DE4217617A1

DE4217617A1 - Elektrode fuer das punktschweissen

Info

Publication number: DE4217617A1
Application number: DE4217617A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Nosetani; Keizo Namba; Hiromichi Sano; Makoto Yonemitsu; Masaki Kumagai; Masanori Tsunekawa
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1991-05-27
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1992-12-03
Also published as: US5334814A

Description

Die Erfindung betrifft eine Punktschweiß-Elektrode, insbe sondere eine Elektrode, die für das Punktschweißen von Alu minium und Aluminiumlegierungen geeignet ist. Im einzelnen stellt diese Erfindung eine Elektrode für das schrittweise Punktschweißen von Aluminium- und Aluminiumlegierungsblechen für Kraftfahrzeuge zur Verfügung, bei welcher nur ein klei ner Verschleiß an der Elektrodenspitze auftritt, eine gerin ge Beeinträchtigung der Festigkeit des geschweißten Teils, und welche nur eine einfache Vorbehandlung der Aluminium- und Aluminiumlegierungs-Teile erfordert, die geschweißt werden.

Eine Punktschweißelektrode muß eine hohe elektrische Leitfä higkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und hervorragende Temperaturbeständigkeit aufweisen. Daher wurden in weitem Umfang verschiedene Kupferlegierungen des Dispersionshär tungstyps verwendet, beispielsweise Chromkupfer, Zirkonkup fer und Zirkonchromkupfer. Vor kurzem wurde eine Elektrode aus durch dispergiertes Aluminiumoxid verfestigtem Kupfer, bei welcher feinkörniges Aluminiumoxid in dem Kupferbasis material dispergiert ist, praktisch eingesetzt, wodurch die Wärmewiderstandsfähigkeit und die Beständigkeit gegen Ablagerungen wesentlich erhöht wurden.

Die voranstehend beschriebenen Punktschweißelektroden werden beim Punktschweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen eingesetzt (nachstehend einfach als "Aluminium" bezeich net). Wenn diese Elektroden bei neuartigen, hochautomati sierten, fortschreitenden Hochgeschwindigkeits-Aluminium- Punktschweißbearbeitungsvorgängen eingesetzt werden, so führen die Abriebfestigkeit an der Spitze der Elektrode und die Festigkeit des punktgeschweißten Teils häufig zu Proble men.

Zur Lösung dieser Probleme wurde in der ungeprüften japani schen Patentveröffentlichung 63-2 60 684 eine Elektrode vor geschlagen, die einen dünnen metallischen Film aus bei spielsweise Wolfram (W) bildet, wodurch die Elektrode eine erhebliche Härte und einen hohen Schmelzpunkt in dem Bereich aufweist, in welchem sie das zu schweißende Material be rührt. Allerdings ist die Elektrode teuer und schlecht zu bearbeiten, so daß für den Einsatz in der Praxis noch Pro bleme bestehen.

In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 63-30 185 wurden Elektroden vorgeschlagen, die an ihrer Spit ze mit einer Kobaltbasis-Legierung und einer Chrombasis- Legierung beschichtet sind, und die geprüfte japanische Patentveröffentlichung 60-48 275 schlug eine Elektrode vor, die an ihrer Spitze aluminiumbeschichtet war. Allerdings führen Cobalt (Co) und Chrom (Cr) zu Problemen bezüglich der Kosten und der Elektrodenstandzeit. Bei der aluminiumbe schichteten Elektrode ist eine ausreichende Vorbehandlung von Aluminiumteilen, die geschweißt werden sollen, erforder lich, um von diesen den Oxidfilm zu entfernen, um eine ver längerte Elektrodenlebensdauer und ausreichende Festigkeit an dem geschweißten Abschnitt sicherzustellen. Diese Entfer nung des Oxidfilms ist zeitaufwendig, und erfordert in eini gen Fällen die Verwendung einer Drahtbürste, um den Film perfekt zu entfernen.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Punktschweißelektrode, an deren Spitze nur ein geringer Verschleiß auftritt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Punktschweißelektrode, an deren Spitze nur geringer Verschleiß auftritt, und bei wel cher nur eine geringe Beeinträchtigung der Festigkeit bei dem geschweißten Teil bei einem fortschreitenden Punkt schweißen auftritt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Punktschweißelektrode, die für das fortschreitende Punktschweißen von Aluminium geeignet ist, während sie nur eine verhältnismäßig einfache Vorbe handlung der Aluminiumteile erfordert, die geschweißt werden sollen.

