JPS60231597A - 抵抗溶接用電極材料 - Google Patents
抵抗溶接用電極材料Info
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- JPS60231597A JPS60231597A JP8719984A JP8719984A JPS60231597A JP S60231597 A JPS60231597 A JP S60231597A JP 8719984 A JP8719984 A JP 8719984A JP 8719984 A JP8719984 A JP 8719984A JP S60231597 A JPS60231597 A JP S60231597A
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- 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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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−Ｃｏ合金等が用いられてきた。
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−Ｃｏ合金等が用いられてきた。
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
いことき、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
いことき、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：スボｙ）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°Ｃ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°Ｃ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。
従来用いられたＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金
Ｎ Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃ：ｏ合金なとには、上述の必要特性
に照らして次のような点て不十分な点が存在していた。
Ｎ Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃ：ｏ合金なとには、上述の必要特性
に照らして次のような点て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ｌ０００°Ｃの高温て焼入処理を
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じ易く、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ｌ０００°Ｃの高温て焼入処理を
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じ易く、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Ｃ：ｕ−Ｂｅ−Ｃｏ合金は室温では高強度であるか、
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。
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。
その他、さらに高温強度の高いＷ、Ｎｏ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、電極自体が固を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。
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、電極自体が固を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
炭窒化轡の被覆層を有する溶接用電極（特開昭５８−１
４１８７８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、溶融が起り易く、寿命が充分
でなかった。
炭窒化轡の被覆層を有する溶接用電極（特開昭５８−１
４１８７８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、溶融が起り易く、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、表面被覆層の密着性良好で、かつ製造
容易な溶接用電極飼料を提供せんとするものである。
、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、表面被覆層の密着性良好で、かつ製造
容易な溶接用電極飼料を提供せんとするものである。
本発明は、銅合金の上に、Ｎｉ、 Ｇｏ＋ Ｃｒ、 Ｍ
ｏ又はそれらの合金より成る中間被覆層と、その上の酸
化物、炭化物、窒化物又は炭窒化物の杓子を分散させた
金属又は合金（以下、分散型合金と称す）より成る表面
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
。
ｏ又はそれらの合金より成る中間被覆層と、その上の酸
化物、炭化物、窒化物又は炭窒化物の杓子を分散させた
金属又は合金（以下、分散型合金と称す）より成る表面
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
。
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＋ Ｚｒ、Ｂｅ、ＣｏｔＭｏ等の金
属を添加した合金（例、Ｃｕ−Ｃｒ＋ Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚ
ｒｔＣｕ−Ｂｅ−Ｃｏ、 Ｃｕ−Ｚｒ−Ｆｅ−Ｐ合金等
）、Ａ９２０３等の酸化物を分散させた分散強化型銅合
金などである。
スとし、これにＣｒ＋ Ｚｒ、Ｂｅ、ＣｏｔＭｏ等の金
属を添加した合金（例、Ｃｕ−Ｃｒ＋ Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚ
ｒｔＣｕ−Ｂｅ−Ｃｏ、 Ｃｕ−Ｚｒ−Ｆｅ−Ｐ合金等
）、Ａ９２０３等の酸化物を分散させた分散強化型銅合
金などである。
又表面被覆層を構成する分散型合金は、金属又は合金、
例えばＣｏ＋ Ｃｒ、 Ｗ、 Ｍｏ＋ Ｃｏ＋ Ｎｉ等
又はそれらの合金（例、Ｎｉ−Ｃｒ合金等）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／。
