JPH08150483A - Method for surface treatment of electrode or nozzle tip of welding machine - Google Patents
Method for surface treatment of electrode or nozzle tip of welding machineInfo
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- JPH08150483A JPH08150483A JP29149894A JP29149894A JPH08150483A JP H08150483 A JPH08150483 A JP H08150483A JP 29149894 A JP29149894 A JP 29149894A JP 29149894 A JP29149894 A JP 29149894A JP H08150483 A JPH08150483 A JP H08150483A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スポット溶接やシーム
溶接、ロールスポット溶接等の抵抗溶接で使用される電
極チップやローラ電極等の電極（本明細書において両者
を含めて単に「電極」という）、あるいは、炭酸ガスア
ーク溶接やイナートガスアーク溶接のミグ溶接において
使用される溶接トーチの先端に装着するノズルチップの
表面にショットピーニング装置でショットを噴射して、
ショットの衝突時発生する熱エネルギで電極又はノズル
チップの表面温度を上昇させて電極又はノズルチップの
表面部の組織を微細化し、表面硬さや耐摩耗性等の機械
的特性、電気的特性を改善する表面処理方法に関する。
ちなみに、溶接は２つ以上の金属部品を容易に接合でき
る金属接合法として優れ、造船、車両、自動車、航空
機、電気製品、橋梁、建築、圧力容器、パイプ、機械、
原子炉、家庭用品及び他のあらゆる金属工業に広く利用
され、抵抗溶接機やアーク溶接機は上記の各製品の部品
を生産する生産ラインに溶接ロボットとして多数設けら
れている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electrodes such as electrode tips and roller electrodes used in resistance welding such as spot welding, seam welding and roll spot welding (both of which are simply referred to as "electrodes" in the present specification). ), Or by injecting a shot with a shot peening device on the surface of the nozzle tip attached to the tip of the welding torch used in carbon dioxide arc welding and MIG welding of inert gas arc welding,
The thermal energy generated at the time of shot collision raises the surface temperature of the electrode or nozzle tip to make the structure of the surface of the electrode or nozzle tip finer, improving the mechanical and electrical characteristics such as surface hardness and wear resistance. Surface treatment method.
By the way, welding is excellent as a metal joining method that can easily join two or more metal parts. Shipbuilding, vehicles, automobiles, aircraft, electric appliances, bridges, construction, pressure vessels, pipes, machines,
Widely used in nuclear reactors, household appliances and all other metal industries, a large number of resistance welding machines and arc welding machines are provided as welding robots in the production line for producing the parts of the above products.
【０００２】[0002]
【従来の技術】抵抗溶接は、被溶接部材である金属板を
重ね合わせてその両面から電極で挾んで加圧し電極間に
通電することにより、被溶接部材間の表面接触抵抗と電
流で発熱し、この熱により被溶接部材間で各被溶接部材
が溶融して冷却され互いに溶着するものである。抵抗溶
接の代表的なものとしてはスポット溶接とシーム溶接が
あり、スポット溶接は前述した電極として電極チップを
使用する。スポット溶接機の一例を述べると、図８に示
すように、上部電極アーム５３ａと下部電極アーム５３
ｂをそれぞれ、スポット溶接機本体に水平方向に片持ち
に設け、下部電極アーム５３ｂをスポット溶接機本体の
下部に位置して固定し、この下部電極アーム５３ｂの上
方に上部電極アーム５３ａを上下動自在に設けている。
前記二の電極アーム５３ａ、５３ｂの先端にそれぞれ、
電極ホルダ５２、５２をその軸線方向を上下方向に向け
且つ各電極ホルダ５２、５２の先端が互いに向き合うよ
う装着し、各電極ホルダ５２、５２の先端に電極チップ
５１、５１をそれぞれ着脱自在に装着する。前記上部電
極アーム５３ａの上下動の動作に伴って各電極チップ５
１、５１の先端が互いに当接離反する。電極チップ５１
を電極ホルダ５２の先端に装着する方法としては、例え
ば、電極チップ５１の後端部の外周を電極チップ５１の
後端方向に狭くなるテーパに形成し、電極ホルダ５２の
先端部には電極チップ５１の後端部を挿入するテーパ孔
を形成する。2. Description of the Related Art In resistance welding, metal plates, which are the members to be welded, are superposed and sandwiched between the electrodes by both sides of the electrode to apply pressure to energize the electrodes to generate heat due to the surface contact resistance between the members to be welded and the current. Due to this heat, each member to be welded is melted and cooled between the members to be welded and welded to each other. Typical examples of resistance welding include spot welding and seam welding, and spot welding uses an electrode tip as the electrode described above. As an example of the spot welding machine, as shown in FIG. 8, the upper electrode arm 53a and the lower electrode arm 53 are
b are respectively horizontally and cantilevered in the main body of the spot welding machine, the lower electrode arm 53b is positioned and fixed to the lower part of the main body of the spot welding machine, and the upper electrode arm 53a is vertically moved above the lower electrode arm 53b. It is provided freely.
At the tips of the two electrode arms 53a and 53b,
The electrode holders 52, 52 are attached so that their axial directions are vertical and the tips of the electrode holders 52, 52 face each other, and the electrode tips 51, 51 are detachably attached to the tips of the electrode holders 52, 52, respectively. To do. As the upper electrode arm 53a moves up and down, each electrode tip 5
The tips of 1, 51 come into contact with and separate from each other. Electrode tip 51
The electrode holder 52 may be attached to the tip of the electrode holder 52 by, for example, forming the outer periphery of the rear end of the electrode tip 51 into a taper that narrows toward the rear end of the electrode tip 51, and attaching the electrode tip to the tip of the electrode holder 52. A tapered hole for inserting the rear end portion of 51 is formed.
【０００３】電流によって二の被溶接部材間の溶接部に
発生した熱は、極一部が被溶接部材を溶融するために使
用されるだけで、残りの大部分は被溶接部材や電極チッ
プを伝わって逃げる。単位時間当りの溶接点数は電極チ
ップ温度に大きな影響を及ぼし、放散熱量が発生熱量よ
り少ないと、徐々に電極チップ温度が上昇し変形し易く
なるので、電極チップ材の塑性変形を避けるために水冷
を行なうのであるが、被溶接部材間の溶接部の熱は電極
チップの温度を上昇させる。また、被溶接部材に加える
加圧力は溶接条件によって異なるが、電極チップの表面
にはおよそ４〜１０ｋｇ／mm2の圧力がかかる。以上の
ように、電極チップの温度が上昇した状態で大きな圧力
を受けるので、電極チップは繰り返し溶接するに伴って
徐々に変形し摩耗する。The heat generated in the welded portion between the two members to be welded by the electric current is used only for melting a very small part of the member to be welded, and most of the rest is the member to be welded and the electrode tip. It is transmitted and runs away. The number of welding points per unit time has a great effect on the temperature of the electrode tip.If the amount of heat dissipated is less than the amount of heat generated, the temperature of the electrode tip gradually rises and it becomes easy to deform.Therefore, water cooling is used to avoid plastic deformation of the electrode tip material. The heat of the weld between the members to be welded raises the temperature of the electrode tip. The pressure applied to the member to be welded varies depending on the welding conditions, but a pressure of approximately 4 to 10 kg / mm 2 is applied to the surface of the electrode tip. As described above, since a large pressure is applied in a state where the temperature of the electrode tip rises, the electrode tip gradually deforms and wears with repeated welding.
【０００４】機械的な電極損耗の原因としては、(1)溶
接経過中の摩耗、圧潰などによる、(2)酸化物、塵など
の電極材中への付着、(3)加圧力と高温度による材料の
塑性変形，(4)電極チップ、電極アーム、電極ホルダな
どの偏心による滑りがあげられる。また電気的なものと
しては局部的加熱による損耗があげられる。The causes of mechanical electrode wear are (1) wear and crushing during welding, (2) adhesion of oxides, dusts, etc., to the electrode material, (3) pressure and high temperature. Plastic deformation of the material due to, and (4) slippage due to eccentricity of the electrode tip, electrode arm, electrode holder, etc. In addition, the electrical one is wear due to local heating.
【０００５】以上のことから、電極チップの材質として
は熱伝導性及び電気伝導度の良いもので且つ、硬さの比
較的高いものが望ましい。しかし、これらの性質は矛盾
するものであり、被溶接部材の材質によって適当な電極
材料が選定される。From the above, it is desirable that the material of the electrode tip is one having good thermal conductivity and electrical conductivity and relatively high hardness. However, these properties are inconsistent, and an appropriate electrode material is selected according to the material of the member to be welded.
【０００６】一般的には、クロム銅の電極チップが多く
使用されている。また、電極チップの寿命を延長するた
めに、アルミナ分散銅、ジルコニア分散銅、セラミック
分散銅等の各種分散銅が使用されている。これらの分散
銅の寿命はクロム銅に比して１．５〜２．０倍ほどであ
る。In general, chromium copper electrode tips are often used. Further, in order to extend the life of the electrode tip, various dispersed copper such as alumina dispersed copper, zirconia dispersed copper and ceramic dispersed copper are used. The life of these dispersed copper is about 1.5 to 2.0 times that of chromium copper.
【０００７】また、超硬銅（銅タン；銅と超鋼の燒結
体）、超硬銀（銀タン；銀と超鋼の燒結体）等のスポッ
ト溶接の電極チップは、硬度が高く、寿命が長い、耐熱
性が高い等の優れた性質を有しており、非常に高価では
あるが、一部使用されている。Further, the electrode tip of spot welding such as super hard copper (copper ton; sintered body of copper and super steel) and super hard silver (silver ton; sintered body of silver and super steel) has high hardness and long life. It has excellent properties such as long heat resistance and high heat resistance, and although it is very expensive, it is partially used.
【０００８】電極チップの先端形状は、図９（Ａ）〜図
９（Ｆ）に示すように、一般的に使用されるＲ形（ラジ
アス形）〔図９（Ａ）〕，Ｃ形（切頭円錐形）〔図９
（Ｂ）〕，Ｐ形（ポイント形）〔図９（Ｃ）〕，Ｆ形
（平面形）〔図９（Ｄ）〕あるいはドーム形（Ｄ形）
〔図９（Ｅ）〕やストレート・オフセット形（Ｅ形）
〔図９（Ｆ）〕などの変形チップ等の種々のものがあ
る。電極チップの先端形状は電流分布、加圧分布や冷却
効果に密接な関係があるので、溶接条件として重要なも
のであり、溶接する被溶接部材の形状や板厚の組合せに
応じて適切な形状の電極チップを決定する必要がある。
しかし、たとえ電極チップの適切な形状を決定しても、
上述したように電極チップは使用すれば次第に変形する
ので、適時清浄、研摩、整形する必要がある。The tip shape of the electrode tip is, as shown in FIGS. 9 (A) to 9 (F), generally used R type (radius type) [FIG. 9 (A)] and C type (cut). Frusto-conical) [Fig. 9
(B)], P type (point type) [Fig. 9 (C)], F type (planar type) [Fig. 9 (D)] or dome type (D type)
[Fig. 9 (E)] and straight offset type (E type)
There are various types such as modified chips such as FIG. 9 (F). The tip shape of the electrode tip is closely related to the current distribution, pressurization distribution and cooling effect, so it is important as a welding condition, and an appropriate shape depending on the shape of the workpiece to be welded and the combination of plate thicknesses. It is necessary to determine the electrode tip of.
But even if you decide on the proper shape of the electrode tip,
As described above, the electrode tip gradually deforms when used, so it is necessary to clean, polish, and shape it at appropriate times.