Die voranstehend beschriebenen Vorteile werden dadurch er zielt, daß auf der Punktschweißelektrode, die aus einem Kupferbasismaterial besteht, in dem Bereich, der das zu schweißende Teil berührt, eine Beschichtungsschicht aus Zinn (Sn) ausgebildet wird.

Das Kupferbasismaterial ist beispielsweise Kupfer, eine Kupferlegierung und aluminium-dispersionsgehärtetes Kupfer. Im Falle von Kupfer oder einer Kupferlegierung wird ein bekanntes Punktschweißkupfer oder eine Kupferlegierung aus Hartkupfer, Chromkupfer, Zirkonkupfer oder Zirkonchromkupfer in Form einer Elektrodenspitze ausgeformt, und dann wird die Spitze mit Zinn (Sn) beschichtet. Die Zinn beschichtung erfolgt entweder durch Plattieren, beispiels weise Elektroplattieren, stromloses Plattieren, Verdrän gungsplattieren und Heißtauchen oder durch Löten. Selbst wenn die Zinn-Beschichtungsschicht eine kleine Menge eines oder mehrerer der nachstehenden Elemente aufweist, nämlich Ag, B, Bi, Co, Cr, Fe, In, Mo, Ni, P, Sb, Te, Ti, Pb, Zr und W (Silber, Bor, Wismut, Cobalt, Chrom, Eisen, Indium, Molyb dän, Nickel, Phosphor, Antimon, Tellur, Titan, Blei, Zirkon und Wolfram) so wird die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.

Die Dicke der Zinn-Beschichtungsschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,03 bis 400 Micrometer. Unterhalb von 0,03 Micrometer wird die Wirkung der Zinnbeschichtung auf die Verschleißreduzierung an der Elektrodenspitze schwach. Oberhalb von 400 Micrometer verformt sich die Beschichtungs schicht während des Punktschweißens, und die Form der Elek trodenspitze wird ungünstig.

Die Elektrodenstandzeit wird weiter dadurch erhöht, daß man das beschichtete Zinn in die Elektrode hineindiffundieren läßt, um eine Epsilon-Phase (Cu₃Sn) einer intermetallischen Verbindung auszubilden. Hierzu wird vorzugsweise eine Wärme behandlung mit einer Heiztemperatur von 200°C oder mehr und einer Heizzeit von 10 min. oder länger durchgeführt.

Aluminiumoxid-dispersionsgehärtetes Kupfer besteht aus dis pergierten Aluminiumoxid-Körnchen, die 0,05 Gew.-% oder mehr Aluminium aufweisen, vorzugsweise 0,05 bis 1,7 Gew.-% Alumi nium, und die 50% oder mehr Aluminiumoxid in Aluminium aufweisen, wobei der Rest Kupfer und unvermeidliche Verun reinigungen sind.

Zur Herstellung einer Punktschweißelektrodenspitze aus alu miniumoxid-dispersionsgehärtetem Kupfer wird ein Kupfer- Aluminiumlegierungspulver, welches die voranstehend be schriebene Zusammensetzung aufweist, einer inneren Oxidation unterworfen, indem es in einer oxidierenden Atmosphäre auf eine erhöhte Temperatur erhitzt wird, um die Aluminiumkom ponente in Aluminiumoxid (Al₂O₃) umzuwandeln, um so ein dis persionsgehärtetes Kupferpulver herzustellen, bei welchem das Aluminiumpulver in dem Kupferbasismaterial fein verteilt ist. Dann wird das dispersionsgehärtete Kupferpulver er hitzt, um die überschüssigen Kupferoxide soweit erforderlich in einer reduzierenden Atmosphäre zu reduzieren, und wird in einen zylindrischen Kupferbehälter eingebracht, um eine Heißextrusion und ein Kaltziehen in eine Stange mit einem vorbestimmten Durchmesser auszuführen. Schließlich wird die Stange bearbeitet oder nach einem Schmiedevorgang bearbei tet, um die Elektrode auszuformen.

