本發(fā)明涉及一種按獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的用于火花塞的電極。此外,本發(fā)明包括一種具有至少一個(gè)按本發(fā)明的火花塞電極的火花塞以及一種用于按本發(fā)明的火花塞電極的制造方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)今的火花塞具有中心電極和至少一個(gè)地電極。在所述火花塞的符合規(guī)范的運(yùn)行中,在所述電極之間構(gòu)成點(diǎn)火火花,所述點(diǎn)火火花點(diǎn)燃可燃的混合氣。典型地,中心電極或者地電極由電極基體和布置在所述電極基體上的含貴金屬的耐磨面所構(gòu)成。所述耐磨面通常具有比所述電極基體的材料高的抗氧化性和耐腐蝕性并且由此具有比所述電極基體的材料小的磨損。耐磨面通過(guò)焊接與相應(yīng)的電極基體材料鎖合地連接。有著不同的、在火花塞制造中所使用的焊接技術(shù)、像比如電阻焊接、激光焊接或者電子束焊接。
由于耐磨件和電極基體的不同的材料特性、尤其是耐磨件材料的高得多的熔化溫度,所述兩個(gè)組件的可靠且耐久的材料鎖合的連接的建立是挑戰(zhàn)。
另外,一方面所述含貴金屬的耐磨件的所期望的耐磨性在所述耐磨件的被熔化的區(qū)域中減小。為了仍然實(shí)現(xiàn)用于所述電極以及由此也用于所述火花塞的所期望的使用期限,需要不變的含貴金屬的材料的某種最低體積。另一方面,對(duì)于耐磨件來(lái)說(shuō)所需要的貴金屬相對(duì)昂貴,因而原則上想將所述含貴金屬的體積保持得小。
耐磨件與其高度相比擁有較小的半徑,對(duì)于具有所述耐磨件的電極來(lái)說(shuō)有著下述連接方法,所述連接方法是由焊接連接、耐磨件和火花塞的耐久性以及制造成本所構(gòu)成的可接受的折衷方案。
對(duì)于一些電極來(lái)說(shuō)耐磨件的半徑與耐磨件的高度相接近或者對(duì)于一些電極來(lái)說(shuō)半徑大于高度,對(duì)于這些電極來(lái)說(shuō)所熟知的連接方法隨著半徑的增加而提供更差的結(jié)果。要么沒(méi)有達(dá)到所述材料鎖合的連接的足夠的強(qiáng)度,要么必須使所述含貴金屬的耐磨件的太多的體積熔化,用于達(dá)到所述材料鎖合的連接的足夠的強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
相應(yīng)地,本發(fā)明的任務(wù)是,如此改進(jìn)開(kāi)頭所提到的類型的電極及其制造方法,使得消除前述缺點(diǎn)或者將其降低到最低限度。
該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立電極權(quán)利要求的特征部分或者通過(guò)獨(dú)立方法權(quán)利要求的特征部分得到解決。
本發(fā)明以如下認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ):對(duì)于所述耐磨件與所述電極基體的可靠且耐久的材料鎖合的連接來(lái)說(shuō),必須使所述耐磨件的最低體積熔化,以便為與電極基體材料進(jìn)行合金而提供足夠的材料。
為了保證這一點(diǎn),按照本發(fā)明來(lái)規(guī)定,在所述耐磨件(verschlei?teil)中線段ac相對(duì)于所述耐磨件的縱軸線x-x具有角度α并且α大于或者等于45°,其中所述點(diǎn)a和c在沿著所述縱軸線x-x的截面中標(biāo)出所述耐磨件中的、至少一個(gè)未被熔化的第一區(qū)域與至少一個(gè)被熔化的第二區(qū)域之間的過(guò)渡部。所述點(diǎn)a標(biāo)出在柱筒狀的耐磨件的圍面上的第一過(guò)渡部。所述點(diǎn)c標(biāo)出離所述縱軸線x-x最近的另一過(guò)渡部。