【０００９】従来、電極チップを整形する最も良い方法
は、電極チップを多く用意しておき、新しい電極チップ
と交換し、変形した電極はまとめて旋盤加工することで
あった。その他、電極チップを整形する方法としては、
電極チップの先端形状に合った断面形状に成形した工具
にエメリペーパーを巻いて、この工具の両面をスポット
溶接機に装着した電極チップで挾んで軽く加圧し、前記
工具を水平に回転させて電極チップの変形した部分を磨
く。また、時には被溶接部材の表面の一部が電極チップ
の先端に局部的に溶着した場合（この現象をピックアッ
プという）、この溶着した部分をヤスリで削り取ること
も行なっていた。Conventionally, the best method for shaping an electrode tip has been to prepare a large number of electrode tips, replace the electrode tips with new ones, and machine the deformed electrodes together. In addition, as a method of shaping the electrode tip,
Wrap emery paper around a tool that has a cross-sectional shape that matches the shape of the tip of the electrode tip, sandwich both sides of this tool with the electrode tips attached to the spot welding machine, and apply light pressure, rotate the tool horizontally and rotate the electrode. Polish the deformed part of the tip. Further, sometimes, when a part of the surface of the member to be welded is locally welded to the tip of the electrode tip (this phenomenon is called pickup), the welded portion is also shaved off.
【００１０】シーム溶接の電極としては、円盤状のロー
ラ電極を使用する。シーム溶接機は基本的にはスポット
溶接機とほぼ同様の構造をしており、上述したスポット
溶接機の上部電極アーム５３ａおよび下部電極アーム５
３ｂの先端に設けた電極ホルダ５２，５２及び電極チッ
プ５１，５１の代わりに、図１０に示すように、ローラ
電極５４、５４を回転自在に設け且つローラ電極５４、
５４の外周面を互いに圧接離自在に設けたものである。
被溶接部材である金属板を重ね合わせてその両面をロー
ラ電極５４、５４の外周面で圧接し、一方のローラ電極
５４をモータ等の回転駆動手段で断続的に回転させ、ロ
ーラ電極５４の回転停止時、被溶接部材を加圧、通電し
て溶接する。ローラ電極５４を再び回転して前記被溶接
部材を所定の距離だけ前進させた後、停止して溶接し、
この工程を繰返して溶接するものである。各溶接部のナ
ゲット（スポット溶接或いはシーム溶接の溶接部の溶け
込み部分をいう）の一部が係るように連続的に溶接した
ものがいわゆるシーム溶接であり、各溶接部のナゲット
が所望の間隔を介して断続的に溶接したものがロールス
ポット溶接である。A disk-shaped roller electrode is used as an electrode for seam welding. The seam welder basically has a structure similar to that of a spot welder, and the upper electrode arm 53a and the lower electrode arm 5 of the spot welder described above are basically used.
Instead of the electrode holders 52, 52 and the electrode tips 51, 51 provided at the tip of 3b, as shown in FIG. 10, roller electrodes 54, 54 are rotatably provided and the roller electrodes 54, 54 are provided.
The outer peripheral surface of 54 is provided so as to be freely press-contacted and separated from each other.
The metal plates, which are the members to be welded, are overlapped and both surfaces thereof are pressed against the outer peripheral surfaces of the roller electrodes 54, 54, and one roller electrode 54 is intermittently rotated by a rotation driving means such as a motor to rotate the roller electrode 54. When stopped, the member to be welded is pressurized and energized for welding. The roller electrode 54 is rotated again to advance the member to be welded by a predetermined distance, and then stopped and welded,
This process is repeated for welding. The so-called seam welding is one in which a part of the nugget of each welded portion (referred to as the welded portion of the welded portion of spot welding or seam welding) is continuously welded, and the nugget of each welded portion has a desired interval. Roll spot welding is performed through intermittent welding.
【００１１】ローラ電極５４の材質や外周面の形状は、
上述した電極チップの場合とほぼ同様であるが、ローラ
電極５４の場合は、電極チップの先端を整形するための
前述したようなエメリペーパーを巻いた工具を使用する
ことができないのでローラ電極５４の外周面をエメリペ
ーパーで手作業で軽く磨く程度であった。ローラ電極５
４の外周面の変形がひどくなると、旋盤加工で整形して
いた。The material of the roller electrode 54 and the shape of the outer peripheral surface are
Although it is almost the same as in the case of the electrode tip described above, in the case of the roller electrode 54, the tool wound with emery paper as described above for shaping the tip of the electrode tip cannot be used, so that the roller electrode 54 The outer peripheral surface was lightly hand-polished with emery paper. Roller electrode 5
When the deformation of the outer peripheral surface of 4 became severe, it was shaped by lathe processing.
【００１２】なお、後述するアーク溶接ではアーク熱を
利用し、その電圧は約３０Ｖ、電流は数十Ａ〜数百Ａで
あるが、上述した抵抗溶接では電極チップ間に発生する
電圧は約１Ｖと非常に低いが、その代わりに電流は数千
Ａ〜数万Ａという高電流が流れる。したがって、抵抗溶
接機の使用電気量は多大である。アルミニウム板等のよ
うに電気伝導度が良い材料をスポット溶接あるいはシー
ム溶接する場合は、特に多大な電気量を必要とする。
アーク溶接には、被覆アーク溶接、サブマージアーク溶
接、炭酸ガスアーク溶接やイナートガスアーク溶接など
があり、前記炭酸ガスアーク溶接やイナートガスアーク
溶接のミグ溶接においては、直径１．０〜２．４mmの裸
の溶加材ワイヤ（電極線、心線ともいう）を一定速度で
トーチのノズルから送給して、前記溶加材ワイヤの先端
と被溶接部材との間にメタルアークを発生させてその熱
で溶加材ワイヤが溶着される。イナートガスアーク溶接
の場合は、アーク及び溶融金属はイナートガスの流れの
中にあって空気から遮断保護される。炭酸ガスアーク溶
接の場合は、前記ミグ溶接のイナートガスの代わりに、
炭酸ガスを用いる溶極方式アーク溶接である。ミグ溶接
の溶加材ワイヤの溶融速度は毎分溶融する溶加材ワイヤ
の長さもしくは重量で表され、溶融した金属の一部はス
パッタ、蒸発などで失われて残りが被溶接部材に溶着さ
れるが、イナートガスアーク溶接では溶着効率がほとん
ど９８％以上であるから、溶融速度がそのまま溶着速度
に殆ど一致する。なお、ミグ溶接及び炭酸ガスアーク溶
接の溶接装置はほとんど同一である。In the arc welding described later, arc heat is used, the voltage is about 30 V, and the current is several tens A to several hundreds A. In the resistance welding described above, the voltage generated between the electrode tips is about 1 V. However, a high current of several thousands A to tens of thousands A flows instead. Therefore, the amount of electricity used by the resistance welding machine is large. When spot-welding or seam-welding a material having good electric conductivity such as an aluminum plate, a particularly large amount of electricity is required.
Arc welding includes coated arc welding, submerged arc welding, carbon dioxide gas arc welding and inert gas arc welding. In the MIG welding of the carbon dioxide gas arc welding and inert gas arc welding, bare welding with a diameter of 1.0 to 2.4 mm is performed. A filler wire (also called an electrode wire or core wire) is fed at a constant speed from a torch nozzle to generate a metal arc between the tip of the filler wire and the member to be welded, and the heat generated by the metal arc melts the metal arc. The filler wire is welded. In the case of inert gas arc welding, the arc and molten metal are in the flow of inert gas and are shielded from the air. In the case of carbon dioxide arc welding, instead of the inert gas of the MIG welding,
It is a welding electrode arc welding using carbon dioxide. The melting speed of the filler metal wire in MIG welding is expressed by the length or weight of the filler metal wire that melts every minute.Part of the molten metal is lost by spattering, evaporation, etc., and the rest is welded to the welded member. However, since the welding efficiency is almost 98% or more in inert gas arc welding, the melting rate almost matches the welding rate as it is. The welding equipment for MIG welding and carbon dioxide arc welding is almost the same.
【００１３】ミグ溶接には半自動式と全自動式があり、
半自動式ではトーチの操作を手で行ない、溶加材ワイヤ
のみを自動送りにする。全自動式ではトーチの操作も自
動的に行なわれる。トーチは図１１に示すように、トー
チ６１の後端をゴム製のガスホース６４で図示せざるイ
ナートガスのタンクに連通し、このガスホース６４内に
イナートガスの流路を介して可換調製ホース６５を挿通
しており、この可換調製ホース６５内を図示せざるワイ
ヤリールに巻かれた溶加材ワイヤ６８が可変速モータで
駆動される一対のローラに挾まれて低速で送給される。
可換調製ホース６５はトーチ６１内を挿通し可換調製ホ
ース６５の先端にコンタクトチューブ（電導銅パイプで
成るもので、本明細書では「ノズルチップ」という）を
装着し、前記溶加材ワイヤ６８は前記ノズルチップ６２
の内周面を摺動して送り出される。ノズルチップ６２の
外周にはイナートガスが流出する流路を介して水冷の金
属筒でなるガスノズル６３をトーチ６１の先端に螺着し
ている。トーチ６１は電流ケーブル６６を介して図示せ
ざる直流溶接機に導通し、ノズルチップ６２は前記可換
調製ホース６５、引き金６７のスイッチ及び電流ケーブ
ル６６を介して直流溶接機に接続されている。一方、被
溶接部材も図示せざる電流ケーブルを介して前記直流溶
接機に導通している。トーチ６１の引き金６７を引いて
スイッチを入れると直流溶接機がノズルチップ６２の内
周面を摺動する溶加材ワイヤ６８に導通し、溶加材ワイ
ヤ６８の先端で被溶接部材を軽くこすってアークの発生
とともに溶加材ワイヤ６８の送給が始まり被溶接部材を
溶接する。There are two types of MIG welding: semi-automatic and fully automatic.
In the semi-automatic system, the torch is manually operated and only the filler wire is automatically fed. In the fully automatic system, the torch is automatically operated. As shown in FIG. 11, the torch is connected to a tank of inert gas (not shown) with a rubber gas hose 64 at the rear end of the torch 61, and a replaceable hose 65 is inserted into the gas hose 64 through a flow path of inert gas. The filler wire 68 wound around a wire reel (not shown) in the exchangeable hose 65 is sandwiched between a pair of rollers driven by a variable speed motor and is fed at a low speed.
The exchangeable preparation hose 65 is inserted through the torch 61, and a contact tube (made of a conductive copper pipe, referred to as “nozzle tip” in this specification) is attached to the tip of the exchangeable preparation hose 65, 68 is the nozzle tip 62
Is sent by sliding on the inner peripheral surface of. On the outer periphery of the nozzle tip 62, a gas nozzle 63 made of a water-cooled metal tube is screwed to the tip of the torch 61 via a flow path through which the inert gas flows. The torch 61 is connected to a direct current welding machine (not shown) via a current cable 66, and the nozzle tip 62 is connected to the direct current welding machine via the exchange adjusting hose 65, the switch of the trigger 67 and the current cable 66. On the other hand, the member to be welded is also electrically connected to the DC welding machine via a current cable (not shown). When the trigger 67 of the torch 61 is pulled and the switch is turned on, the direct current welding machine conducts to the filler material wire 68 sliding on the inner peripheral surface of the nozzle tip 62, and the tip of the filler material wire 68 gently rubs the member to be welded. As the arc is generated, the supply of the filler wire 68 is started and the member to be welded is welded.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】従来の電極チップ及び
ローラ電極において、一般に使用されるクロム銅の電極
チップ及びローラ電極は、硬度が低いため変形しやすく
寿命が短いので、以下のような問題点があった。In the conventional electrode tip and roller electrode, the chromium copper electrode tip and roller electrode generally used are low in hardness and thus easily deformed and have a short life. Therefore, the following problems are encountered. was there.