Nach der Bearbeitung bis zur Elektrodenspitzenform wird die Spitze mit Zinn (Sn) beschichtet. Die Beschichtung erfolgt entweder durch Plattieren, beispielsweise Elektroplattieren, stromloses Plattieren, Verdrängungsplattieren und Heißtau chen oder durch Löten. Selbst wenn die Zinn-Beschichtungs schicht eine kleine Menge eines oder mehrerer der nachste hend angegebenen Elemente aufweist, nämlich Ag, B, Bi, Co, Cr, Fe, In, Mo, Ni, P, Sb, Te, Ti, Pb, Zr und W, wird die Wirkung dieser Erfindung nicht beeinträchtigt.

Die Dicke der Zinn-Beschichtungsschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,03 bis 400 Micrometer. Unterhalb von 0,03 Micrometer wird die Wirkung der Zinnbeschichtung auf die Verschleißverringerung an der Elektrodenspitze gering. Oberhalb von 400 Micrometer verformt sich die Beschichtungs schicht während des Punktschweißens, und die Form der Elek trodenspitze wird verschlechtert.

Die Elektrodenlebensdauer wird weiterhin dadurch erhöht, daß man das beschichtete Zinn (Sn) in die Elektrode hineindif fundieren läßt, um eine Epsilon-Phase (Cu₃Sn) einer inter metallischen Verbindung auszubilden. Die bevorzugten Wärme behandlungsbedingungen sind eine Heiztemperatur von 200° C oder mehr und eine Heizzeit von 10 min. oder länger.

Wie voranstehend erwähnt wurde, verringert die auf der Elek trodenspitze ausgebildete Zinn-Beschichtungsschicht den Elektrodenverschleiß und verlängert die Lebensdauer der Elektrode.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Beispiel

Die Erfindung wird im einzelnen in den Beispielen und Ver gleichsbeispielen beschrieben.

Beispiel 1

Aus dem Legierungsmaterial Kupfer mit 1 Gew.-% Chrom wurden drei Arten von Punktschweißelektroden hergestellt, die einen Außendurchmesser von 16 mm und einen Spitzenkrümmungsradius R von 100 mm aufwiesen. Jede der Spitzen wurde mit einer Zinnschicht beschichtet, die eine Dicke von 0,06 Micrometer bzw. 3 Micrometer aufwies, mittels Verdrängungsplattieren bzw. eine Dicke von 380 Micrometer, durch getrenntes Heiß tauchen.

Die Verdrängungsplattierung wurde durch Entfettung, Waschen mit Wasser, Ätzen in einem Säurebad aus Schwefelsäure und Salpetersäure, Waschen mit Wasser und nachfolgendes Plattie ren in "SUBSTAR-SN"-P2, L2 durchgeführt, hergestellt durch Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., bei 60°C.

Das Heißtauchen erfolgte durch Entfetten des Materials und nachfolgendes Eintauchen in ein Bad aus geschmolzenem Zinn (Sn).

Beispiel 2

Die zinnbeschichteten Elektrodenspitzen wurden mit demselben Verfahren wie beim Beispiel 1 hergestellt, so daß sie eine Zinnschichtdicke von 0,05 Micrometer, 2 Micrometer bzw. 370 Micrometer aufwiesen. Sie wurden 5 Stunden lang in Luft auf 200°C erhitzt, um einen Teil metallischen Zinns in die Elektrode hineinzudiffundieren. Nach der Wärmebehandlung wurde ein Schnitt jeder Spitze mit dem Mikroskop untersucht, um zu bestätigen, daß die Epsilon-Phase einer intermetalli schen Verbindung aus einer Kupfer-Zinn-Legierung in einem Teil der Struktur gebildet worden war.

