JPS60227998A - 溶接用電極材料 - Google Patents
溶接用電極材料Info
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- JPS60227998A JPS60227998A JP8560284A JP8560284A JPS60227998A JP S60227998 A JPS60227998 A JP S60227998A JP 8560284 A JP8560284 A JP 8560284A JP 8560284 A JP8560284 A JP 8560284A JP S60227998 A JPS60227998 A JP S60227998A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0205—Non-consumable electrodes; C-electrodes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、溶接用電極材料に関し、特に溶接、鑞接など
の溶接用電極の材料に関するものである。
の溶接用電極の材料に関するものである。
（背景技術）
近年、例えば自動車工業における軟鋼板や亜鉛めっき鋼
板の接合などに、生産性の高いスポット溶接が多用され
るようになり、このような溶接に使用される電極用材料
には従来Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金、Ｃｕ
−Ｂｅ−Ｇｏ金合金が用いられてきた。
板の接合などに、生産性の高いスポット溶接が多用され
るようになり、このような溶接に使用される電極用材料
には従来Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金、Ｃｕ
−Ｂｅ−Ｇｏ金合金が用いられてきた。
このような溶接用電極は、溶接時に大電流を必要とし、
又連続的に使用されるため、高温になり、先端部が割れ
るとか、変形するとか、損耗し易いという問題がある。
又連続的に使用されるため、高温になり、先端部が割れ
るとか、変形するとか、損耗し易いという問題がある。
従ってスポット溶接、ソーム溶接等の溶接、通電鑞接な
とに用いられる溶接用電極材料として必要な一般的な特
性は次のようなものである。
とに用いられる溶接用電極材料として必要な一般的な特
性は次のようなものである。
■良好な電気、熱の伝導性：前述のように電極には大電
流を流す必要があるため、電気抵抗による発熱が多くな
いことと、発熱した熱は速やかに伝導されて冷却される
必要がある。
流を流す必要があるため、電気抵抗による発熱が多くな
いことと、発熱した熱は速やかに伝導されて冷却される
必要がある。
■耐変形性ニスポット溶接では溶接時に電極先端に強い
圧縮応力が負荷されるため、５００℃以上の高温ならび
に室温での機械的な強度が必要である。
圧縮応力が負荷されるため、５００℃以上の高温ならび
に室温での機械的な強度が必要である。
電極先端が変形したり、クラックが生じたりした場合に
は、溶接部分に十分な応力が均一に負荷され難く、溶接
強度や溶着部の外観にも悪影響を与える。
は、溶接部分に十分な応力が均一に負荷され難く、溶接
強度や溶着部の外観にも悪影響を与える。
■溶着かないこと：電極用材料と被溶接材料、鑞材等と
が合金化し易い場合などには電極先端に被溶接材料、鑞
材等が溶着し易くなるが、溶着は溶接の妨げとなるため
、溶着のないことが望まれる。
が合金化し易い場合などには電極先端に被溶接材料、鑞
材等が溶着し易くなるが、溶着は溶接の妨げとなるため
、溶着のないことが望まれる。
■製造のし易さと価格：合金自身の製造のし易さや、溶
接用電極への加工性に優れることや、消耗品として低価
格であることが望まれる。
接用電極への加工性に優れることや、消耗品として低価
格であることが望まれる。
金、Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃｏ合金などには、上述の必要特性に
照らして次のような点で不十分な点が存在していた。
照らして次のような点で不十分な点が存在していた。
即ち、Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金は高導電
性を有し、耐軟化性や高温での硬度といった点でも優れ
ているが、製造時に約１０００’Ｃの高温で焼入処理を
施すため、この際結晶粒が粗大化して耐変形性に優れな
い場合があることと、これらの合金は電極としての使用
時に先端にクラックを生し易く、本発明者等はこの原因
がＣｒの存在により助長されるものであることを見出し
た。
性を有し、耐軟化性や高温での硬度といった点でも優れ
ているが、製造時に約１０００’Ｃの高温で焼入処理を
施すため、この際結晶粒が粗大化して耐変形性に優れな
い場合があることと、これらの合金は電極としての使用