【００１５】（１）クロム銅の電極チップはスポット溶
接機で使用するに際し、先端の形状が変形しやすいの
で、電極チップ先端の研磨作業、あるいは電極チップの
交換を頻繁に行なう必要があった。(1) When a chromium copper electrode tip is used in a spot welding machine, the tip shape is likely to be deformed, so that it is necessary to frequently perform polishing work of the tip of the electrode tip or replacement of the electrode tip.
【００１６】（２）クロム銅のローラ電極は、上記のク
ロム銅の電極チップと同様に外周面の形状が変形しやす
く、また電極チップのように整形するための簡易的な工
具を使用できずローラ電極の外周面をエメリペーパーで
手作業で軽く磨く程度にしかできないので、新たなロー
ラ電極に頻繁に交換しなければならなかった。また、ロ
ーラ電極は電極チップに比して旋盤加工に多くの時間を
要するものであった。(2) The chromium copper roller electrode is liable to be deformed in the shape of the outer peripheral surface thereof like the above-mentioned chromium copper electrode tip, and a simple tool for shaping like the electrode tip cannot be used. Since the outer peripheral surface of the roller electrode can only be lightly hand-polished with emery paper, it had to be frequently replaced with a new roller electrode. Further, the roller electrode requires much time for lathe processing as compared with the electrode tip.
【００１７】（３）したがって、スポット溶接機やシー
ム溶接機等の抵抗溶接機を生産ラインに設けている場合
（通常１ラインに多数連続加工が可能に設置されてい
る）、電極チップ先端やローラ電極の外周面の研磨作
業、あるいは電極チップやローラ電極の交換時、生産ラ
インを停止しなければならず、生産ラインの生産効率、
したがって、ラインにおける生産コストを向上するには
限界があった。かように、電極、ノズルチップの寿命が
生産効率に多大の影響を及ぼすものであった。(3) Therefore, when a resistance welding machine such as a spot welding machine or a seam welding machine is installed in the production line (usually, a large number of continuous processings can be installed in one line), the tip of the electrode tip or the roller The production line must be stopped when polishing the outer peripheral surface of the electrode or when replacing the electrode tip or roller electrode.
Therefore, there was a limit to improving the production cost in the line. As described above, the life of the electrode and the nozzle tip has a great influence on the production efficiency.
【００１８】（４）電極チップの先端及びローラ電極の
外周面が変形したり、汚れたりすると、それぞれの電極
の電気抵抗の増加と被溶接部材間の表面接触抵抗によ
り、電極と被溶接部材間に多大な熱が発生し、この熱に
より被溶接部材の表面が溶融して溶融金属が外部へ飛び
出すいわゆる表面フラッシュ、さらには被溶接部材の表
面が電極チップやローラ電極に溶着するいわゆるピック
アップなどの外部欠陥が著しく生じるという問題点があ
った。(4) If the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode are deformed or soiled, the electrical resistance of each electrode increases and the surface contact resistance between the members to be welded causes a difference between the electrodes and the member to be welded. A large amount of heat is generated on the surface of the member to be welded due to this heat, so-called surface flash where the molten metal jumps to the outside, and further the surface of the member to be welded is welded to the electrode tip or roller electrode, such as a pickup. There is a problem that external defects are significantly generated.
【００１９】さらに、電極チップの先端及びローラ電極
の外周面が変形したり、汚れたりすると溶接条件が変化
するので、溶接部のナゲットの形状にナゲット径が小さ
すぎることやナゲットの深さが大きすぎたり或いは小さ
すぎるなどの、内部欠陥が生じるという問題点があっ
た。Further, if the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode are deformed or soiled, the welding conditions will change. Therefore, the nugget diameter is too small or the nugget depth is large in the shape of the welded nugget. There is a problem that internal defects such as too small or too small occur.
【００２０】（５）電極チップ及びローラ電極の電気抵
抗を減少し、電気伝導度を高めれば電気使用量が低下す
るのであるが、上述したように電極チップの先端及びロ
ーラ電極の外周面が変形したり、汚れたりして表面フラ
ッシュ、ピックアップ等の外部欠陥やナゲット形状の内
部欠陥が生じるため通電効率が悪くなるので電力消費量
が高くなるという問題点があった。(5) If the electrical resistance of the electrode tip and the roller electrode is reduced and the electrical conductivity is increased, the amount of electricity used is reduced. However, as described above, the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode are deformed. There is a problem that power consumption is increased because external defects such as surface flash and pickup, and internal defects in a nugget shape are generated due to contamination or stains, resulting in poor energization efficiency.
【００２１】（６）また、電極チップ及びローラ電極の
材料としては、純金属材料は電気伝導度が高いが硬さが
低く、硬さを上げるために他元素を添加すると電気伝導
度が低下するという問題点があった。(6) As a material for the electrode tip and the roller electrode, a pure metal material has high electric conductivity but low hardness, and if other elements are added to increase hardness, the electric conductivity decreases. There was a problem.
【００２２】ちなみに、クロム銅(0.6%Cr)は、ビッカー
ス硬さ１５５Hv，電気伝導度８０%I.A.C.S.であり、硬
銅は、ビッカース硬さ１０５Hv，電気伝導度９７% I.A.
C.S.であり、高銀銅(6%Ag)は、ビッカース硬さ１４０H
v，電気伝導度８５% I.A.C.S.であり、ニッケル燐銅(1%
Ni,0.21%P)は、ビッカース硬さ１５５Hv，電気伝導度８
０% I.A.C.S.であり、高ベリリウム銅(2.3%Be,0.5%Co)
は、ビッカース硬さ３６０Hv，電気伝導度２５% I.A.C.
S.である。Incidentally, chromium copper (0.6% Cr) has a Vickers hardness of 155 Hv and an electric conductivity of 80% IACS, and hard copper has a Vickers hardness of 105 Hv and an electric conductivity of 97% IA.
CS, high silver copper (6% Ag), Vickers hardness 140H
v, electric conductivity 85% IACS, nickel-phosphorus copper (1%
Ni, 0.21% P) has a Vickers hardness of 155 Hv and an electrical conductivity of 8
0% IACS, high beryllium copper (2.3% Be, 0.5% Co)
Has a Vickers hardness of 360 Hv and an electric conductivity of 25% IAC
S.
【００２３】また、アルミナ分散銅、ジルコニア分散
銅、セラミック分散銅等の各種分散銅の価格は、一般の
クロム銅に比して１．５〜２．０倍ほどで、高価であ
る。The price of various dispersed copper such as alumina-dispersed copper, zirconia-dispersed copper, and ceramic-dispersed copper is 1.5 to 2.0 times that of general chromium copper, which is expensive.
【００２４】さらに、超硬銅（銅タン）、超硬銀（銀タ
ン）等の電極チップも高価であるので一般的には使用さ
れていない。Furthermore, electrode chips made of superhard copper (copper tongue), superhard silver (silver tongue), etc. are expensive and are not generally used.
【００２５】また、イナートガスアーク溶接や炭酸ガス
アーク溶接においては、溶加材ワイヤ６８とノズルチッ
プ６２とは常時導通しなければならないので、溶加材ワ
イヤ６８はノズルチップ６２の内周面を常時摺接しなが
ら高速で送給される。したがって、ノズルチップ６２の
内径と溶加材ワイヤ６８の直径との差が僅かであるの
で、溶加材ワイヤ６８がノズルチップ６２内でつまると
いう問題点があった。In addition, in the inert gas arc welding and the carbon dioxide gas arc welding, since the filler material wire 68 and the nozzle tip 62 must be in continuous conduction with each other, the filler material wire 68 always slides on the inner peripheral surface of the nozzle tip 62. It is delivered at high speed while touching. Therefore, since the difference between the inner diameter of the nozzle tip 62 and the diameter of the filler material wire 68 is small, there is a problem that the filler material wire 68 is clogged in the nozzle tip 62.
【００２６】さらに、ノズルチップ６８は銅合金製であ
るので表面硬度が低いため、前記溶加材ワイヤ６８の摺
動によりノズルチップ６２の内周面の摩耗が著しいとい
う問題点があった。Further, since the nozzle tip 68 is made of copper alloy and has a low surface hardness, there is a problem that the inner peripheral surface of the nozzle tip 62 is significantly worn due to the sliding of the filler wire 68.
【００２７】本発明は叙上の問題点を解決するために開
発されたもので、非鉄系金属で成る電極又はノズルチッ
プの表面にショットピーニング処理を施し、電極又はノ
ズルチップの 表面部の金属組織を微細化し、電気伝導
度を向上し、電極又はノズルチップの表面の硬度を高く
して耐久性を向上することを目的とする。The present invention was developed in order to solve the above problems. The surface of the electrode or nozzle tip made of a non-ferrous metal is subjected to shot peening treatment, and the metal structure of the surface portion of the electrode or nozzle tip is treated. Is miniaturized to improve the electric conductivity and increase the hardness of the surface of the electrode or the nozzle tip to improve the durability.
【００２８】[0028]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の溶接機の電極又はノズルチップの表面処理
方法においては、非鉄系金属で成る電極又はノズルチッ
プの表面に、電極又はノズルチップの硬度と同等以上の
硬度を有する粒径４０〜３００μのショットを噴射速度
１００m/sec以上で噴射し、電極又はノズルチップの表
面付近の温度を再結晶温度以上に上昇させたことを特徴
とする。また、前記電極又はノズルチップの表面に、前
記ショットを前記噴射速度以上で５〜１５秒間噴射し、
電極又はノズルチップの表面付近の温度を再結晶温度以
上に上昇させ、電極又はノズルチップの表面部の金属組
織を微細化し、電気抵抗を減少させたことを特徴とす
る。さらに前記電極をスポット溶接機における電極チッ
プあるいはシーム溶接機におけるローラ電極とし、この
電極チップの先端面に、あるいは、ローラ電極の外周面
に前記ショットを噴射し、電極チップ先端の表面付近の
温度を再結晶温度以上に上昇させる。また、溶加材ワイ
ヤが摺動する前記ノズルチップの内周面に粒径４０〜１
５０μのショットを噴射し、ノズルチップの内周面付近
の温度を再結晶温度以上に上昇させて同様の処理を行う
こともできる。また、前記電極又はノズルチップは、ク
ロム銅あるいは、アルミナ分散銅のものに適用すれば好
適である。さらに、 前記ショットを噴射速度１００m/
sec以上で噴射し、前記電極又はノズルチップの表面付
近の温度を再結晶温度以上の溶体化処理温度以上に上昇
させ、電極又はノズルチップの表面部の金属組織を微細
化し、電気抵抗を減少させ且つ表面硬度を向上させる。In order to achieve the above object, in the surface treatment method of the electrode or nozzle tip of the welding machine of the present invention, the electrode or nozzle of the electrode or nozzle tip made of non-ferrous metal is attached to the surface of the electrode or nozzle. A shot having a hardness equal to or higher than the hardness of the tip and having a particle diameter of 40 to 300 μ is jetted at a jet velocity of 100 m / sec or more, and the temperature near the surface of the electrode or the nozzle tip is raised to the recrystallization temperature or higher. To do. Moreover, the shot is jetted on the surface of the electrode or the nozzle tip at the jetting speed or more for 5 to 15 seconds,
It is characterized in that the temperature in the vicinity of the surface of the electrode or the nozzle tip is raised above the recrystallization temperature, the metal structure of the surface portion of the electrode or the nozzle tip is made fine, and the electric resistance is reduced. Further, the electrode is used as an electrode tip in a spot welding machine or a roller electrode in a seam welding machine, and the shot is jetted to the tip surface of this electrode tip or to the outer peripheral surface of the roller electrode to reduce the temperature near the surface of the tip of the electrode tip. Raise to above recrystallization temperature. Further, a particle size of 40 to 1 is formed on the inner peripheral surface of the nozzle tip on which the filler wire slides.
