CS254955B2

CS254955B2 - Method of central electrode production for glow plug

Info

Publication number: CS254955B2
Application number: CS270780A
Authority: CS
Inventors: John S Waite; Kenneth Howard
Original assignee: Floform Ltd
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1988-02-15

Abstract

Elektroda, sestávající z jádra, například z metli a z pláště odolného proti korozi, například z, niklové slitiny, se vyrobí ze špalíku nařezaných z drátu a tvářených za studená. Horní špalík se postaví na dolní špalík ■a spolu se vloží do dutiny černého tělesa tak, aby jejich styčná ploclia ležela uvnitř dutiny a horní špalík z ní částečně vyčníval, a zahřívají se do roztavení styčné plechy. Po následujícím ochlazení se spojené špalíky vytlačují do tvaru protáhlého tělesa, které se po- odříznutí rozšířené hlavy pěchuje za studená k vytvoření nákružku.An electrode consisting of a core, e.g. a broom and a corrosion resistant jacket, for example z, a nickel alloy, is made from a block cut from wire and cold formed. The upper block is placed on the lower block And are inserted together into the black body cavity so that their ploclia lie within the cavity and the upper block protruding from it, and heat the contact plates until they are melted. After subsequent cooling, the blocks are joined extruded into the shape of an elongated body that the head is cut up cold to form a collar.

Description

Elektroda, sestávající z jádra, například z metli a z pláště odolného proti korozi, například z, niklové slitiny, se vyrobí ze špalíku nařezaných z drátu a tvářených za studená. Horní špalík se postaví na dolní špalík a spolu se vloží do dutiny černého tělesa tak, aby jejich styčná ploclia ležela uvnitř dutiny a horní špalík z ní částečně vyčníval, a zahřívají se do roztavení styčné plechy. Po následujícím ochlazení se spojené špalíky vytlačují do tvaru protáhlého tělesa, které se po- odříznutí rozšířené hlavy pěchuje za studená k vytvoření nákružku.The electrode, consisting of a core, for example a broom and a corrosion-resistant sheath, for example, a nickel alloy, is made from a wire cut and cold formed. The upper block is placed on the lower block and together they are inserted into the cavity of the black body so that their interface ploclia lies within the cavity and the upper block partially protrudes therefrom and is heated to melt the contact plates. After subsequent cooling, the combined blocks are extruded into an elongated body, which is cold-packed to cut the expanded head to form a collar.

CMCM

Vynález se týká způsobu výroby střední elektrody pro zapalovací svíčku, sestávající z jádra elektrody z prvého kovu o vysoké tepelné vodivosti, například mědi a z pláště z druhého kovu odolného proti korozi, například niklové slitiny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a central electrode for a spark plug consisting of a first electrode core of a high thermal conductivity metal, e.g.

Bylo již navrženo, například v britském pat. spise č. 754 591, vyrábět takovou elektrodu tím způsobem, že se špalík z mědi spájí natvrdo se špalíkem z niklu a spojené špalíky se pak vytlačují, takže vznikne elektroda s měděným jádrem a niklovým pláštěm. Bylo však zjištěno, že když se pro· plášť takové elektrody použije slitiny niklu, železa a chrómu, jako je slitina známá pod obchodním názvem Inconel 600, kovová pájka nesmočí slitinu niklu, takže u pájeného spoje vzniknou póry. Při následujícím vytlačování spojených špalíků pak plášť z niklové slitiny praská v místech pórů vzniklých během tvrdého pájení.It has already been proposed, for example in British Pat. No. 754,591, to produce such an electrode in such a way that the copper plug is brazed to the nickel plug and the connected plugs are then extruded to form a copper core and nickel sheath electrode. However, it has been found that when a nickel-iron-chromium alloy such as the alloy known under the trade name Inconel 600 is used for the electrode sheath, the metal solder does not wet the nickel alloy so that pores are formed at the solder joint. Upon subsequent extrusion of bonded blocks, the nickel alloy sheath bursts at the pores formed during brazing.