由此得出,所述第二區(qū)域沿著相對(duì)于所述縱軸線的徑向的方向具有和沿著相對(duì)于所述縱軸線平行的方向一樣長(zhǎng)的伸展部,或者比沿著相對(duì)于所述縱軸線平行的方向長(zhǎng)的伸展部。由此保證,不僅在所述耐磨件的邊緣上而且也在所述耐磨件的內(nèi)部使對(duì)于穩(wěn)定的材料鎖合的連接來(lái)說(shuō)所需要的材料體積熔化。所述電極在所述耐磨件與所述電極基體之間擁有深的并且同時(shí)窄的連接縫、所謂的深熔焊縫(tiefschwei?naht)。如果所述線段ac相對(duì)于所述縱軸線x-x優(yōu)選具有大于或者等于60°的角度α,尤其優(yōu)選α大于或者等于70°或者甚至大于或者等于80°,則尤其在電極基體與耐磨件之間獲得深而窄的連接縫。
所述耐磨件的縱軸線x-x從所述耐磨件的面向電極基體的側(cè)面一直延伸到所述耐磨件的與所述側(cè)面對(duì)置的端側(cè)。所述縱軸線x-x垂直于所述耐磨件的端側(cè)。如果所述耐磨件具有柱筒狀的形狀,那么,所述縱軸線x-x就相當(dāng)于所述耐磨件的柱筒軸線。所述耐磨件的端側(cè)或者說(shuō)端面能夠?yàn)閳A形、橢圓形或者多邊形。對(duì)于多邊形的端側(cè)來(lái)說(shuō),角的數(shù)目比如小于12,優(yōu)選所述角的數(shù)目為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或者六個(gè)。
本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
在所述耐磨件的第一區(qū)域的內(nèi)部,沿著所述縱軸線x-x來(lái)測(cè)量所述耐磨件的高度h。所述耐磨件的半徑r相當(dāng)于所述耐磨件的端側(cè)的外接圓的半徑。如果所述耐磨件的縱軸線x-x穿過(guò)所述耐磨件的外接圓的中心,那么所述耐磨件的半徑r就相當(dāng)于所述耐磨件的圍面相對(duì)于所述縱軸線x-x的最大間距。對(duì)于所述耐磨件的圓形的端面來(lái)說(shuō),所述耐磨件的半徑r是圓半徑。所述耐磨件的半徑r有利地大于或者等于所述耐磨件的高度h。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中能夠規(guī)定,所述耐磨件的半徑r大于或者等于所述耐磨件的高度h的1.5倍或者大于或者等于所述耐磨件的高度h的雙倍。
優(yōu)選規(guī)定,從點(diǎn)a到所述耐磨件的端側(cè)的間距不大于所述耐磨件的高度h的90%。由此保證,為穩(wěn)定的材料鎖合的連接而熔化了所述耐磨件的足夠的體積。作為補(bǔ)充方案或者替代方案能夠規(guī)定,從點(diǎn)a到所述耐磨件的端側(cè)的間距不小于所述耐磨件的高度h的50%,以便對(duì)于所述耐磨件的足夠的耐磨性來(lái)說(shuō)有著所述耐磨件的足夠的未被熔化的體積。
在一種有利的實(shí)施方式中規(guī)定,從所述耐磨件的圍面直到點(diǎn)c的最短距離不小于所述耐磨件的半徑r的50%并且/或者不大于所述耐磨件的半徑的100%。由此保證,為穩(wěn)定的材料鎖合的連接而在所述耐磨件的內(nèi)部熔化了足夠的體積并且所述連接縫具有足夠的垂直于所述縱軸線x-x的深度。
在一種有利的實(shí)施方式中規(guī)定,所述耐磨件的半徑r不小于0.75mm并且/或者不大于2mm,優(yōu)選所述耐磨件的半徑r處于1mm到1.5mm的范圍內(nèi)。
有利地規(guī)定,所述耐磨件的高度h不小于0.4mm并且/或者不大于1mm,優(yōu)選所述耐磨件的高度h處于0.5mm到0.8mm的范圍內(nèi)。
