近的端部侧壁表面上用砂轮片打磨，除去表面的铁锈，然后将上述的多股导线上的紫铜板用夹具夹在钢轨的除锈表面上，至此准备工作全部完毕。在焊接时，将已处于焊枪管口上的焊针以其盖帽的一端插入上述紫铜板上的φ8.5mm圆孔中，扣动焊枪的扳机（即电开关），电流立即从36V的蓄电池通过尾丝而到达盖帽处，盖帽与钢轨表面之间立即产生电弧并将盖帽、焊药和合金焊料三者一起熔化，熔化的合金焊料就充满了紫铜板与钢轨之间的缝隙。自扣动扳机后约1秒（以秒表计时），尾丝即由于通过强大电流而熔断，于是电流中断，焊接过程结束。然后拔出焊枪，这时焊针的金属主体4与熔断后残留的尾丝仍凸出在紫铜板的表面上，用榔头对准金属主体4上的b部分用力敲击，在金属主体4上的待断沟6处断裂，而金属主体4的a部分则仍留在紫铜板上的φ8.5mm圆孔中，其断裂处基本上与紫铜板表面对齐。至此，焊接操作全部结束。最后试验用榔头按切线方向猛击紫铜板，不能使紫铜板脱落，这表明焊接十分牢固。结果，不管是用铜导线或铁导线制成的焊接件，二者在使用3年后皆一直保持良好状态。

实施例2

使用与实施例1基本上相同的焊针和相应的工具，所不同之处在于，所说焊针上的盖帽1的外径为φ9.5mm，焊料3的直径为φ8.9mm，金属主体4上a、b两部分的直径均为φ9.5mm，尾丝5的直径为φ1.2mm。因此在连接于15cm长的多股铜导线或铁导线两端的紫铜板上的圆孔直径为φ10mm。焊接过程的所有操作步骤均与实施例1相同。在扣动焊枪的扳机时，尾丝5同样在1秒钟左右熔断。焊接的牢固度与焊接件的工作性能试验结果皆与实施例1相同。

Claims (6)

1、低温焊接用焊针，其特征在于，它由低熔合金盖帽(1)、焊药(2)、低熔合金焊料(3)、金属主体(4)和金属尾丝(5)按顺序排列的紧密连接方式构成，盖帽(1)通过与合金焊料(3)的紧配合方式将焊药(2)固定于盖帽(1)与合金焊料(3)之间的空隙，尾丝(5)的粗细保证它在通电后1-1.5秒钟内熔断。

2、如权利要求1的低温焊接用焊针，其特征在于，在所说金属主体（4）上靠近合金焊料（3）的一端有一个待断沟（6）。

3、如权利要求1的低温焊接用焊针，其特征在于，在所说金属主体（4）上靠近尾丝（5）的一端有一个防滑沟（7）。

4、如权利要求1的低温焊接用焊针，其特征在于，在所说尾丝（5）上有一个弧形弯曲部分（8）。

5、如权利要求1的低温焊接用焊针，其特征在于，其中的金属主体（4）由黄铜构成。

6、如权利要求1的低温焊接用焊针，其特征在于，其中的尾丝（5）由紫铜构成。

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