V britském pat. spise č. 1 425 126 bylo navrženo vyrábět elektrodu ze špalíků z mědi a niklu, kde měděný špalík má hlavu a válcový dřík, který se zasune do odpovídajícího vývrtu v niklovém špalíku před vytlačováním obou špalíků v elektrodu. Mimoto bylo navrženo spojit oba špalíky bud spájením nebo svařením, avšak taková elektroda by při použití slitiny niklu, železa a chrómu měla uvedené vady, že by totiž na styčné ploše slitiny a mědi mohly vzniknout póry.In British Pat. No. 1,425,126, it has been proposed to produce an electrode from copper and nickel blocks, wherein the copper block has a head and a cylindrical shaft that is inserted into a corresponding bore in the nickel block before extrusion of both blocks in the electrode. In addition, it has been proposed to connect the two blocks either by soldering or welding, but such an electrode would have the aforementioned defects when using a nickel-iron-chromium alloy that pores could form on the contact surface of the alloy and copper.

Vynález odstraňuje uvedené nedostatky a jeho podstata spočívá v tom, že horní špalík z prvého kovu a dolní špalík z druhého kovu, z nichž alespoň jeden se vytvoří z drátu rozřezáním na úseky a tvářením za studená, se postaví na sebe tak, že horní špalík leží na dolním špalíku a jejich přivrácené strany se dotýkají styčnou plochou, načež se dvojice sestavená z horního a dolního špalíku umístí do dutiny absorpčního tělesa pohlcujícího záření, tak, aby část horního špalíku vyčnívala z dutiny, načež se absorpční těleso pohlcující záření s dvojicemi horních a dolních špalíků zahřívá až do roztavení styčné plochy, potom se dvojice spojených horních a dolních špalíků ochladí a jednotlivě vytlačují do tvaru protáhlého tělesa, na kterém se po odstranění rozšířené hlavy vytvoří pěchováním za studená nákružek.The invention removes the above-mentioned drawbacks and consists in that the top block of the first metal and the bottom block of the second metal, at least one of which is formed from wire by cutting into sections and cold forming, are stacked so that the top block lies on the lower block and their facing sides contact the contact surface, whereupon the pair formed from the upper and lower blocks are placed in the cavity of the radiation absorbing body so that a portion of the upper block protrudes from the cavity, whereupon the radiation absorbing body with the pairs of upper and lower The pairs of joined upper and lower blocks are cooled and individually extruded into the shape of an elongated body on which a cold collar is formed by removing the enlarged head.

První kov, který tvoři jádro,musí mit vyšší tepelnou vodivost a nižší teplotu tavení než druhý kov, který musí být odolný proti koroznímu působení prostředí, v němž elektroda pracuje.The first metal forming the core must have a higher thermal conductivity and lower melting point than the second metal, which must be resistant to the corrosive action of the environment in which the electrode operates.

První kov, který tvoří jádro, musí mít vyšobvykle mědí prostou kyslíku, třebaže podle potřeby lze použít i stříbra. Druhý kov neboli kov pláště sestává obvykle z uvedené slitiny niklu, železa a chrómu.The first metal that forms the core must typically have an oxygen-free copper, although silver may be used as needed. The second metal or sheath metal usually consists of said nickel-iron-chromium alloy.

Způsob podle vynálezu je technologicky jednoduchý a vyrobená elektroda má celistvý plášť prostý prasklin.The method according to the invention is technologically simple and the produced electrode has a solid sheath free of cracks.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem provedení znázorněným na výkrese, kde značí obr. 1 příčný řez dvojicí špalíků postavených na sebe, obr. 2 axonometrický pohled na absorpční těleso s otvory, do nichž se vsazují špalíky, obr. 3 řez absorpčním tělesem z obr. 2 s oběma špalíky vsunutými do otvoru, obr. 4 řez oběma špalíky stavenými k sobě, obr. 5 řez oběma stavenými špalíky, uloženými ve vytlačovacím stroji před vytlačením, obr. 6 podélný řez vytlačeným polotovarem elektrody a obr. 7 podélný řez elektrodou.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a pair of stacked blocks; FIG. 2 is an axonometric view of the absorbent body with the holes in which the blocks are inserted; FIG. FIG. 4 shows a longitudinal section through the extruded electrode blank and FIG. 7 shows a longitudinal section through the electrode.