A similar treatment can be performed by injecting a shot of 50 μ and raising the temperature in the vicinity of the inner peripheral surface of the nozzle tip to the recrystallization temperature or higher. Further, it is preferable that the electrode or nozzle tip is made of chromium copper or alumina dispersed copper. Furthermore, the shot speed is 100 m /
Spraying for more than sec, to raise the temperature near the surface of the electrode or nozzle tip above the solution treatment temperature above the recrystallization temperature, to refine the metal structure of the surface portion of the electrode or nozzle tip, and reduce the electrical resistance. And improve the surface hardness.
【００２９】[0029]
【作用】上記のように構成された本発明の溶接機の電極
又はノズルチップの表面処理方法においては、ショット
径を４０〜３００μとしているのは、各種の処理対象に
対応する粒径であることと、また、処理対象に応じて、
噴射速度を高速にするにはショット径を小さくする必要
があること、そして、加工面の表面粗さを均一且つ、電
気抵抗を大きくしない程度の接触面の得られる適正なも
のにするためであり、また、噴射速度が１００m/sec以
上であるのは、上記のショット径において、放熱性の高
い銅合金である成品の表面付近の温度を再結晶温度以上
に上昇させるために必要である。In the surface treatment method of the electrode or nozzle tip of the welding machine of the present invention constructed as described above, the shot diameter is set to 40 to 300 μ when the particle diameter corresponds to various objects to be treated. And again, depending on the processing target
This is because it is necessary to reduce the shot diameter in order to increase the injection speed, and to make the surface roughness of the machined surface uniform and to obtain an appropriate contact surface that does not increase the electrical resistance. The injection speed of 100 m / sec or more is necessary to raise the temperature near the surface of the product, which is a copper alloy having a high heat dissipation property, to the recrystallization temperature or more at the above shot diameter.
【００３０】[0030]
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。な
お、実施例で使用する装置としては、ショットピーニン
グ処理に適用されるエア式の重力式ブラスト加工装置で
も、直圧式ブラスト加工装置を用いてもよく、エア式の
ショットピーニング装置であれば特に限定されない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. The apparatus used in the examples may be an air-type gravity blasting apparatus applied to shot peening treatment or a direct pressure blasting apparatus, and is particularly limited as long as it is an air-type shot peening apparatus. Not done.
【００３１】〔実施例１〕実施例１では、被加工物は、
図１に示すように、スポット溶接用のクロム銅で成る電
極チップ１１で、電極チップの外径は１５mm、先端形状
はＲ形（ラジアス形）で、この電極チップの先端の表面
に、図７に示すような重力式ブラスト加工装置３０（以
下、「重力式装置」という）を用いてショットピーニン
グ処理を施した。Example 1 In Example 1, the workpiece is
As shown in FIG. 1, an electrode tip 11 made of chrome copper for spot welding has an outer diameter of 15 mm and a tip shape of R shape (radius shape). Shot peening was performed using a gravity type blasting device 30 (hereinafter referred to as “gravity type device”) as shown in FIG.
【００３２】ショットピーニング装置及び該装置で実施
したショットピーニング処理条件をまとめると下表のよ
うになる。The table below shows a summary of the shot peening apparatus and the shot peening processing conditions carried out by the apparatus.
【００３３】[0033]
【表１−１】 [Table 1-1]
【００３４】重力式装置３０は、被加工物を出し入れす
る出入口３５を備えたキャビネット３１内にショット等
の研磨材３６を噴出するノズル３２が設けられ、このノ
ズル３２には管４４を連結し、この管４４は図示せざる
圧縮機に連通しており、この圧縮機から圧縮空気が供給
される。キャビネット３１の下部にはホッパ３８が設け
られ、ホッパ３８の最下端は導管４３を介してキャビネ
ット３１の上方に設置された回収タンク３３の上方側面
に連通し、回収タンク３３の下端は管４１を介して前記
ノズル３２へ連通される。回収タンク３３内の研磨材は
重力あるいは所定の圧力を受けて回収タンク３３から落
下し、前記管４４を介してノズル３２へ供給された圧縮
空気と共にキャビネット３１内へ噴射される。The gravity type apparatus 30 is provided with a nozzle 32 for ejecting an abrasive 36 such as a shot in a cabinet 31 having an entrance / exit 35 for taking in and out a workpiece, and a pipe 44 is connected to the nozzle 32. The pipe 44 communicates with a compressor (not shown), and compressed air is supplied from the compressor. A hopper 38 is provided in the lower part of the cabinet 31, and the lowermost end of the hopper 38 communicates with the upper side surface of a recovery tank 33 installed above the cabinet 31 via a conduit 43, and the lower end of the recovery tank 33 connects a pipe 41. It is communicated with the nozzle 32 via the. The abrasive in the recovery tank 33 receives gravity or a predetermined pressure, falls from the recovery tank 33, and is injected into the cabinet 31 together with the compressed air supplied to the nozzle 32 through the pipe 44.
【００３５】回収タンク３３内には、前表のショットを
投入する。The shots shown in the above table are put into the recovery tank 33.
【００３６】被加工物たる電極チップを出入口３５から
キャビネット３１内へ投入し、前記ショットはノズル３
２より前表の加工条件で、電極チップの先端の表面へ噴
射される。An electrode chip, which is a workpiece, is put into the cabinet 31 through the inlet / outlet port 35, and the shot is the nozzle 3
2 is sprayed onto the surface of the tip of the electrode tip under the processing conditions shown in the table above.
【００３７】噴射された研磨材３６およびこのとき発生
した粉塵３７は、キャビネット３１の下部のホッパ３８
に落下し、導管４３内に生じている上昇気流によって上
昇して回収タンク内に送られ、この回収タンク内に研磨
材３６が回収される。回収タンク３３内の粉塵３７は回
収タンク３３内の気流によって回収タンク３３の上端か
ら管４２を介してダストコレクタ３４へ導かれ、ダスト
コレクタ３４の底部に集積され、正常な空気がダストコ
レクタ３４の上部に設けられた排風機３９から放出され
る。The sprayed abrasive 36 and the dust 37 generated at this time are transferred to the hopper 38 at the bottom of the cabinet 31.
And is sent to the recovery tank by the rising air current generated in the conduit 43, and the abrasive 36 is recovered in the recovery tank. The dust 37 in the recovery tank 33 is guided by the air flow in the recovery tank 33 from the upper end of the recovery tank 33 to the dust collector 34 through the pipe 42 and accumulated at the bottom of the dust collector 34, so that normal air is collected in the dust collector 34. It is discharged from the blower 39 provided at the upper part.
【００３８】上記の条件でブラストされた電極チップの
先端の表面付近の温度は上昇し、電極チップの先端の表
面層の組織に変化が生じ、より一層耐久性及び耐摩耗性
に富み電気抵抗を極度に減少し、導電度が高い表面層を
有する電極チップを得る結果に至ったのである。The temperature near the surface of the tip of the electrode tip blasted under the above conditions rises, the texture of the surface layer of the tip of the electrode tip changes, and the durability and wear resistance are further enhanced and the electric resistance is further improved. The result was to obtain an electrode tip having a surface layer that was extremely reduced in conductivity.
【００３９】実施例１においては、後述する〔表１−
２〕実施例１の比較例１に示すような良好な結果を得ら
れたが、その理由を以下に説明する。先ず、被加工物で
ある電極チップ１１の表面に前記ショットを噴射したと
きの温度上昇について説明する。Example 1 will be described later [Table 1-
2) Good results were obtained as shown in Comparative Example 1 of Example 1, the reason for which will be described below. First, the temperature rise when the shot is jetted onto the surface of the electrode tip 11 which is the workpiece will be described.
【００４０】ショットの衝突前と衝突後の速度の変化
は、電極チップ１１及びショットの硬度により異なる
が、衝突後の速度は低下する。この速度の変化はエネル
ギー不変の法則により、音以外にその大部分は熱エネル
ギーに変換される。熱エネルギーは衝突時に衝突部が変
形することによる内部摩擦と考えられるが、ショットの
衝突した変形部分のみで熱交換が行なわれるので部分的
には高温になる。The change in velocity before and after the collision of the shot varies depending on the hardness of the electrode tip 11 and the shot, but the velocity after the collision decreases. Due to the law of energy invariance, most of this speed change is converted into thermal energy in addition to sound. The thermal energy is considered to be internal friction due to the deformation of the collision portion at the time of collision, but heat is exchanged only at the deformed portion where the shot has collided, so the temperature becomes high locally.
【００４１】すなわち、ショットにより変形して温度上
昇する部分の重量は、ショットの衝突前の速度に比例し
て大きくなるが、電極チップ１１の全体重量に対する比
率は小さいものであるので、温度上昇は電極チップ１１
の表面付近に局部的に生ずる。That is, the weight of the portion which is deformed by the shot and rises in temperature increases in proportion to the velocity before the collision of the shot, but since the ratio to the total weight of the electrode tip 11 is small, the rise in temperature increases. Electrode tip 11
Locally near the surface of.
【００４２】なお、ショット及び電極チップ１１の表面
硬度が共に高い場合の衝突においては反発係数ｅは１に
近いが、この場合は変形部分が小さいため局部的にはよ
り高温になる。Incidentally, the coefficient of restitution e is close to 1 in a collision when both the surface hardness of the shot and the electrode tip 11 are high, but in this case the deformed portion is small and the temperature becomes locally higher.
【００４３】また、温度上昇はショットの衝突前の速度
に比例するので、ショットの噴射速度を高速にする必要
があり、ショット径を４０μ〜３００μと小さい方が１
００m/sec以上の高速で噴射でき、しかも電極チップ１
１の表面の温度上昇を均一にできる。Further, since the temperature rise is proportional to the velocity before the shot collision, it is necessary to increase the shot injection velocity, and the smaller shot diameter is 40 μ to 300 μ.
Can jet at a high speed of 00m / sec or more, and also electrode tip 1
The temperature rise on the surface of No. 1 can be made uniform.
【００４４】上記条件でクロム銅で成る電極チップ１１
の表面にショットピーニング処理を行うと、ショットの
衝撃力によってクロム銅の表面層の温度が上昇してクロ
ム銅のショット被噴射面が著しく軟化する温度すなわち
再結晶温度以上の約１，０００℃（この場合、溶体化温
度以上となる）に達し、この過程においてクロム銅の表
面層の金属組織が変化する。Electrode chip 11 made of chromium copper under the above conditions
When shot peening treatment is performed on the surface of, the temperature of the surface layer of chromium copper rises due to the impact force of the shot, and the temperature at which the shot surface of shot of chromium copper is significantly softened, that is, about 1,000 ° C. which is higher than the recrystallization temperature ( In this case, the solution temperature is reached or higher), and the metal structure of the surface layer of chromium copper changes in this process.