此外,本發(fā)明涉及一種火花塞,該火花塞具有至少一個(gè)按本發(fā)明的電極。所述至少一個(gè)電極能夠構(gòu)造為中心電極和/或地電極。所述地電極能夠具有頂蓋式電極、側(cè)向電極和/或弓形電極的形狀。如果所述火花塞具有多個(gè)地電極,那么所述地電極就能夠具有相同的形狀或者不同的形狀。
本發(fā)明也涉及一種用于制造電極的方法,對(duì)于該方法來(lái)說(shuō)將耐磨件布置到電極基體上。借助于焊接將所述耐磨件與所述電極基體材料鎖合地連接起來(lái),其中所述耐磨件優(yōu)選為柱筒狀。所述耐磨件以其端側(cè)與所述電極基體處于直接的接觸之中。將焊接束(schwei?strahl)相對(duì)于所述耐磨件的縱軸線x-x以角度β優(yōu)選射入到耐磨件與電極基體的接觸區(qū)域中。通過(guò)所述焊接束將為了在所述耐磨件中產(chǎn)生至少一個(gè)被熔化的區(qū)域所需要的熱能加入到耐磨本體中。通過(guò)所述焊接束在所述電極基體中所存放的能量也額外地在所述電極基體中產(chǎn)生至少一個(gè)被熔化的區(qū)域。所述耐磨件中以及所述電極基體中的被熔化的區(qū)域至少局部地彼此鄰接。在所述電極基體中與所述耐磨件中的被熔化的區(qū)域的邊界區(qū)域中,至少局部地構(gòu)成合金區(qū)域,在所述合金區(qū)域中所述耐磨件與電極基體的材料彼此進(jìn)行合金(legieren),并且由此在所述耐磨件與所述電極基體之間產(chǎn)生材料鎖合的連接。
按照本發(fā)明來(lái)規(guī)定,所述角度β不小于75°、優(yōu)選不小于81°。由此獲得以下技術(shù)效應(yīng):所述耐磨件中的被熔化的第二區(qū)域從所述圍面朝所述縱軸線x-x的方向延伸較大程度并且在總體上產(chǎn)生深的并且同時(shí)相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的連接縫、所謂的深熔焊縫。在本申請(qǐng)的意義上,“相對(duì)細(xì)長(zhǎng)”是指,所述耐磨件中的第二區(qū)域的、沿著相對(duì)于所述軸線x-x的徑向方向的最大伸展部大于沿著相對(duì)于所述縱軸線x-x平行的方向的最大的伸展部。
此外,證實(shí)對(duì)于這種技術(shù)效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)有利的是,所述焊接束具有不大于50μm的焦點(diǎn)直徑。
有利地,將用于焊接束的焦點(diǎn)置于耐磨件與電極基體的接觸區(qū)域的內(nèi)部。比如,所述焦點(diǎn)相對(duì)于所述耐磨件的圍面朝所述縱軸線x-x的方向具有所述耐磨件半徑的至少50%的間距。
優(yōu)選至少沿著所述耐磨件的周緣的一部分進(jìn)行焊接。比如能夠規(guī)定,沿著所述耐磨件的整個(gè)周緣產(chǎn)生連續(xù)的焊縫。作為替代方案,也能夠?qū)⑺龊缚p劃分為多個(gè)分區(qū)段,其中所述分區(qū)段在所述耐磨件的圍面上隔開(kāi),并且/或者在所述接觸區(qū)域和/或耐磨件和/或電極基體的內(nèi)部相互重疊。
優(yōu)選所述耐磨件中的未被熔化的區(qū)域是連續(xù)的,從而在所述耐磨件中優(yōu)選只有一個(gè)第一區(qū)域。
作為用于所述焊接束的源頭件,能夠使用激光器或者電極束(elektrodenstrahl)。所述激光器能夠脈沖式地或者連續(xù)地(cw-continouswave:連續(xù)波)運(yùn)行。比如能夠在所述焊接方法中使用固體激光器、纖維激光器、盤(pán)形激光器和/或二極管激光器。
有利地,所述焊接束的源頭件以及由此所述焊接束能夠在焊接期間圍繞著所述電極基體和所述耐磨件旋轉(zhuǎn)。作為替代方案也能夠考慮,所述焊接束的源頭件位置固定,并且具有電極基體和耐磨件的電極圍繞著軸線轉(zhuǎn)動(dòng)、尤其是圍繞著所述耐磨件的縱軸線x-x轉(zhuǎn)動(dòng)。