Podle obr. 1 se elektroda vyrábí z horního špalíku 10, ve zvoleném příkladě z komerčně čisté, kyslíku prosté mědi, a z dolního špalíku 11 ze slitiny Inconel 600, což je slitina obsahující v typickém případě v % hmotnosti 14,7 až 17,0 % chrómu, 6,0 až 10,0 procent železa, nejvýše 1,0 °/o manganu, nejvýše 0,5 % křemíku, nejvýše 0,15 % uhlíku, nejvýše 0,5 °/o mědi a zbytek niklu. V některých případech může slitina obsahovat i kobalt.Referring to Fig. 1, the electrode is made of an upper block 10, in a selected example of commercially pure, oxygen-free copper, and a lower block 11 of Inconel 600, an alloy typically containing from 14.7 to 17.0% by weight. chromium, 6.0-10.0 percent iron, not more than 1.0% manganese, not more than 0.5% silicon, not more than 0.15% carbon, not more than 0.5% copper, and the remainder nickel. In some cases, the alloy may also contain cobalt.

Oba špalíky 10, 11 jsou vyrobeny z drátu z příslušného materiálu, který má nepatrně menší poloměr než je poloměr obou válcových špalíků 10,11. Drát se. nastříhá na krátké úseky a potom se pěchuje za studená na špalíky potřebného tvaru. Špalíky se pak běžným způsobem odmastí.Both blocks 10, 11 are made of a wire of the respective material having a slightly smaller radius than the radius of the two cylindrical blocks 10, 11. Drát se. cut into short sections and then cold-packed into blocks of the required shape. The blocks are then degreased in the usual way.

Dvojice horních a dolních špalíků 10, 11 se pak umístí do absorpčního tělesa 12 pohlcujícího záření, s výhodou z grafitu, opatřeného dutinami 14 (obr. 2). Jak ukazuje obr. 3, leží špalíky 10,11 v dutině 14 absorpčního tělesa 1.2 na sobě tak, že dolní špalík 11 ze slitiny niklu je úplně uzavřen v dutině 14, zatímco horní špalík 10 z dutiny 14 částečně vyčnívá. Styčná plocha 13 mezi oběma špalíky 10, 11 leží uvnitř dutiny 14. Oba špalíky 10, 11 se na styčné ploše přímo dotýkají a mezi nimi není žádný cizí materiál.A pair of upper and lower blocks 10, 11 are then placed in a radiation absorbing absorbent body 12, preferably of graphite, provided with cavities 14 (FIG. 2). As shown in FIG. 3, the blocks 10, 11 lie in the cavity 14 of the absorbent body 1.2 such that the lower nickel alloy block 11 is completely enclosed in the cavity 14, while the upper block 10 partially protrudes from the cavity 14. The contact surface 13 between the two blocks 10, 11 lies within the cavity 14. The two blocks 10, 11 contact directly on the contact surface and there is no foreign material between them.

Absorpční těleso 12 se všemi dvojicemi špalíků 10, 11 se pak vede sálavou pecí s redukční atmosférou. Absorpční těleso 12 se zahřívá větší rychlostí než měděné špalíky 10, takže každý měděný horní špalík 10 je zahříván převážně vedením tepla z absorpčního tělesa 12 a z příslušného niklového dolního špalíku 11. To znamená, že se ta část každého měděného horního špalíku 10, která leží u styčné, plochy 13, roztaví a smáčí v důsledku kapilárního účinku přivrácenou plochu slitinového dolního špalíku 11. Oba špalíky 10, 11 se pak ochladí. Po ochlazení se zjistí, že každý horní špalík 10 se spojil s dolním špalíkem 11 na styčné ploše 13.The absorbent body 12 with all pairs of blocks 10, 11 is then passed through a radiation furnace with a reducing atmosphere. The absorbent body 12 heats at a higher rate than the copper blocks 10, so that each copper upper block 10 is heated mainly by conduction of heat from the absorbent body 12 and the corresponding nickel lower block 11. That is, the portion of each copper upper block 10 The contact surfaces 13 melt and wet due to the capillary action the facing surface of the alloy bottom block 11. The two blocks 10, 11 are then cooled. After cooling, it is found that each upper block 10 has joined with the lower block 11 on the interface 13.