【００４５】一般に、加工硬化を受けた材料は温度が上
昇し拡散が容易になると、回復、再結晶の過程を経て、
格子欠陥が消滅してゆき、機械的性質及び電気的性質が
変化する。回復過程では光学顕微鏡での変化がほとんど
認められないが、転位密度や内部応力、電気抵抗は激減
し、強さや硬さもかなり低下する。そして再結晶過程で
は加工方向に変形した結晶中に転位密度の非常に低い、
ひずみをもたない新結晶が生じて成長しついに全体が新
結晶粒になり金属組織が微細化することが光学顕微鏡組
織からはっきり認められている。In general, a material that has been subjected to work hardening undergoes a process of recovery and recrystallization when the temperature rises and diffusion becomes easy,
Lattice defects disappear and mechanical and electrical properties change. Almost no change was observed under the optical microscope during the recovery process, but the dislocation density, internal stress, and electrical resistance were drastically reduced, and the strength and hardness were also considerably reduced. And in the recrystallization process, the dislocation density in the crystal deformed in the processing direction is very low,
It is clearly recognized from the optical microscopic structure that new crystals having no strain are generated and grow until they finally become new crystal grains and the metal structure is refined.
【００４６】本実施例の電極チップの素材であるクロム
銅の材料はすでに鍛造などの塑性加工を受け、加工硬化
によって多くの格子欠陥を含みエネルギの高い状態にな
っている。しかし、ショットの衝撃力によって電極チッ
プのショット被噴射面の表面層の局部的な被噴射面の温
度が再結晶温度以上の溶体化温度にまで達し、被噴射面
の変化で常温で冷却されることが反復し、表面硬度はシ
ョットピーニング処理における加工硬化と、再結晶温度
から溶体化温度と常温への冷却の反復による金属表面の
結晶粒の微細化により高くなり、上述したように表面層
の金属組織が微細化すると考えられる。このことは、特
に後述する〔実施例２〕の本願の処理品の縦断面の金属
組織を示す４００倍の拡大図〔図４（Ｂ）〕からはっき
りと認められる。すなわち、図４（Ｂ）では拡大図の上
部に位置している電極チップ先端の表面付近の金属組織
が下部の金属組織の大きさとは異なっており金属組織が
微細化していることが認められる。ちなみに、〔実施例
１〕の本願の処理品の縦断面の金属組織を示す拡大図で
ある図２（Ｂ）では、４００倍の拡大倍率では金属組織
が微細化していることがはっきりしないが、図の上部に
位置している電極チップ先端の表面付近の金属組織が下
部の金属組織の配列とは異なっており組織変化を生じて
いることを確認できる。The chromium copper material, which is the material of the electrode tip of this embodiment, has already undergone plastic working such as forging, and is in a high energy state containing many lattice defects due to work hardening. However, due to the impact force of the shot, the temperature of the local sprayed surface of the surface layer of the shot sprayed surface of the electrode tip reaches the solution temperature of the recrystallization temperature or higher, and the sprayed surface is cooled at room temperature. That is, the surface hardness increases due to work hardening in the shot peening process and refining of crystal grains on the metal surface by repeating cooling from the recrystallization temperature to the solutionizing temperature and room temperature, and as described above, It is considered that the metal structure becomes finer. This is clearly recognized especially from a 400 times enlarged view [FIG. 4 (B)] showing the metallographic structure of the longitudinal section of the processed product of the present invention, which will be described later in [Example 2]. That is, in FIG. 4B, the metal structure near the surface of the tip of the electrode tip located in the upper part of the enlarged view is different from the size of the metal structure in the lower part, and it is recognized that the metal structure is miniaturized. By the way, in FIG. 2B, which is an enlarged view showing the metal structure of the longitudinal section of the processed product of the present invention in [Example 1], it is not clear that the metal structure is miniaturized at a magnification of 400 times, It can be confirmed that the metal structure near the surface of the tip of the electrode tip located in the upper part of the figure is different from the arrangement of the metal structure in the lower part and causes a tissue change.
【００４７】したがって、上述したように電極チップの
表面層は、回復、再結晶の過程で電気抵抗が激減し、電
気伝導度が高く変化している。Therefore, as described above, the electric resistance of the surface layer of the electrode tip is drastically reduced in the process of recovery and recrystallization, and the electric conductivity is highly changed.
【００４８】また、本願の実施例の結果を表す〔表１−
２〕及び〔表２−２〕のデータが示すように、本願の処
理品の電極チップの表面の硬度が従来品に比して高くな
っていることから推測すると、電極チップの先端の表面
は回復、再結晶過程を経たのち、この間継続して噴射す
るショットの衝撃力によるショットピーニング処理によ
り硬度を増すものと考えられる。In addition, the results of the examples of the present application are shown [Table 1-
As shown by the data in [2] and [Table 2-2], it can be estimated from the fact that the hardness of the surface of the electrode tip of the treated product of the present application is higher than that of the conventional product. After the recovery and recrystallization process, it is considered that the hardness is increased by the shot peening process by the impact force of the shot continuously ejected during this process.
【００４９】なお、一般に、クロム銅などの銅合金や他
の非鉄系金属の合金は、時効性合金においては溶体化処
理温度以上に上昇させ急冷することにより、合金の表面
を焼入れし、さらに焼きもどしの熱処理を施して表面硬
度を高くできる。そこで、本願の電極チップの表面に、
電極チップの硬度と同等以上の硬度を有する粒径４０〜
３００μのショットを噴射速度１００m/sec以上で噴射
し、電極チップの表面付近の温度を溶体化処理温度以上
に上昇させることにより、電極チップの表面に対して溶
体化処理温度以上の加熱、常温による冷却の反復がショ
ットピーニング処理とともに繰返し行なわれ、電極チッ
プの表面を硬化できるものと考えられる。なお、溶体化
処理温度は再結晶温度より高いので、電極チップの表面
付近の温度が再結晶温度から溶体化処理温度へと上昇
し、常温による冷却が反復される過程において前述した
ように回復、再結晶の過程を経て金属組織が微細化し電
気伝導度が向上するものと推測される。In general, a copper alloy such as chromium copper and an alloy of other non-ferrous metal in an aging alloy are hardened by raising the temperature to the solution treatment temperature or higher and quenching the alloy, and further quenching. The surface hardness can be increased by applying a heat treatment for reversion. Therefore, on the surface of the electrode tip of the present application,
Particle size 40 to have hardness equal to or higher than that of the electrode tip
By injecting a shot of 300μ at an injection speed of 100 m / sec or more and raising the temperature near the surface of the electrode tip to the solution treatment temperature or more, heating above the solution treatment temperature to the surface of the electrode tip, at room temperature It is considered that the cooling is repeated together with the shot peening treatment to cure the surface of the electrode tip. Since the solution treatment temperature is higher than the recrystallization temperature, the temperature near the surface of the electrode tip rises from the recrystallization temperature to the solution treatment temperature and recovers as described above in the course of repeated cooling at room temperature, It is presumed that the metal structure becomes finer and the electric conductivity is improved through the recrystallization process.
【００５０】本実施例の処理が非常に効果的であること
は、同材質で同一形状の従来品と処理品とを比較するこ
とにより明確である。その比較例を以下に示す。The fact that the treatment of this embodiment is very effective is clear by comparing a conventional product having the same material and the same shape with a treated product. The comparative example is shown below.
【００５１】[0051]
【表１−２】 [Table 1-2]
【００５２】なお、表面硬度のデータは、〔表１−３〕
に示すように、１個の電極チップに付き任意４又は５箇
所の硬度を測定し、これを５個の電極チップに対して行
ない、合計２０又は２５の測定値の平均値を示すもので
ある。The surface hardness data are shown in [Table 1-3].
As shown in, the hardness is measured at arbitrary 4 or 5 points on one electrode tip, and the hardness is measured for 5 electrode tips to show the average value of the total of 20 or 25 measured values. .
【００５３】[0053]
【表１−３】 [Table 1-3]
【００５４】耐久性（寿命）は、各電極チップを用いて
同一の溶接条件でスポット溶接を行なったときの所望の
溶接品質を満たすスポット溶接可能な打点数である。Durability (life) is the number of spots that can be spot-welded to satisfy desired welding quality when spot welding is performed under the same welding conditions using each electrode tip.
【００５５】ナゲットの状態は、各電極チップを用いて
同一の溶接条件でスポット溶接を行なったときの０．８
mm厚、ボンデ鋼板（亜鉛皮膜；ＳＰＣＣ）から成る試験
片の溶接部の断面をエッチング処理してマクロ的に目視
検査したものである。The state of the nugget was 0.8 when spot welding was performed under the same welding condition using each electrode tip.
The cross section of the welded part of a test piece made of a steel plate (zinc coating; SPCC) having a thickness of mm was etched and visually inspected macroscopically.
【００５６】ナゲットの生成状態は、従来のものより大
きく、電気抵抗がきわめて減少し、電気伝導度が良好で
あることを示しており、後述するように従来品に比較し
て４〜５倍の寿命延長が見られ、また、従来品におい
て、１１，０００Ａの電流をかけていたが、従来のナゲ
ットを得るのであれば、電流値を１０％低下でき、この
ため、電気消費量を節減できると共に、さらに電極寿命
を１０倍程度延長できた。したがって、溶接ラインにお
いて、３〜４時間毎にラインのロボットを停止し、電極
を交換する作業のサイクルを１０倍の時間間隔に延長す
ることができ、生産コストの大幅な低下を達成できた。The generation state of the nugget is larger than that of the conventional one, showing that the electric resistance is extremely reduced and the electric conductivity is good, and as will be described later, it is 4 to 5 times that of the conventional product. The life was extended, and in the conventional product, a current of 11,000 A was applied, but if the conventional nugget is obtained, the current value can be reduced by 10%, and thus the electric consumption can be reduced. Moreover, the electrode life could be extended about 10 times. Therefore, in the welding line, the robot of the line can be stopped every 3 to 4 hours, and the cycle of the work of exchanging the electrodes can be extended to a time interval of 10 times, and the production cost can be significantly reduced.
【００５７】以上の〔表１−２〕のデータが示すよう
に、本願の電極チップの表面硬度は、従来の電極チップ
の８．５％向上し、これに伴って本願の電極チップの耐
久性（寿命）は４倍である。さらに、本願の電極チップ
でスポット溶接を行なった場合、従来品に比してスポッ
ト溶接部のナゲットの状態が良好であることは、電極チ
ップの表面組織の電気伝導度が向上し、電極チップの先
端面と被溶接部材（スポット溶接の試験片）との表面接
触抵抗が低く、通電状態が良好であるためと推測でき
る。As shown in the above data of [Table 1-2], the surface hardness of the electrode tip of the present invention is improved by 8.5% as compared with the conventional electrode tip, and the durability of the electrode tip of the present application is accordingly increased. (Life) is 4 times. Furthermore, when spot welding is performed with the electrode tip of the present application, the state of the nugget at the spot weld is better than that of the conventional product, which means that the electrical conductivity of the surface texture of the electrode tip is improved, It can be inferred that the surface contact resistance between the tip surface and the member to be welded (test piece for spot welding) is low, and the energization state is good.
【００５８】実際、図２（Ａ），図２（Ｂ）および図３
（Ａ），図３（Ｂ）を参照して本実施例の処理品と従来
品の電極チップの表面層の組織の状態を比較すると、以
下の違いがみられる。Actually, FIG. 2 (A), FIG. 2 (B) and FIG.
3A and 3B, comparing the textures of the surface layers of the electrode tip of the present example and the conventional article, the following differences can be seen.