能夠有利地規(guī)定,在焊接期間改變所述焊接束的功率。由此能夠?qū)Ρ热缬捎谡诒涡?yīng)引起的功率損失進(jìn)行補(bǔ)償并且由此能夠產(chǎn)生盡可能均勻的連接縫。
比如能夠規(guī)定,在焊接方法的第一運(yùn)行階段中所述焊接束的功率是恒定的。在緊接在所述第一運(yùn)行階段之后的第二運(yùn)行階段中連續(xù)地降低功率或者將其降低到低的數(shù)值上,在所述第二運(yùn)行階段期間恒定地保持所述低的數(shù)值。
作為替代方案或者補(bǔ)充方案也能夠規(guī)定,所述第二運(yùn)行階段被第三運(yùn)行階段中斷。所述第三運(yùn)行階段優(yōu)選在時(shí)間上比所述第二運(yùn)行階段的各個(gè)時(shí)間上的區(qū)段短。在所述第三運(yùn)行階段中又短時(shí)間地提高所述焊接束的功率。在所述第三運(yùn)行階段結(jié)束之后,比如將所述焊接束的功率調(diào)節(jié)到其在所述第二運(yùn)行階段中在被所述第三運(yùn)行階段中斷之前的最后的數(shù)值上。
如果在焊接期間在所述電極或者焊接源頭件旋轉(zhuǎn)時(shí)比如地電極的支腳進(jìn)入到所述焊接束中并且由此遮蔽所述焊接束的一部分,則出現(xiàn)所述焊接束的功率的遮蔽效應(yīng)。
附圖說(shuō)明
附圖中:
圖1示出了一種用于火花塞的示例;
圖2示出了一種用于按本發(fā)明的電極的示例;
圖3示出了一種用于制造按本發(fā)明的中心電極的示例;
圖4示出了一種用于制造按本發(fā)明的地電極的示例;并且
圖5示出了一種用于焊接束功率的時(shí)間上的變化曲線的示例。
具體實(shí)施方式
圖1示出了火花塞1的示意圖。所述火花塞1具有金屬的殼體2,該金屬的殼體具有用于將所述火花塞1安裝在馬達(dá)機(jī)體中的螺紋3。在所述殼體2的內(nèi)部布置了絕緣體4。中心電極5和連接螺栓7布置在所述絕緣體4的內(nèi)部并且通過(guò)這里未示出的電阻元件進(jìn)行了電連接。所述中心電極5典型地在所述火花塞1的燃燒室側(cè)的端部上從所述絕緣體4中伸出來(lái)。
在所述殼體2的燃燒室側(cè)的端部上布置了地電極6。該地電極與所述中心電極5一起形成點(diǎn)火間隙。所述地電極6能夠構(gòu)造為頂蓋式電極、側(cè)向電極或者弓形電極。所述弓形電極具有兩個(gè)支臂,所述兩個(gè)支臂以其支腿16分別被焊接到所述殼體2上。所述支臂相對(duì)于彼此具有30°到180°的角度。所述弓形電極能夠構(gòu)造一體或者多部分地構(gòu)造,其中對(duì)于多部分的構(gòu)造來(lái)說(shuō)各個(gè)部件通過(guò)材料鎖合的連接、像比如焊接彼此相連接。
在圖2中示出了按本發(fā)明的電極5、6的剖面。所述電極5、6擁有電極基體8和耐磨件10,其中所述耐磨件10如此布置在所述電極基體8上,使得所述耐磨件與對(duì)置的電極6、5或者布置在對(duì)置的電極6、5上的第二耐磨件一起構(gòu)成點(diǎn)火間隙。
所述電極基體8由低合金的或者高合金的鎳合金所構(gòu)成。比如所述鎳合金與釔進(jìn)行了低合金或者與鉻進(jìn)行了高合金。所述鎳合金中的鉻份額比如為至少20個(gè)重量百分點(diǎn)、優(yōu)選甚至為至少25個(gè)重量百分點(diǎn)。