時に先端にクラックを生し易く、本発明者等はこの原因
がＣｒの存在により助長されるものであることを見出し
た。
又Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃｏ合金は室温では高強度であるが、電
気や熱の伝導性が低く、使用時に発熱し易いことと、耐
軟化性に優れず、高価なわりには電極用材料として好ま
しいものではなかった。
気や熱の伝導性が低く、使用時に発熱し易いことと、耐
軟化性に優れず、高価なわりには電極用材料として好ま
しいものではなかった。
その他、さらに高温強度の高いＶＩ’＋ Ｍｏなどの材
料も考えられるが、電極としての他の必要条件、即ち高
電気伝導性がそ害され、電極自体が固有抵抗により異常
発熱したり、靭性の低下による割れや破損のため、実用
化が困難であった。
料も考えられるが、電極としての他の必要条件、即ち高
電気伝導性がそ害され、電極自体が固有抵抗により異常
発熱したり、靭性の低下による割れや破損のため、実用
化が困難であった。
又酸化物を分散させた銅合金表面に窒化物、炭化物又は
炭窒化物の被覆層を有する溶接用電極（特開昭５８−１
４１８７ｆｉ号）が提案されているが、これは表面層の
電気伝導度が小さく、先端での発熱が大きいため、母材
である銅合金の軟化、変形、溶融が起り昌く、寿命が充
分でなかった。
炭窒化物の被覆層を有する溶接用電極（特開昭５８−１
４１８７ｆｉ号）が提案されているが、これは表面層の
電気伝導度が小さく、先端での発熱が大きいため、母材
である銅合金の軟化、変形、溶融が起り昌く、寿命が充
分でなかった。
（発明の開示）
本発明は、上述の問題点を解決するため成されたもので
、電気、熱の伝導性に優れ、溶接用電極として使用時、
溶着しに＜＜、電極先端での余分な発熱が少なく、電極
の摩耗が少なく、かつ容易に製造し得る溶接用電極材料
を提供せんとするも物又は炭窒化物を分散させた金属又
は合金より成る被覆層を設けたことを特徴とする溶接用
電極材料である。
、電気、熱の伝導性に優れ、溶接用電極として使用時、
溶着しに＜＜、電極先端での余分な発熱が少なく、電極
の摩耗が少なく、かつ容易に製造し得る溶接用電極材料
を提供せんとするも物又は炭窒化物を分散させた金属又
は合金より成る被覆層を設けたことを特徴とする溶接用
電極材料である。
以下、本発明を図面を用いて実施例により説明する。
第１図〜第５図はそれぞれ本発明の実施例である電極チ
ップを示す縦断面図である。図において、１はチップ本
体を構成する銅合金で、３は電極の先端であり、又第４
図に示す１′はチップ本体で、その中心部に銅合金２（
例、炭素繊維強化銅合金等）が接合されている。
ップを示す縦断面図である。図において、１はチップ本
体を構成する銅合金で、３は電極の先端であり、又第４
図に示す１′はチップ本体で、その中心部に銅合金２（
例、炭素繊維強化銅合金等）が接合されている。
４は最表面に被覆された酸化物、炭化物、窒化物又は炭
窒化物を分散させた金属又は合金より成る被覆層（以下
、分散型合金被覆層と称す）である。
窒化物を分散させた金属又は合金より成る被覆層（以下
、分散型合金被覆層と称す）である。
第１図では、銅合金１の先端３の表面に分散型合金被覆
層４が設けられている。
層４が設けられている。
第２図では、銅合金１の全面に電気めっきによる銅被覆
層５を施し、さらにその上に分散型合金被覆層４が施さ
れている。
層５を施し、さらにその上に分散型合金被覆層４が施さ
れている。
第３図では、銅合金１の全面に分散型合金被覆層４′を
施し、その先端３の表面に下層と異なる分散型合金被覆
層４＃およびその上の下層き異なる他の分散型合金被覆
層呑が施されている。
施し、その先端３の表面に下層と異なる分散型合金被覆
層４＃およびその上の下層き異なる他の分散型合金被覆
層呑が施されている。
第４図では、チップ本体１′の中心部の銅合金２今
の表面に分散型合金被覆層呑が設けられている。
第５図に示すものは、銅合金１の先端３の表面に分散型
合金被覆層４が設けられたもので、スポット溶接用のチ
ップを示す。
合金被覆層４が設けられたもので、スポット溶接用のチ
ップを示す。
本発明において、母材となる銅合金としては、銅をベー
スとし、これにＣｒ＋ ＺｒｌＢｅｌＣｏ１Ｍｏ等せた
分散強化型鋼合金などである。
スとし、これにＣｒ＋ ＺｒｌＢｅｌＣｏ１Ｍｏ等せた
分散強化型鋼合金などである。
又表面の被覆層を構成する分散型合金は、金属又は合金
、例えばＧｏ、 Ｃｒ＋ ｗｌ Ｍｏ＋ Ｎｉ＋ Ｔｉ
等又はそれらの合金等をベースとし、この中に酸化物、
炭化物、窒化物又は炭窒化物、例えば炭化クロム、炭化
タングステン、炭化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミ、
窒化チタン、窒化タンタル、炭窒化チタン等の粒子を分
散させたもので、粒子の大きさｇ Ｏ，１〜２μが好ま
しい。