【００５９】図３（Ａ）は電極チップの先端を旋盤加工
でＲ形（ラジアル形）に成形したもので旋盤のバイト刃
先の軌跡をはっきり認められるが、図２（Ａ）は旋盤の
バイト刃先の軌跡を認められず、電極チップの先端面に
満遍なく本願の処理を施していることがわかる。図２
（Ｂ）は本願の電極チップの先端部分の縦断面組織を４
００倍に拡大した金属組織図で、従来品の電極チップの
図３（Ｂ）と比較すると、図３（Ｂ）では電極チップ先
端の表面付近の金属組織と下部の金属組織の配列はほと
んど異なっていないが、図２（Ｂ）では図の上部に位置
している電極チップ先端の表面付近の金属組織（４００
倍の拡大図では電極チップの表面から約１０ないし２０
mmまでの範囲で、実際には表面から２５〜５０μの深
さ）が下部の金属組織の結晶粒の配列とは異なることが
はっきり認められ組織変化を生じている。この拡大倍率
では金属組織が微細化していることがはっきりしない
が、前述したように〔表１−２〕のデータにおいて処理
品と従来品の電極チップを用いてスポット溶接した試験
片の溶接部のナゲットの状態に明らかな違いがあること
は、処理品の電極チップの先端の通電状態が良好である
と考えられ、金属組織が微細化していることを推測でき
る。ちなみに、後述する実施例２の本願の電極チップの
処理品の縦断面組織を示す図４（Ｂ）と従来品の縦断面
組織を示す図５（Ｂ）とを比較すると、表面組織の違い
がはっきりと認められ、図４（Ｂ）では図の上部に位置
している電極チップ先端の表面付近の金属組織が下部の
金属組織の結晶粒の大きさとは異なっており微細化して
いる。In FIG. 3 (A), the tip of the electrode tip is formed into a R shape (radial shape) by lathe processing, and the locus of the cutting edge of the lathe can be clearly recognized, but FIG. 2 (A) shows the cutting edge of the lathe. No trace is observed, indicating that the tip surface of the electrode tip is evenly treated. Figure 2
(B) shows the vertical cross-sectional structure of the tip portion of the electrode tip of the present application.
Compared with FIG. 3 (B) of the conventional electrode tip in a metallographic view magnified 00 times, the arrangement of the metallography near the surface of the tip of the electrode tip and the arrangement of the lower metallography are almost different in FIG. 3 (B). 2B, the metallographic structure (400
In the enlarged view of 2 times, it is about 10 to 20 from the surface of the electrode tip.
In the range up to mm, it is clearly recognized that the depth is 25 to 50 μm from the surface) different from the arrangement of the crystal grains of the lower metallographic structure, and the microstructure is changed. At this magnification, it is not clear that the metallographic structure has become finer, but as described above, in the data of [Table 1-2], the welded portion of the test piece spot-welded using the electrode tip of the treated product and the conventional product was used. The fact that there is a clear difference in the state of the nugget is considered to indicate that the current-carrying state of the tip of the electrode tip of the processed product is good, and it can be inferred that the metallographic structure is fine. By the way, when comparing FIG. 4 (B) showing the vertical cross-sectional structure of the processed product of the electrode tip of the present invention of Example 2 described later with FIG. 5 (B) showing the vertical cross-sectional structure of the conventional product, the difference in the surface structure is found. 4B, the metal structure near the surface of the tip of the electrode tip located in the upper part of the figure is different from the size of the crystal grains of the lower metal structure and is finely divided.
【００６０】〔実施例２〕実施例２では、被加工物は、
図１に示すように、スポット溶接用のアルミナ分散銅で
成る電極チップ１１で、電極チップの形状は図１に示す
ように、外径１５mm、先端形状はＲ形（ラジアス形）
で、この電極チップの先端の表面にショットピーニング
処理を施した。以下に、ショットピーニング装置及び該
装置で実施したショットピーニング処理条件、並びにそ
の結果の比較例を示す。Example 2 In Example 2, the workpiece is
As shown in FIG. 1, an electrode tip 11 made of alumina-dispersed copper for spot welding. The shape of the electrode tip is as shown in FIG. 1, the outer diameter is 15 mm and the tip shape is R-shaped (radius type).
Then, the surface of the tip of this electrode tip was subjected to shot peening. Below, a shot peening apparatus, shot peening processing conditions performed by the apparatus, and a comparative example of the results are shown.
【００６１】[0061]
【表２−１】 [Table 2-1]
【００６２】[0062]
【表２−２】 [Table 2-2]
【００６３】なお、表面硬度のデータは、〔表２−３〕
に示すように、１個の電極チップに付き任意５箇所の硬
度を測定し、これを４又は５個の電極チップに対して行
ない、合計２０又は２５の測定値の平均値を示すもので
ある。The surface hardness data is shown in [Table 2-3].
As shown in, the hardness at any 5 points on one electrode tip is measured, and the hardness is measured for 4 or 5 electrode tips, and the average value of the total of 20 or 25 measured values is shown. .
【００６４】[0064]
【表２−３】 [Table 2-3]
【００６５】耐久性（寿命）は、各電極チップを用いて
同一の溶接条件でスポット溶接を行なったときの所望の
溶接品質を満たすスポット溶接可能な打点数である。Durability (life) is the number of spots that can be spot-welded to satisfy desired welding quality when spot welding is performed under the same welding conditions using each electrode tip.
【００６６】ナゲットの状態は、各電極チップを用いて
同一の溶接条件でスポット溶接を行なったときの試験片
の溶接部の断面をエッチング処理してマクロ的に目視検
査したものである。The state of the nugget was obtained by performing a macroscopic visual inspection by etching the cross section of the welded portion of the test piece when spot welding was performed under the same welding condition using each electrode tip.
【００６７】以上の〔表２−２〕のデータが示すよう
に、本願の電極チップの表面硬度は、従来の電極チップ
の２１．３％向上し、これに伴って本願の電極チップの
耐久性（寿命）は５倍である。さらに、本願の電極チッ
プでスポット溶接を行なった場合、従来品に比してスポ
ット溶接部のナゲットの状態が良好であることは、電極
チップの表面組織の電気伝導度が向上し、電極チップの
先端面と被溶接部材（スポット溶接の試験片）との表面
接触抵抗が低く、通電状態が良好であるためと推測でき
る。As shown in the above data of [Table 2-2], the surface hardness of the electrode tip of the present application is improved by 21.3% as compared with the conventional electrode tip, and the durability of the electrode tip of the present application is accordingly increased. (Life) is 5 times. Furthermore, when spot welding is performed with the electrode tip of the present application, the state of the nugget at the spot weld is better than that of the conventional product, which means that the electrical conductivity of the surface texture of the electrode tip is improved, It can be inferred that the surface contact resistance between the tip surface and the member to be welded (test piece for spot welding) is low, and the energization state is good.
【００６８】図４（Ａ），図４（Ｂ）および図５
（Ａ），図５（Ｂ）を参照して本実施例の処理品と従来
品の電極チップの表面層の組織の状態を比較すると、以
下の違いがみられる。FIG. 4A, FIG. 4B and FIG.
5A and 5B, the following differences can be seen when comparing the textures of the surface layers of the electrode tip of the processed product of the present example and the conventional product.
【００６９】図５（Ａ）は電極チップの先端を旋盤加工
でＲ形（ラジアル形）に成形したもので旋盤のバイト刃
先の軌跡をはっきり認められるが、図４（Ａ）は旋盤の
バイト刃先の軌跡を認められず、電極チップの先端面に
満遍なく本願の処理を施していることがわかる。図４
（Ｂ）は本願の電極チップの先端部分の縦断面組織を４
００倍に拡大した金属組織図で、従来品の電極チップの
図５（Ｂ）と比較すると、図４（Ｂ）では図の上部に位
置している電極チップ先端の表面付近の金属組織（４０
０倍の拡大図では電極チップの表面から約４０ないし５
０mmまでの範囲で、実際には表面から１００〜１２５μ
の深さ）の結晶粒が下部の金属組織の結晶粒の大きさと
は異なっており金属組織が微細化している。図５（Ｂ）
では電極チップ先端の表面付近の金属組織と下部の金属
組織の結晶粒の大きさ及び配列はほとんど異なっていな
い。In FIG. 5A, the tip of the electrode tip is formed into a R shape (radial shape) by lathe machining, and the locus of the cutting edge of the lathe can be clearly recognized, but FIG. 4A shows the cutting edge of the lathe. No trace is observed, indicating that the tip surface of the electrode tip is evenly treated. FIG.
(B) shows the vertical cross-sectional structure of the tip portion of the electrode tip of the present application.
In a metallographic view magnified 00 times, as compared with FIG. 5B of the conventional electrode tip, in FIG. 4B, the metallographic structure (40) near the surface of the tip of the electrode tip located at the upper part of the figure is shown.
In the 0x magnification, it is about 40 to 5 from the surface of the electrode tip.
Actually 100-125μ from the surface in the range of 0mm
The grain size at the depth () is different from the size of the crystal grain of the lower metallographic structure, and the metallographic structure is refined. FIG. 5 (B)
In, the size and arrangement of the crystal grains of the metal structure near the surface of the tip of the electrode tip and the metal structure of the lower part are almost different.
【００７０】〔実施例３〕実施例３では、被加工物は、
図６に示すように、炭酸ガスアーク溶接のノズルチップ
１５で、ノズルチップ１５の材質はクロム銅、ノズルチ
ップの全長は４５mmで、このノズルチップの外周面に、
図７に示すような重力式ブラスト加工装置３０を用いて
ショットピーニング処理を施した。[Third Embodiment] In the third embodiment, the workpiece is
As shown in FIG. 6, the carbon dioxide arc welding nozzle tip 15 is made of chrome copper, and the nozzle tip has a total length of 45 mm.
Shot peening processing was performed using the gravity type blasting apparatus 30 as shown in FIG.
【００７１】ショットピーニング装置及び該装置で実施
したショットピーニング処理条件をまとめると下表のよ
うになる。The table below summarizes the shot peening apparatus and the shot peening processing conditions carried out by the apparatus.
【００７２】[0072]
【表３−１】 [Table 3-1]
【００７３】次いで、上記のノズルチップの内周面に、
直圧式ブラスト加工装置を用いてショットピーニング処
理を施した。Then, on the inner peripheral surface of the nozzle tip,
Shot peening was performed using a direct pressure type blasting machine.
【００７４】ショットピーニング装置及び該装置で実施
したショットピーニング処理条件をまとめると下表のよ
うになる。The following table summarizes the shot peening apparatus and the shot peening processing conditions performed by the apparatus.
【００７５】[0075]
【表３−２】 [Table 3-2]
【００７６】ノズルチップの内径寸法は１mm、ノズル端
縁開口から噴射した。The inner diameter of the nozzle tip was 1 mm, and jetting was performed from the nozzle edge opening.
【００７７】本実施例の処理が非常に効果的であること
は、同材質で同一形状の従来品と処理品とを比較するこ
とにより明確である。その比較例を以下に示す。The fact that the treatment of this embodiment is very effective is clear by comparing a conventional product having the same material and the same shape with a treated product. The comparative example is shown below.
【００７８】[0078]
【表３−３】 [Table 3-3]
【００７９】なお、耐久性（寿命）および溶加材ワイヤ
の滑り状態は、各ノズルチップを用いて同一の溶接条件
で炭酸ガスアーク溶接を行なったときのノズル内へのカ
ーボンスケールの付着によりノズル内が小径となり、溶
加材ワイヤがつまり、あるいは、切断されるに到る状
態、時間を比較したものである。The durability (life) and the sliding state of the filler metal wire were determined by the carbon scale adhered to the inside of the nozzle when carbon dioxide arc welding was performed under the same welding conditions using each nozzle tip. Is a small diameter, and the filler wire is clogged or is cut, and the time and time are compared.