例えばＣｏ＋ Ｃｒ、 Ｗ、 Ｍｏ＋ Ｃｏ＋ Ｎｉ等
又はそれらの合金（例、Ｎｉ−Ｃｒ合金等）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／。
窒化タンタル、炭窒化チタン等の粒子を分散させたもの
である。
である。
この表面被覆層は、溶接、鑞接使用時分散型合金のベー
スの金属又は合金か梢絨しても分散している酸化物、炭
化物、窒化物又は炭窒化物の粒子か残存し、表面に密着
良く集積するため、溶着しに＜＜、その被覆厚は５〜１
００μか好ましい。５μ未満ては溶着防止効果少なく、
１００μを越えると工業的コスト高となり、電極先端の
発熱か大となる。
スの金属又は合金か梢絨しても分散している酸化物、炭
化物、窒化物又は炭窒化物の粒子か残存し、表面に密着
良く集積するため、溶着しに＜＜、その被覆厚は５〜１
００μか好ましい。５μ未満ては溶着防止効果少なく、
１００μを越えると工業的コスト高となり、電極先端の
発熱か大となる。
又中間被覆層は、母材の銅合金と表面被覆層の密着性を
向」ニジ、熱応力によるＳ＋＋離を防止することを第１
の目的とする。この被覆厚は０．５〜１００μか好まし
く、０．５μ未満では密着性向−１−効果少なく、１０
０μを越えると工業」−コスト高となる。
向」ニジ、熱応力によるＳ＋＋離を防止することを第１
の目的とする。この被覆厚は０．５〜１００μか好まし
く、０．５μ未満では密着性向−１−効果少なく、１０
０μを越えると工業」−コスト高となる。
なおＩり祠の銅合金と中間被覆層の密着性向」−のため
、Ｃｕ、Ｎｉ等の下地層を設けても良い。
、Ｃｕ、Ｎｉ等の下地層を設けても良い。
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、
炭素繊組強化銅合金等）か接合されている。
第１図〜第５図は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、
炭素繊組強化銅合金等）か接合されている。
４はＮｉ＋ Ｃｏ＋ Ｃｒ＋ Ｍｏ又はそれらの合金よ
り成る中間被覆層で、５は［〕１１述のような分散型合
金より成る表面被覆層である。
り成る中間被覆層で、５は［〕１１述のような分散型合
金より成る表面被覆層である。
第１図では、銅合金１の先端３の１−に中間被覆層４お
よび表面被覆層５が被覆されている。
よび表面被覆層５が被覆されている。
第２図では、銅合金１の全面に中間被覆層４と表面被覆
層５が被覆されている。
層５が被覆されている。
第３図では、銅合金１の全面に電気めっきによる銅被覆
層６か被覆され、その先端３の表面に中間被覆層４と表
面被覆層５か被覆されている。
層６か被覆され、その先端３の表面に中間被覆層４と表
面被覆層５か被覆されている。
第４図では、チップ１′の中心部の銅合金２の表面に中
間被覆層４と表面被覆層５が被覆されている。
間被覆層４と表面被覆層５が被覆されている。
第５図に示すものは、銅合金１の先端３の１・、に、中
間被覆層４と表面被覆層５を被覆したもので、スポット
溶接用のチップを示す。
間被覆層４と表面被覆層５を被覆したもので、スポット
溶接用のチップを示す。
表面被覆層の分散型合金を被覆するには、電気めっき、
無電解めっき、蒸粁法等の方法が用いられる。例えばＮ
ｉ、 Ｃｏ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。
無電解めっき、蒸粁法等の方法が用いられる。例えばＮ
ｉ、 Ｃｏ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。
（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３の−にに、表１に示す
ように、中間被覆層４および表面被覆層５を各種条件で
被覆した。被覆力法は、電気めっき（Ａ） 、スパノク
リ／グ（Ｂ）、イオノブレーティング（Ｃ）および活性
化反応蒸着（ｌ〕）を用いた。
チップ本体を作成し、その先端３の−にに、表１に示す
ように、中間被覆層４および表面被覆層５を各種条件で
被覆した。被覆力法は、電気めっき（Ａ） 、スパノク
リ／グ（Ｂ）、イオノブレーティング（Ｃ）および活性
化反応蒸着（ｌ〕）を用いた。
電極の寸法は、平行部の直径１６よ、先端部の的径８＋
ｌｌｌ１てあった。
ｌｌｌ１てあった。
得られた電極デツプをスポット溶接に用い、厚さ０ 、
８ ｍｍの亜鉛鍍鉄板２枚を重ね合わせ、」二下同−電
極として、電流１０ｋＡ、圧力２００ｋｇ、溶接時間２
５サイクルの条件でスポット溶接を行ない、電極に溶着
か生ず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。
８ ｍｍの亜鉛鍍鉄板２枚を重ね合わせ、」二下同−電
極として、電流１０ｋＡ、圧力２００ｋｇ、溶接時間２
５サイクルの条件でスポット溶接を行ない、電極に溶着
か生ず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Ｎ１１〜６は、比較例、従来例
に比べ、いずれも溶着発生までの寿命が著しく長く、剥
離を生しないことが分る。比較例のＮｏ、 ７ 、８は
剥離を発生した。
に比べ、いずれも溶着発生までの寿命が著しく長く、剥
離を生しないことが分る。比較例のＮｏ、 ７ 、８は
剥離を発生した。
（発明の効果）
」二連のように構成された本発明の溶接用電極材料は次
のような効果かある。
のような効果かある。
（イ）電極本体が銅合金であるため、電気、熱の伝導性
か優れ、溶接、鑞接使用時異常発熱か少ない。
か優れ、溶接、鑞接使用時異常発熱か少ない。
（ロ）最表面に、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表面被覆層を設けた
から、溶接、鑞接使用時分散型合金中の金属又は合金か
消滅しても分散化合物粒子が残任し、表面に密着良く集
積し、又分散型合金か耐酸化性良好であるため、溶着し
に＜＜、寿命か向」ニする。特にＺｎ＋Ｓｎ＋半［ロ、
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。
を分散させた金属又は合金より成る表面被覆層を設けた
から、溶接、鑞接使用時分散型合金中の金属又は合金か
消滅しても分散化合物粒子が残任し、表面に密着良く集
積し、又分散型合金か耐酸化性良好であるため、溶着し
に＜＜、寿命か向」ニする。特にＺｎ＋Ｓｎ＋半［ロ、
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。
又分散型合金であるため、摩耗か少ない。
（ハ）銅合金の−４−に、ＮＬ Ｃｏ、 Ｃｒ、 Ｍｏ
又はそれらの合金より成る中間被覆層を設けたから、銅
合金と表面被覆層の密着性か良く、ヱリ離を生じない。
又はそれらの合金より成る中間被覆層を設けたから、銅