所述耐磨件10圓筒狀地設(shè)有圓形的、橢圓形的或者多邊形的端面,并且具有柱筒軸線或者縱軸線x-x。所述縱軸線x-x從所述耐磨件的端面13一直延伸到所述耐磨件的、對(duì)置的面向電極基體8的側(cè)面14。沿著所述縱軸線x-x來(lái)測(cè)量所述耐磨件10的高度h。所述耐磨件10的半徑r相當(dāng)于所述耐磨件10的圍面15相對(duì)于所述縱軸線x-x的最大間距,其中垂直于所述縱軸線x-x、比如在所述耐磨件的端面13上測(cè)量所述間距。在這種實(shí)施例中,所述耐磨件10具有圓片形狀,也就是說(shuō)所述耐磨件10的半徑r大于或者等于所述耐磨件10的高度h。比如能夠規(guī)定,所述耐磨件10的半徑r大于或者等于所述耐磨件10的高度h的1.5倍,或者甚至所述耐磨件10的半徑r大于或者等于所述耐磨件10的高度h的2倍。所述耐磨件10的半徑r不小于0.75mm并且/或者不大于2mm。優(yōu)選所述耐磨件10的半徑r不小于1mm并且/或者不大于1.5mm。所述耐磨件10的高度h不小于0.4mm并且/或者不大于1mm。優(yōu)選所述耐磨件10的高度h不小于0.6mm并且/或者不大于0.8mm。在這種實(shí)施例中,比如所述耐磨件10的半徑r是1.2mm并且所述耐磨件10的高度h是0.6mm。
所述耐磨件10由貴金屬或者貴金屬合金所構(gòu)成、像比如銥、鉑、銠、釕和/或錸或者具有這些貴金屬中的至少一種貴金屬的合金所構(gòu)成。
在這種實(shí)施例中,所述耐磨件10的、面向電極基體8的側(cè)面14與所述電極基體8處于直接的接觸之中。借助于焊接將所述耐磨件10與所述電極基體8材料鎖合地連接起來(lái),由此在所述耐磨本體10中并且在所述電極基體8中構(gòu)成區(qū)域12、18,所述區(qū)域在連接過(guò)程期間被熔化。
額外地在電極基體8與耐磨件10之間的接觸區(qū)域中還有一個(gè)區(qū)域,在該區(qū)域中所述電極基體8的材料與所述耐磨件10的材料彼此進(jìn)行合金。這個(gè)合金區(qū)域能夠小于或者等于所述電極基體8中以及所述耐磨件10中的被熔化的區(qū)域18、12的總和。合金區(qū)域與被熔化的區(qū)域18、12之間的界限能夠是流動(dòng)的,而在剖面中所述耐磨件10中或者所述電極基體8中的被熔化的區(qū)域12與未被熔化的區(qū)域11之間的界限通常能夠清楚地看出。如在圖2中所示出的那樣,能夠?qū)⑺瞿湍ゼ?0劃分為在連接過(guò)程中未被熔化的第一區(qū)域11和在連接過(guò)程中被熔化的第二區(qū)域12。
在剖面中,能夠良好地看出所述耐磨件10的未被熔化的區(qū)域11與所述耐磨件10的被熔化的區(qū)域12之間的過(guò)渡部。所述耐磨件10的第一區(qū)域11與所述耐磨件10的第二區(qū)域12之間的、在圍面15上的過(guò)渡部被稱為點(diǎn)a。所述耐磨件10的第一區(qū)域11與所述耐磨件10的第二區(qū)域12之間的、離所述縱軸線x-x最近的過(guò)渡部被稱為點(diǎn)c。線段ac相對(duì)于所述縱軸線x-x或者相對(duì)于所述縱軸線x-x的從所述點(diǎn)c中穿過(guò)的平行線x'-x'具有角度α。為了確定所述線段ac,典型地對(duì)所述耐磨件10的相同的第二區(qū)域12上的點(diǎn)a和c進(jìn)行觀察。所述角度α大于或者等于45°。優(yōu)選所述角度α甚至大于或者等于60°。
所述耐磨件10的端側(cè)13有利地沒(méi)有所述耐磨件10的第二區(qū)域12,也就是說(shuō),所述耐磨件10的端側(cè)13完全沒(méi)有被熔化并且屬于所述耐磨件10的第一區(qū)域11。理想地,從點(diǎn)a到所述耐磨件10的端側(cè)13的間距不小于所述耐磨件10的高度h的50%。此外,所述間距不大于所述耐磨件10的高度h的90%,由此為牢固的材料鎖合的連接而熔化了所述耐磨件10的足夠的材料。
從所述耐磨件10的圍面15直到所述點(diǎn)c的最短距離不小于所述耐磨件10或者端面13的半徑r的50%并且/或者不大于所述耐磨件10的半徑r的100%。這個(gè)最短距離相當(dāng)于所述耐磨件10的第二區(qū)域12沿著相對(duì)于所述縱軸線x-x的徑向方向的深度t。在此規(guī)定所述耐磨件10的第二區(qū)域12具有所述耐磨件10的至少一半的半徑r的深度t,由此保證基于所述耐磨件10與所述電極基體8的牢固的材料鎖合的連接而熔化了所述耐磨件10的足夠的材料。