Je samozřejmé, že teplota v sálavé peci se musí přesně regulovat stejně jako rychlost pohybu absorpčního tělesa 12 pecí, aby se zajistilo dokonalé stavení dvojic horních a dolních špalíků 10,11.It goes without saying that the temperature in the radiant furnace must be precisely controlled in the same way as the speed of movement of the furnace absorbent body 12 to ensure perfect alignment of the pairs of upper and lower blocks 10, 11.

Je žádoucí, aby se zbývající část měděného horního špalíku 10 neroztavila, když však k tomu dojde, zůstane ve správné poloze v dutině 14 absorpčního tělesa 12 a roztavený kov nemůže unikat.It is desirable that the remaining portion of the copper upper block 10 does not melt, but when this occurs, it remains in the proper position in the cavity 14 of the absorbent body 12 and the molten metal cannot escape.

Z obr. 4, který ukazuje řez vedený spojenými špalíky 10, 11, je zřejmé, že horní plocha měděného horního špalíku 10 se poněkud zaoblila do, vypouklého tvaru.From Fig. 4, which shows a cross-section through the joined blocks 10, 11, it is clear that the upper surface of the copper upper block 10 has somewhat rounded into a convex shape.

Obr. 5 ukazuje dvojici spojených špalíků horního a dolního 10, 11 ve vytlačovacim stroji, jehož průtlačnice 15 má horní komoru 16, protlačovací hlavu 17 a dutinu 18. Průtlačník 19 má ploché čelo 20. Průtlačník 19 protlačí oba špalíky 10, 11 protlačovací hlavou 17 do dutiny 18, čímž vznikne protáhlé těleso .21 podle obr. 6. Těleso 21 sestává z měděného jádra 22 ležícího uvnitř pláště 23 z niklové slitiny. Na horním konci tělesa 21 je rozšířená hlava 24, která neprošla,protlačovací hlavou 17 a sestává převážně z mědi.Giant. 5 shows a pair of connected blocks of upper and lower 10, 11 in an extruder whose die 15 has an upper chamber 16, a die head 17 and a cavity 18. The die 19 has a flat face 20. The die 19 pushes both blocks 10, 11 through the die 17 into the cavity. 18, thereby forming the elongate body 21 of Figure 6. The body 21 consists of a copper core 22 lying within the nickel alloy shell 23. At the upper end of the body 21 there is a widened head 24, which has not passed, through an extrusion head 17 and consists mainly of copper.

Rozšířená hlava 24 se potom odstraní a protáhlé těleso 21 tvořící elektrodu se pěchuje za studená, čímž se vytvoří nákružek 25 podle obr. 7, který umožňuje zamontování elektrody do tělesa zapalovací svíčky.The expanded head 24 is then removed and the elongate electrode body 21 is cold packed to form the collar 25 of Figure 7, which allows the electrode to be mounted in the spark plug body.

Claims

SUBJECT

A method for producing a central spark plug electrode comprising an electrode core, a first metal having a high thermal conductivity, for example copper, and a sheath of a corrosion resistant second metal, for example a nickel alloy, characterized in that the top block (10) of the first metal; the second metal lower block (11), at least one of which is formed from wire by cutting and cold forming, is stacked so that the upper block (10) lies on the lower block (11) and their facing sides touch the contact surface (13), whereupon the pair is made up of the upper one

Of the absorbent body (12) so that a portion of the upper block (10) protrudes from the cavity (14) whereupon the absorbent body (12) absorbs the radiation. pairs of upper and lower blocks (10, 11) are heated until the contact surface (13) melts, then the pairs of joined upper and lower blocks (10, 11j) are cooled and individually extruded to form an elongated body (21) on which the heads (24) form a cold collar (25) by upsetting.

1 sheet of drawings

Ί, ·; -

h.