【００８０】以上の〔表３−３〕のデータが示すよう
に、本願のノズルチップの表面硬度は、従来のノズルチ
ップの９．３％向上し、これに伴って本願のノズルチッ
プの耐久性（寿命）は３倍である。さらに、本願の処理
品の溶加材ワイヤの滑り状態は、従来品より良好であ
る。As shown in the above data of [Table 3-3], the surface hardness of the nozzle tip of the present application is improved by 9.3% as compared with the conventional nozzle tip, and the durability of the nozzle tip of the present application is accordingly increased. (Life) is 3 times. Furthermore, the sliding state of the filler metal wire of the treated product of the present application is better than that of the conventional product.
【００８１】したがって、実施例１で述べたように本発
明の処理によりノズルチップの表面が改質され、特に表
面組織が微細化することにより表面が電気抵抗の少ない
適度な面粗さの平滑面になりカーボンスケールなどが付
着しにくくなり、また、溶加材ワイヤの滑りが向上した
ものと考えられる。しかも、電気伝導度の向上と、表面
硬度が向上したので、耐久性（寿命）が大幅に向上した
ものと考えられる。Therefore, as described in Example 1, the surface of the nozzle tip is modified by the treatment of the present invention, and in particular, the surface structure is miniaturized so that the surface has a smooth surface with a moderate surface roughness and a low electric resistance. It is thought that the carbon scale is less likely to adhere and the slippage of the filler wire is improved. Moreover, it is considered that the durability (lifetime) was significantly improved because the electric conductivity and the surface hardness were improved.
【００８２】〔実施例４〕実施例４では、被加工物は炭
酸ガスアーク溶接のノズルチップで、前述した実施例３
と同一の形状で、ノズルチップの材質はアルミナ分散銅
である。このノズルチップの外周面及び内周面にそれぞ
れ、実施例３と同一のショットピーニング装置を用い
て、同一のショットピーニング処理条件で、ショットピ
ーニング処理を施した。[Embodiment 4] In Embodiment 4, the work piece is a nozzle tip of carbon dioxide arc welding, and
The nozzle tip is made of alumina-dispersed copper in the same shape as the above. Shot peening was performed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the nozzle tip under the same shot peening processing conditions using the same shot peening apparatus as in Example 3.
【００８３】本実施例の処理が非常に効果的であること
は、同材質で同一形状の従来品と処理品とを比較するこ
とにより明確である。その比較例を以下に示す。The fact that the treatment of this embodiment is very effective is clear by comparing a conventional product of the same material and the same shape with a treated product. The comparative example is shown below.
【００８４】[0084]
【表４−１】 [Table 4-1]
【００８５】以上の〔表４−１〕のデータが示すよう
に、本願のノズルチップの表面硬度は、従来のノズルチ
ップの２１．３％向上し、これに伴って本願のノズルチ
ップの耐久性（寿命）は３倍である。さらに、本願の処
理品の溶加材ワイヤの滑り状態は従来品より良好であ
る。As shown in the above data of [Table 4-1], the surface hardness of the nozzle tip of the present application is improved by 21.3% as compared with the conventional nozzle tip, and accordingly, the durability of the nozzle tip of the present application is improved. (Life) is 3 times. Further, the sliding state of the filler wire of the treated product of the present application is better than that of the conventional product.
【００８６】[0086]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００８７】（１）電極チップ及びローラ電極等の電極
の表面組織が改質され表面硬度が高くなるので、電極チ
ップの先端及びローラ電極の外周面の耐久性が向上し、
寿命の延長を図ることができた。(1) Since the surface texture of the electrode such as the electrode tip and the roller electrode is modified to increase the surface hardness, the durability of the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode is improved,
We were able to extend the service life.
【００８８】（２）電極チップ及びローラ電極等の電極
の表面組織が改質され表面硬度が高くなるが、他の元素
を添加して硬度を高くしたのではないので、電極チップ
及びローラ電極自体の電気伝導度は低下しない。したが
って、本来、電極チップ及びローラ電極の材料の電気伝
導度を良くし且つ硬さを高くすることは矛盾する性質で
あったが、これを克服する優れた表面処理方法を提供で
きた。(2) The surface texture of the electrodes such as the electrode tip and the roller electrode is modified to increase the surface hardness. However, since the hardness is not increased by adding other elements, the electrode chip and the roller electrode itself. Does not decrease the electrical conductivity of. Therefore, originally, it was possible to provide an excellent surface treatment method that overcomes the contradictory nature of improving the electrical conductivity and increasing the hardness of the material of the electrode tip and the roller electrode.
【００８９】（３）電極チップ及びローラ電極等の電極
の表面組織の微細化を図ることができたので、表面組織
の電気伝導度が向上し、電極チップの先端及びローラ電
極の外周面と、被溶接部材間の表面接触抵抗を減少させ
ることができた。(3) Since the surface texture of the electrodes such as the electrode tip and the roller electrode can be miniaturized, the electrical conductivity of the surface texture is improved, and the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode are The surface contact resistance between the members to be welded could be reduced.
【００９０】したがって、溶接条件は安定するので溶接
部のナゲットの内部欠陥の発生を減少させ、また表面フ
ラッシュやピックアップ等による外部欠陥の発生を減少
させることができた。Therefore, since the welding conditions are stable, it is possible to reduce the occurrence of internal defects in the nugget at the welded portion and the occurrence of external defects due to surface flash, pickup and the like.
【００９１】（４）上記の（１）項及び（３）項の理由
で電極チップの先端及びローラ電極の外周面が変形した
り、汚れたりすることが減少するので、表面フラッシ
ュ、ピックアップ等の外部欠陥やナゲット形状の内部欠
陥の発生を減少し、また上記の（２）項及び（３）項の
理由で電極チップ及びローラ電極の表面組織の電気伝導
度が向上し、その結果、電極チップ及びローラ電極の通
電効率が良くなり電気使用量を低下することができた。(4) Due to the reasons (1) and (3) above, the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode are less likely to be deformed or soiled. The occurrence of external defects and internal defects such as nugget shapes is reduced, and the electrical conductivity of the surface texture of the electrode tip and the roller electrode is improved for the reasons of the above (2) and (3), and as a result, the electrode tip is improved. Also, the energization efficiency of the roller electrode was improved and the amount of electricity used could be reduced.
【００９２】（５）スポット溶接機やシーム溶接機等の
抵抗溶接機を生産ラインに設けている場合、上記の
（１）及び（３）項の理由で電極チップ先端やローラ電
極の外周面の研磨作業、あるいは電極チップやローラ電
極の交換の頻度を減少したので、生産ラインを停止する
頻度が減少し、生産ラインの生産効率を向上することが
できた。(5) When a resistance welding machine such as a spot welding machine or a seam welding machine is provided in the production line, the tip of the electrode tip and the outer peripheral surface of the roller electrode are not covered by the reasons (1) and (3) above. Since the frequency of polishing work or the replacement of electrode tips and roller electrodes was reduced, the frequency of stopping the production line was reduced, and the production efficiency of the production line could be improved.
【００９３】（６）イナートガスアーク溶接や炭酸ガス
アーク溶接においては、ノズルチップの内周面の表面組
織が微細化し、ノズルチップの内周面が平滑面となるた
め、ノズルチップ内を通過する溶加材ワイヤの滑りが向
上するので、ノズルチップ内での溶加材ワイヤのつまり
を減少できた。(6) In inert gas arc welding and carbon dioxide gas arc welding, since the surface structure of the inner peripheral surface of the nozzle tip becomes fine and the inner peripheral surface of the nozzle tip becomes a smooth surface, the welding gas passing through the inside of the nozzle tip is welded. Since the slippage of the material wire is improved, the clogging of the filler material wire in the nozzle tip can be reduced.
【００９４】（７）さらに、ノズルチップは銅合金製で
あるが、ノズルチップの内周面の表面組織が改質され表
面硬度が高くなったので、溶加材ワイヤの摺動に対する
ノズルチップ内周面の耐摩耗性を向上でき、ノズルチッ
プの著しい寿命延長を図ることができた。(7) Further, although the nozzle tip is made of a copper alloy, the surface texture of the inner peripheral surface of the nozzle tip has been modified and the surface hardness has increased, so that the nozzle tip inside the nozzle tip against sliding of the filler wire is improved. The wear resistance of the peripheral surface could be improved and the life of the nozzle tip could be significantly extended.
【図１】本発明の実施例の被加工物である電極チップを
示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an electrode tip which is a work piece according to an embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）は本発明のショットピーニング処理後の
電極チップ（クロム銅）の先端の表面の顕微鏡写真（×
１００）を基にした拡大図である。（Ｂ）は本発明のシ
ョットピーニング処理後の電極チップ（クロム銅）の先
端の縦断面の金属組織の顕微鏡写真（×４００）を基に
した組織図である。FIG. 2A is a micrograph (×) of the surface of the tip of the electrode tip (chromium copper) after the shot peening treatment of the present invention.
It is an enlarged view based on 100). (B) is a structural diagram based on a micrograph (× 400) of a metallic structure of a vertical cross section of the tip of the electrode tip (chromium copper) after the shot peening treatment of the present invention.
【図３】（Ａ）は従来（本発明のショットピーニング処
理前）の電極チップ（クロム銅）の先端の表面の顕微鏡
写真（×１００）を基にした拡大図である。（Ｂ）は従
来（本発明のショットピーニング処理前）の電極チップ
（クロム銅）の先端の縦断面の金属組織の顕微鏡写真
（×４００）を基にした組織図である。FIG. 3A is an enlarged view based on a micrograph (× 100) of the surface of the tip of a conventional (before shot peening treatment of the present invention) electrode tip (chromium copper). (B) is a structure chart based on a micrograph (× 400) of a metal structure of a vertical cross section of the tip of a conventional (before shot peening treatment of the present invention) electrode tip (chromium copper).
【図４】（Ａ）は本発明のショットピーニング処理後の
電極チップ（アルミナ分散銅）の先端の表面の顕微鏡写
真（×１００）を基にした拡大図である。（Ｂ）は本発
明のショットピーニング処理後の電極チップ（アルミナ
分散銅）の先端の縦断面の金属組織の顕微鏡写真（×４
００）を基にした組織図である。FIG. 4A is an enlarged view based on a micrograph (× 100) of the surface of the tip of the electrode tip (alumina-dispersed copper) after the shot peening treatment of the present invention. (B) is a micrograph (× 4) of the metal structure of the vertical cross section of the tip of the electrode tip (alumina-dispersed copper) after the shot peening treatment of the present invention.
(00) is an organization chart based on FIG.
【図５】（Ａ）は従来（本発明のショットピーニング処
理前）の電極チップ（アルミナ分散銅）の先端の表面の
顕微鏡写真（×１００）を基にした拡大図である。
（Ｂ）は従来（本発明のショットピーニング処理前）の
電極チップ（アルミナ分散銅）の先端の縦断面の金属組
織の顕微鏡写真（×４００）を基にした組織図である。FIG. 5A is an enlarged view based on a micrograph (× 100) of the surface of the tip of a conventional (before shot peening treatment of the present invention) electrode tip (alumina-dispersed copper).
(B) is a structure chart based on a micrograph (× 400) of a metal structure of a vertical cross section of the tip of a conventional (before shot peening treatment of the present invention) electrode tip (alumina-dispersed copper).
【図６】本発明の実施例の被加工物であるノズルチップ
を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a nozzle tip which is a work piece according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施例における重力式ブラスト加工装
置の全体図を示すものである。FIG. 7 is an overall view of a gravity type blasting apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図８】スポット溶接機の要部概略図である。FIG. 8 is a schematic view of a main part of a spot welding machine.
【図９】（Ａ）〜（Ｆ）は各種電極チップの先端形状を
示す正面図である。9A to 9F are front views showing tip shapes of various electrode tips.