在表格1中示范性地為三種情況:r=h、r=1.5h和r=2h列出了所產(chǎn)生的、用于邊界條件的極限值的角度α。所述邊界條件從所述耐磨件中的第二區(qū)域12的最小的和最大的高度b以及最小的和最大的深度t中產(chǎn)生。沿著所述圍面15來(lái)測(cè)量所述耐磨件10的第二區(qū)域12的高度b。所述耐磨件10的第二區(qū)域12的高度b應(yīng)該相當(dāng)于所述耐磨件10的高度h的至少10%并且最大50%。所述耐磨件10的第二區(qū)域12的深度t相當(dāng)于在垂直于所述縱軸線x-x的平面中點(diǎn)c與圍面15的間距。所述耐磨件10的第二區(qū)域12的深度t應(yīng)該相當(dāng)于所述耐磨件10的半徑r的至少50%和最大100%。對(duì)于上面所列舉的情況來(lái)說(shuō),由此對(duì)于所述邊界條件來(lái)說(shuō)相應(yīng)地產(chǎn)生4種可能的組合,對(duì)于所述組合來(lái)說(shuō)分別產(chǎn)生一個(gè)角度α。
表格1:
在上面所列舉的示例中,對(duì)于角度α來(lái)說(shuō)產(chǎn)生處于45°到84°的范圍內(nèi)的數(shù)值。其中于是尤其產(chǎn)生用于α(45°-63°)的小角度,如果所述耐磨件10的第二區(qū)域12具有大的高度b、也就是說(shuō)相當(dāng)于所述耐磨件10的高度h的50%,并且同時(shí)具有小的深度t、也就是僅僅相當(dāng)于所述耐磨件10的半徑r的50%。對(duì)于具有所述耐磨件10的第二區(qū)域12的小的高度b(10%h)和小的深度t(50%r)或者具有所述耐磨件10的第二區(qū)域12的大的高度b(50%h)和大的深度t(100%r)的情況來(lái)說(shuō),用于角度α的數(shù)值處于63°-83°的范圍內(nèi)。對(duì)于具有所述耐磨件10的第二區(qū)域12的小的高度b和大的深度t、相當(dāng)于窄而深的連接縫的極限情況來(lái)說(shuō),用于角度α的數(shù)值處于84°-87°的范圍內(nèi)。從中能夠推斷:在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中所述角度α優(yōu)選大于或者等于80°。
所述耐磨件10與電極基體8的材料鎖合的連接優(yōu)選通過(guò)焊接方法來(lái)進(jìn)行、像比如激光束焊接或者電極束焊接來(lái)進(jìn)行。對(duì)于所述激光束焊接來(lái)說(shuō),能夠使用脈沖式激光束或者連續(xù)激光束、也就是連續(xù)波(cw)激光。在產(chǎn)生激光束時(shí),能夠使用固體激光器、盤(pán)形激光器、二極管激光器和/或纖維激光器。
如在圖2中示意性地示出的那樣,將所述焊接束20相對(duì)于所述縱軸線x-x以角度β對(duì)準(zhǔn)耐磨件10與電極基體8之間的接觸區(qū)域。為了獲得所述耐磨件10中的第二區(qū)域12的盡可能大的深度t以及同時(shí)小的高度b,將所述焊接束20以不小于75°、優(yōu)選不小于81°的角度β射入到所述接觸區(qū)域中。
用于所述焊接束20的焦點(diǎn)比如處于所述接觸區(qū)域的內(nèi)部、也就是優(yōu)選處于所述點(diǎn)c與所述圍面15之間的路段上。所述焊接束20有利地在所述焦點(diǎn)中具有不大于50μm的直徑。由此產(chǎn)生盡可能深的并且同時(shí)不太高的焊縫或者說(shuō)連接縫。所述焊縫的形狀與所述耐磨件10中以及所述電極基體8中的被熔化的區(qū)域12、18的幾何形狀相關(guān)聯(lián)。