、例えばＧｏ、 Ｃｒ＋ ｗｌ Ｍｏ＋ Ｎｉ＋ Ｔｉ
等又はそれらの合金等をベースとし、この中に酸化物、
炭化物、窒化物又は炭窒化物、例えば炭化クロム、炭化
タングステン、炭化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミ、
窒化チタン、窒化タンタル、炭窒化チタン等の粒子を分
散させたもので、粒子の大きさｇ Ｏ，１〜２μが好ま
しい。
分散型合金被覆層は、溶接、鑞接使用時ベースの金属又
は合金が消滅しても分散している酸化物、炭化物、窒化
物又は炭窒化物粒子が残存し、表面に密着良く集積する
ため、溶着しにりく、その被覆厚は５〜１００μが好ま
しい。５μ未満では溶着防止効果が小さく、１００μを
越えると工業的にコスト高となり、電極先端の発熱が大
となる。
は合金が消滅しても分散している酸化物、炭化物、窒化
物又は炭窒化物粒子が残存し、表面に密着良く集積する
ため、溶着しにりく、その被覆厚は５〜１００μが好ま
しい。５μ未満では溶着防止効果が小さく、１００μを
越えると工業的にコスト高となり、電極先端の発熱が大
となる。
分散型合金被覆層を被覆するには、電気めっき、無電解
めっき、蒸着法等の方法が用いられる。例えばＮＬ Ｃ
ｏ又はＣｒ等のめっき液中に分散化合物の粒子を分散さ
せて電気めっきする。
めっき、蒸着法等の方法が用いられる。例えばＮＬ Ｃ
ｏ又はＣｒ等のめっき液中に分散化合物の粒子を分散さ
せて電気めっきする。
又この被覆層は第１．２．４．５図に示すように１層の
みであっても、又第３図に示すように互いに材質の異な
る分散型合金被覆層の２層以上の複数層としても良い。
みであっても、又第３図に示すように互いに材質の異な
る分散型合金被覆層の２層以上の複数層としても良い。
又銅合金との密着性を向上するため、第２図に示すよう
に電気めっきによる銅被覆層５を中間に設けても良い。
に電気めっきによる銅被覆層５を中間に設けても良い。
（実施例）
表１に示す母材合金より第１図に示すような溶接用電極
チップ本体を作成し、その先端表面に表１に示すように
分散型合金を各種条件で、Ｎ１１５は活性化反応蒸着に
より、その他は電気めっきにより被覆した。
チップ本体を作成し、その先端表面に表１に示すように
分散型合金を各種条件で、Ｎ１１５は活性化反応蒸着に
より、その他は電気めっきにより被覆した。
電極の寸法は、平行部の直径１６ｍ＋＋で、先端部の直
径は８＋１＋＋であった。
径は８＋１＋＋であった。
得られた電極チップをスポット溶接に用い、厚さ０．８
鰭の亜鉛鍍鉄板２枚を重ね合わせ、上下同一電極として
、電流１０ｋＡ、圧力２００ｋｇ、溶接時間２５サイク
ルの条件でスポット溶接を行ない、電極に溶着が生する
までの打点数を測定した結果は表１に示す通りである。
鰭の亜鉛鍍鉄板２枚を重ね合わせ、上下同一電極として
、電流１０ｋＡ、圧力２００ｋｇ、溶接時間２５サイク
ルの条件でスポット溶接を行ない、電極に溶着が生する
までの打点数を測定した結果は表１に示す通りである。
表 １
表１より、本発明によるＮ１１ｌ〜６は、従来例のＮ１
１７に比べ、いずれも溶着発生までの寿命が非常に長い
ことが分る。
１７に比べ、いずれも溶着発生までの寿命が非常に長い
ことが分る。
（発明の効果）
上述のように構成された本発明の溶接用電極材料は次の
ような効果がある。
ような効果がある。
（０）銅合金の表面に酸化物、炭化物、窒化物又は炭窒
化物を分散させた金属又は合金より成る被覆層を設けた
から、溶接、鑞接使用時被覆層の分散合金中の金属又は
合金が消滅しても分散化合物粒子が残存し、表面に密着
良く集積し、又分散合金が耐酸化性良好であるため、融
着しにくい。特にＺｎ、 Ｓｎ＋半田、Ａｇ等の低融点
金属又は合金の被覆を施した被溶接材料に対しても溶着
しにくい。
化物を分散させた金属又は合金より成る被覆層を設けた
から、溶接、鑞接使用時被覆層の分散合金中の金属又は
合金が消滅しても分散化合物粒子が残存し、表面に密着
良く集積し、又分散合金が耐酸化性良好であるため、融
着しにくい。特にＺｎ、 Ｓｎ＋半田、Ａｇ等の低融点
金属又は合金の被覆を施した被溶接材料に対しても溶着
しにくい。
（ハ）被覆層は層が薄く、主体が金属又は合金であるた
め、電極先端での余分な発熱が少ない。
め、電極先端での余分な発熱が少ない。
又被覆層が分散強化型合金であるため、摩耗が少ない。
（：）構造が単純であり、又例えば銅合金の上に、分散
化合物粒子を分散させためっき液で簡単に電気めっきし
て製造し得るため、容易に製造し得る。
化合物粒子を分散させためっき液で簡単に電気めっきし
て製造し得るため、容易に製造し得る。
る電極チップを示す縦断面図である。
１．２・・・銅合金、１′・・・チップ本体、３・・・
先端、４．４’、４’・・・分散型合金被覆層、５・・
・銅被覆層。
先端、４．４’、４’・・・分散型合金被覆層、５・・