【図１０】シーム溶接機の要部概略図である。FIG. 10 is a schematic view of a main part of a seam welder.
【図１１】アーク溶接機のトーチの要部断面を示す全体
正面図である。FIG. 11 is an overall front view showing a cross section of a main part of a torch of an arc welding machine.
１１ 電極チップ １５ ノズルチップ ３０ 重力式ブラスト加工装置 ３１ キャビネット ３２ ノズル ３３ 回収タンク ３４ ダストコレクタ ３５ 出入口 ３６ 研磨材 ３８ ホッパ ３９ 排風機 ４１ 管 ４２ 管 ４３ 導管 ４４ 管 ５１ 電極チップ ５２ 電極ホルダ ５３ａ 上部電極アーム ５３ｂ 下部電極アーム ５４ ローラ電極 11 Electrode Tip 15 Nozzle Tip 30 Gravity Blasting Machine 31 Cabinet 32 Nozzle 33 Collection Tank 34 Dust Collector 35 Inlet / Outlet 36 Abrasive 38 Hopper 39 Blower 41 Pipe 42 Pipe 43 Pipe 44 Pipe 51 Electrode Tip 52 Electrode Holder 53a Upper Electrode Arm 53b Lower electrode arm 54 Roller electrode
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成６年１２月２０日[Submission date] December 20, 1994
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施例の被加工物である電極チップを
示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an electrode tip which is a work piece according to an embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）は本発明のショットピーニング処理後の
電極チップ（クロム銅）の先端の表面の顕微鏡写真（×
１００）である。（Ｂ）は本発明のショットピーニング
処理後の電極チップ（クロム銅）の先端の縦断面の金属
組織の顕微鏡写真（×４００）である。 FIG. 2A is a micrograph (×) of the surface of the tip of the electrode tip (chromium copper) after the shot peening treatment of the present invention.
100) . (B) is a micrograph (× 400) of the metal structure of the vertical cross section of the tip of the electrode tip (chromium copper) after the shot peening treatment of the present invention .
【図３】（Ａ）は従来（本発明のショットピーニング処
理前）の電極チップ（クロム銅）の先端の表面の顕微鏡
写真（×１００）である。（Ｂ）は従来（本発明のショ
ットピーニング処理前）の電極チップ（クロム銅）の先
端の縦断面の金属組織の顕微鏡写真（×４００）であ
る。 FIG. 3A is a micrograph (× 100) of the surface of the tip of a conventional (before shot peening treatment of the present invention) electrode tip (chromium copper) . (B) Conventional electrode tip (shot peening prior to the present invention) micrograph (× 400) of the longitudinal section of the metal structure of the tip of the (copper-chromium) der
It
【図４】（Ａ）は本発明のショットピーニング処理後の
電極チップ（アルミナ分散銅）の先端の表面の顕微鏡写
真（×１００）である。（Ｂ）は本発明のショットピー
ニング処理後の電極チップ（アルミナ分散銅）の先端の
縦断面の金属組織の顕微鏡写真（×４００）である。 FIG. 4A is a micrograph (× 100) of the surface of the tip of the electrode tip (alumina-dispersed copper) after the shot peening treatment of the present invention . (B) is a micrograph (× 400) of the metal structure of the vertical cross section of the tip of the electrode tip (alumina-dispersed copper) after the shot peening treatment of the present invention .
【図５】（Ａ）は従来（本発明のショットピーニング処
理前）の電極チップ（アルミナ分散銅）の先端の表面の
顕微鏡写真（×１００）である。（Ｂ）は従来（本発明
のショットピーニング処理前）の電極チップ（アルミナ
分散銅）の先端の縦断面の金属組織の顕微鏡写真（×４
００）である。 FIG. 5A is a micrograph (× 100) of the surface of the tip of a conventional electrode tip (before shot peening treatment of the present invention) (alumina-dispersed copper) . (B) is a photomicrograph (× 4) of the metal structure of the vertical cross section of the tip of a conventional (before shot peening treatment of the present invention) electrode tip (alumina-dispersed copper).
00) .
【図６】本発明の実施例の被加工物であるノズルチップ
を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a nozzle tip which is a work piece according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施例における重力式ブラスト加工装
置の全体図を示すものである。FIG. 7 is an overall view of a gravity type blasting apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図８】スポット溶接機の要部概略図である。FIG. 8 is a schematic view of a main part of a spot welding machine.
【図９】（Ａ）〜（Ｆ）は各種電極チップの先端形状を
示す正面図である。9A to 9F are front views showing tip shapes of various electrode tips.
【図１０】シーム溶接機の要部概略図である。FIG. 10 is a schematic view of a main part of a seam welder.
【図１１】アーク溶接機のトーチの要部断面を示す全体
正面図である。FIG. 11 is an overall front view showing a cross section of a main part of a torch of an arc welding machine.
【符号の説明】 １１ 電極チップ １５ ノズルチップ ３０ 重力式ブラスト加工装置 ３１ キャビネット ３２ ノズル ３３ 回収タンク ３４ ダストコレクタ ３５ 出入口 ３６ 研磨材 ３８ ホッパ ３９ 排風機 ４１ 管 ４２ 管 ４３ 導管 ４４ 管 ５１ 電極チップ ５２ 電極ホルダ ５３ａ 上部電極アーム ５３ｂ 下部電極アーム ５４ ローラ電極[Explanation of Codes] 11 Electrode Tip 15 Nozzle Tip 30 Gravity Blasting Machine 31 Cabinet 32 Nozzle 33 Recovery Tank 34 Dust Collector 35 Inlet / Outlet 36 Abrasive 38 Hopper 39 Exhaust Fan 41 Tube 42 Tube 43 Tube 44 Tube 51 Electrode Tip 52 Electrode Holder 53a Upper electrode arm 53b Lower electrode arm 54 Roller electrode
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図２[Name of item to be corrected] Figure 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図２】 [Fig. 2]
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図３[Name of item to be corrected] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図３】 [Figure 3]
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図４[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図４】 [Figure 4]
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図５[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図５】 [Figure 5]
Claims (7)
の表面に、電極又はノズルチップの硬度と同等以上の硬
度を有する粒径４０〜３００μのショットを噴射速度１
００m/sec以上で噴射し、電極又はノズルチップの表面
付近の温度を再結晶温度以上に上昇させたことを特徴と
する溶接機の電極又はノズルチップの表面処理方法。1. A shot having a particle diameter of 40 to 300 μm and having a hardness equal to or higher than the hardness of the electrode or nozzle tip is jetted on the surface of the electrode or nozzle tip made of a non-ferrous metal.
A method for surface treatment of an electrode or nozzle tip of a welding machine, characterized in that the temperature near the surface of the electrode or nozzle tip is raised to a temperature higher than the recrystallization temperature by injecting at a rate of 00 m / sec or more.
の表面に、電極又はノズルチップの硬度と同等以上の硬
度を有する粒径４０〜３００μのショットを噴射速度１
００m/sec以上で５〜１５秒間噴射し、電極又はノズル
チップの表面付近の温度を再結晶温度以上に上昇させ、
電極又はノズルチップの表面部の金属組織を微細化し、
電気抵抗を減少させたことを特徴とする溶接機の電極又
はノズルチップの表面処理方法。2. A shot having a particle diameter of 40 to 300 μm and having a hardness equal to or higher than the hardness of the electrode or the nozzle tip is jetted on the surface of the electrode or the nozzle tip made of a non-ferrous metal.
Spraying at a rate of 00 m / sec or more for 5 to 15 seconds to raise the temperature near the surface of the electrode or the nozzle tip to a temperature higher than the recrystallization temperature,
Minimize the metal structure of the surface of the electrode or nozzle tip,
A method for surface treatment of an electrode or nozzle tip of a welding machine, which is characterized by reducing electric resistance.
チップで、この電極チップの先端面に前記ショットを噴
射し、電極チップ先端の表面付近の温度を再結晶温度以
上に上昇させた請求項１又は２記載の溶接機の電極の表
面処理方法。3. The electrode is an electrode tip in a spot welding machine, and the shot is jetted onto the tip surface of the electrode tip to raise the temperature near the surface of the tip of the electrode tip to a recrystallization temperature or higher. 2. The method for surface treatment of the electrode of the welding machine according to 2.
電極で、このローラ電極の外周面に前記ショットを噴射
し、ローラ電極の外周面の表面付近の温度を再結晶温度
以上に上昇させた請求項１又は２記載の溶接機の電極の
表面処理方法。4. The electrode is a roller electrode in a seam welding machine, and the shot is jetted onto the outer peripheral surface of the roller electrode to raise the temperature near the surface of the outer peripheral surface of the roller electrode to a recrystallization temperature or higher. The surface treatment method for an electrode of a welding machine according to 1 or 2.
プの内周面に粒径４０〜１５０μのショットを噴射し、
ノズルチップの内周面付近の温度を再結晶温度以上に上
昇させた請求項１又は２記載の溶接機のノズルチップの
表面処理方法。5. A shot having a particle size of 40 to 150 μ is jetted onto the inner peripheral surface of the nozzle tip on which the filler wire slides.
The surface treatment method for a nozzle tip of a welding machine according to claim 1 or 2, wherein the temperature near the inner peripheral surface of the nozzle tip is raised to a temperature higher than the recrystallization temperature.
はアルミナ分散銅で成る請求項１〜５いずれかに記載の
溶接機の電極又はノズルチップの表面処理方法。6. The surface treatment method for an electrode or nozzle tip of a welding machine according to claim 1, wherein the electrode or nozzle tip is made of chromium copper or alumina dispersed copper.
上で噴射し、前記電極又はノズルチップの表面付近の温
度を溶体化処理温度以上に上昇させ、電極又はノズルチ
ップの表面部の金属組織を微細化し、電気抵抗を減少さ
せ且つ表面硬度を向上させた請求項１〜６いずれかに記
載の溶接機の電極又はノズルチップの表面処理方法。7. The shot is jetted at a jet velocity of 100 m / sec or more to raise the temperature near the surface of the electrode or the nozzle tip to a temperature higher than the solution heat treatment temperature, and the metal structure on the surface of the electrode or the nozzle tip is finely divided. The method for surface treatment of an electrode or nozzle tip of a welding machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrical resistance is reduced and the surface hardness is improved.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06291498A JP3110267B2 (en) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Surface treatment method for welding machine electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06291498A JP3110267B2 (en) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Surface treatment method for welding machine electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08150483A true JPH08150483A (en) | 1996-06-11 |
| JP3110267B2 JP3110267B2 (en) | 2000-11-20 |
Family
ID=17769664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06291498A Expired - Lifetime JP3110267B2 (en) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Surface treatment method for welding machine electrodes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3110267B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009090355A (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Shinko Kiki Kk | Contact tip, and its manufacturing method |
| US20140021174A1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-01-23 | Fuji Kihan Co., Ltd. | Method for reinforcing welding tip and welding tip |
| JP2020075285A (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 新光機器株式会社 | Contact chip |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP06291498A patent/JP3110267B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009090355A (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Shinko Kiki Kk | Contact tip, and its manufacturing method |
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| JP2014018849A (en) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Fuji Kihan:Kk | Method for strengthening welding tip, and welding tip |
| CN103567615A (en) * | 2012-07-23 | 2014-02-12 | 株式会社不二机贩 | Method for reinforcing welding tip and welding tip |
| CN103567615B (en) * | 2012-07-23 | 2016-02-03 | 株式会社不二机贩 | Reinforce method and the tip of tip |
| JP2020075285A (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 新光機器株式会社 | Contact chip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3110267B2 (en) | 2000-11-20 |
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