合金と表面被覆層の密着性か良く、ヱリ離を生じない。
（ニ）被覆層はいずれも層が薄く、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かない。
であるため、電極先端での余分な発熱かない。
（ホ）（１１１１造か中線てあり、表面被覆層は例えば
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、製造容易である。
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、製造容易である。
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。 １．２・・・銅合金、１′・・・チップ本体、３・・・
先端、４．４′・・・中間被覆層、５・・・表面被覆層
、６・・・銅被覆層。 霊Ｉ図 官２閏 芳３図 賃４図
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′・・・中間被覆層、５・・・表面被覆層
、６・・・銅被覆層。 霊Ｉ図 官２閏 芳３図 賃４図
Claims (4)
- （１）銅合金」二に、Ｎ ！＋ Ｃｏ ＋ Ｃｒ ＋
Ｍ ｏ又はそれらの合金より成る中間被覆層と、その上
の酸化物、炭化物、窒化物又は炭窒化物の粒子を分散さ
せた金属又は合金（以下、分散型合金と称す）より成る
表面被覆層を設けたことを特徴とする溶接用電極材料。 - （２）中間被覆層が厚さ０．５〜１００μのものであり
、表面被覆層が厚さ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）分散型合金が、Ｃ０１Ｃｒ＋ ｗ、 Ｍｏ又はそ
れらの合金をベースとするもの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）炭化物か、Ｃｒ ＋ Ｗ＋ Ｔ ｌ又はＴａ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 |
|---|---|---|---|
| JP8719984A JPH0683905B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 抵抗溶接用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8719984A JPH0683905B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 抵抗溶接用電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231597A true JPS60231597A (ja) | 1985-11-18 |
| JPH0683905B2 JPH0683905B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=13908301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8719984A Expired - Lifetime JPH0683905B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 抵抗溶接用電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683905B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316881A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-23 | Shiraoka Yakin Kk | 溶接用電極 |
| US4843206A (en) * | 1987-09-22 | 1989-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Resistance welding electrode chip |
| 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 |
| WO2006057052A1 (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 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 |
| JP2007075825A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Hiroshima Industrial Promotion Organization | 半田ごてチップおよびその製造方法 |
| 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 |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8719984A patent/JPH0683905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| 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 |
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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 |
| US7727672B2 (en) | 2000-11-01 | 2010-06-01 | Sony Corporation | Battery, method of manufacturing the same, method of manufacturing weldment, and pedestal |
| WO2006057052A1 (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 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 |
| JP2007075825A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Hiroshima Industrial Promotion Organization | 半田ごてチップおよびその製造方法 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683905B2 (ja) | 1994-10-26 |
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