・銅被覆層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （＋）銅合金の表面に酸化物、炭化物、窒化物又は炭窒
化物を分散させた金属又は合金より成る被覆層を設けた
ことを特徴とする溶接用電極材料。 （２）被覆層が、厚さ５〜１００μのものである特許請
求の範囲第１項記載の溶接用電極材料。 （３）被覆層を構成する金属又は合金が、Ｇｏ＋ Ｃｒ
＋ＭｏもしくはＷｌ又はそれらの合金である特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の溶接用電極材料。 （４）被覆層を構成する炭化物が、Ｃｒ ＋ Ｗ＋ Ｍ
ｏ ＋ Ｔ ａ又はＴＩの炭化物である特許請求の範
囲第１項、第２項又は第３項記載の溶接用電極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8560284A JPS60227998A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8560284A JPS60227998A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接用電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227998A true JPS60227998A (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=13863371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8560284A Pending JPS60227998A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接用電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227998A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843206A (en) * | 1987-09-22 | 1989-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Resistance welding electrode chip |
| WO1995011107A1 (en) * | 1993-10-20 | 1995-04-27 | Orbit Technologies, Inc. | Coating for a resistance welding device |
| EP1267429A4 (en) * | 2000-11-01 | 2003-09-03 | Sony Corp | BATTERY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING A WELDED ARTICLE, AND BASE |
| JPWO2006057052A1 (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-05 | 三菱電機株式会社 | 抵抗溶接用電極及び溶接抵抗電極製造方法、並びに抵抗溶接装置、抵抗溶接ライン |
| JP2009195958A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Kanto Auto Works Ltd | スポット溶接用電極、およびスポット溶接装置 |
| CN106413965A (zh) * | 2014-06-11 | 2017-02-15 | 林肯环球股份有限公司 | 手工焊条 |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8560284A patent/JPS60227998A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843206A (en) * | 1987-09-22 | 1989-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Resistance welding electrode chip |
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| US7588858B2 (en) | 2000-11-01 | 2009-09-15 | Sony Corporation | Battery, method of manufacturing the same, method of manufacturing weldment, and pedestal |
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