原則上適用:如果所述耐磨件10的半徑r相對(duì)于高度h的比例增加,那也必須擴(kuò)大所述焊接束20的入射角β,用于產(chǎn)生所述耐磨件10的第二區(qū)域12的足夠的深度t并且由此也產(chǎn)生電極基體8與耐磨件10之間的可靠的牢固的連接,而不必在所述圍面15上在高度方面過(guò)多地熔化。
優(yōu)選至少沿著所述耐磨件10的周緣的一部分進(jìn)行焊接。比如能夠規(guī)定,沿著所述耐磨件10的整個(gè)周緣產(chǎn)生連續(xù)的焊縫。作為替代方案,也能夠?qū)⑺龊缚p劃分為多個(gè)分區(qū)段,其中所述分區(qū)段在所述耐磨件10的圍面15上隔開(kāi),并且/或者在所述接觸區(qū)域的內(nèi)部并且/或者在所述耐磨本體10的內(nèi)部并且/或者在所述電極基體8的內(nèi)部相互重疊。優(yōu)選所述耐磨件10中的未被熔化的區(qū)域11是連續(xù)的,從而在所述耐磨件10中優(yōu)選只有一個(gè)第一區(qū)域11。
圖3示出了兩種可能的、用于制造按本發(fā)明的作為中心電極5的電極的實(shí)施方式。在所述第一種實(shí)施方式中,也就是在圖3a中,所述焊接束源頭件21位置固定,并且具有電極基體8和耐磨件10的電極5圍繞著軸線、在該示例中是所述耐磨件10的縱軸線x-x轉(zhuǎn)動(dòng)。在所述第二種實(shí)施方式中,也就是在圖3b中,所述焊接束源頭件21圍繞著所述電極5旋轉(zhuǎn)。
圖4示出了兩種可能的、用于制造按本發(fā)明的作為地電極6的電極的實(shí)施方式。在所述第一種實(shí)施方式中,也就是在圖4a中,所述焊接束源頭件21位置固定,并且具有電極基體8和耐磨件10的電極6圍繞著軸線、在該示例中是所述耐磨件10的縱軸線x-x轉(zhuǎn)動(dòng)。在所述第二種實(shí)施方式中,也就是在圖4b中,所述焊接束源頭件21圍繞著所述電極6旋轉(zhuǎn)。
能夠額外地規(guī)定,在焊接所述地電極6期間改變所述焊接束21的功率。由此能夠?qū)附悠陂g的功率損失進(jìn)行補(bǔ)償,如果比如在所述電極6或者焊接源頭件21旋轉(zhuǎn)時(shí)地電極6的支腿16進(jìn)入到所述焊接束20中并且由此遮蔽了所述焊接束20的一部分。
圖5示出了一種示例,該示例用于在焊接弓形地電極6期間所述焊接束20的功率p的時(shí)間上的變化曲線t。在第一運(yùn)行階段中,將所述功率p保持到恒定的數(shù)值上。在這個(gè)階段中對(duì)所述耐磨件10中以及所述電極基體8中的有待熔化的區(qū)域12、18進(jìn)行加熱,并且由此在所述電極基體8中并且在所述耐磨件10中產(chǎn)生對(duì)于深熔焊接來(lái)說(shuō)所需要的熔池。在所述第二運(yùn)行階段中,將所述功率p降低到起始功率的80%到90%。這種降低了的功率p足夠,以便所述熔池與所述焊接束20一起按照所述電極6或者焊接束源頭件21的旋轉(zhuǎn)速度沿著所述耐磨件10的周緣運(yùn)動(dòng),并且由此產(chǎn)生所述連接縫。在這種實(shí)施例中,所述第二運(yùn)行階段兩次被第三運(yùn)行階段中斷,在所述第三運(yùn)行階段中又將所述功率p提高到起始值上,用于以被存放到所述電極6中的功率p對(duì)通過(guò)所述地電極6的暫時(shí)處于焊接束20中的支腿16產(chǎn)生的遮蔽效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。在至少一整轉(zhuǎn)之后,在第四運(yùn)行階段中將所述功率p降低到0%并且結(jié)束所述焊接方法。
有利地在如此選擇所述焊接的起始位置和/或在所述焊接期間的旋轉(zhuǎn)方向,使得所述火花塞1的引起遮蔽效應(yīng)的構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)循環(huán)之內(nèi)盡可能遲地進(jìn)入到所述焊接束20中。