Beispiel 3

Es wurden drei Arten von Punktschweißelektroden mit einem Außendurchmesser von 16 mm und einem Spitzenkrümmungsradius R von 100 mm aus dem Legierungsmaterial aus Kupfer mit 1 Gew.-% Chrom hergestellt. Jede der Spitzen wurde mit einer Zinnschicht beschichtet, die eine Dicke von 0,06 Micrometer bzw. 3 Micrometer bzw. 380 Micrometer (getrenntes Löten) aufwies. Das Löten wurde dadurch ausgeführt, daß das auf die Spitzenoberfläche mit einem Flußmittel aufgebrachte Zinnlot unter Verwendung eines Schweißbrenners geschmolzen wurde, um so einen Überzug zu bilden.

Beispiel 4

Die zinnbeschichteten Elektrodenspitzen wurden durch dassel be Verfahren wie im Beispiel 3 hergestellt, so daß sie eine Zinnschichtdicke von 0,05 Micrometer, 2 Micrometer bzw. 370 Micrometer aufwiesen. Sie wurden 5 Stunden lang in Luft auf 200°C erhitzt, um einen Teil des metallischen Zinns in die Elektrode hineindiffundieren zu lassen. Nach der Wärme behandlung wurde der Schnitt jeder Spitze mit dem Mikroskop betrachtet, um zu bestätigen, daß in einem Teil der Struk tur die Epsilon-Phase einer intermetallischen Verbindung aus einer Kupfer-Zinn-Legierung gebildet worden war.

Vergleichsbeispiel 1

Punktschweißelektroden mit einem Außendurchmesser von 16 mm und einem Spitzenkrümmungsradius R von 100 mm wurden aus einem Legierungsmaterial aus Kupfer mit 1 Gew.-% Chrom her gestellt. Jede der Spitzen wurde mit einer Zinnschicht be schichtet, die eine Dicke von 0,02 Micrometer aufwies, durch Verdrängungsplattieren unter Verwendung derselben Prozedur wie im Beispiel 1, bzw. mit einer Dicke von 430 Micrometer, durch getrenntes Heißtauchen unter Verwendung derselben Prozedur wie im Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurden auf den Elektrodenspitzen Zinnbeschichtungsschich ten ausgebildet, die eine Dicke von 0,02 Micrometer bzw. 430 Micrometer aufwiesen, und zwar durch Löten unter Ver wendung derselben Prozedur wie in dem Vergleichsbeispiel 1.

Vergleichsbeispiel 3

Zinnbeschichtete Elektrodenspitzen, die durch denselben Lötvorgang hergestellt wurden, der bei dem Vergleichsbei spiel 2 beschrieben wurde, wurden 5 Stunden lang auf 200°C erhitzt, um einen Teil des metallischen Zinns in die Elek trode hineindiffundieren zu lassen. Nach der Hitzebehandlung wurde ein Schnitt jeder Spitze unter dem Mikroskop betrach tet, um die Ausbildung der Epsilon-Phase einer intermetalli schen Verbindung aus einer Kupfer-Zinn-Legierung in einem Teil der Struktur zu bestätigen.

Die in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellten Elektroden wurden den nachstehend beschriebenen Schweißversuchen unterworfen, um ihre Stand zeit zu ermitteln.

Die zum Schweißen verwendeten Teile waren Bleche aus der Legierung AA5083 (angelassenes Material (O-Material), 1 mm stark), mit 4,5 Gew.-% Magnesium (Mg), 0,65 Gew.-% Mangan (Mn), 0,15 Gew.-% Chrom (Cr), wobei der Rest aus Aluminium (Al) und unvermeidlichen Verunreinigungen bestand. Das ange wandte Vorbehandlungsverfahren bestand in einer Entfettung durch Eintauchen in ein kommerziell erhältliches Lösungs mittel, Waschen mit Wasser, Eintauchen in ein Alkali-Reini gungsbad (Natriumcarbonat-Lösung mit Natriumsilikat als Inhibitor, bei 80°C) über 5 min, Waschen mit Wasser und Trocknen.

Jedes Paar der Elektroden, die in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellt wurden, wurde in gegenüber liegender Anordnung auf beiden Seiten der Alumi niumteile angeordnet, die geschweißt wurden, und die, wie voranstehend beschrieben, vorbehandelt worden waren. Es wurde ein fortschreitendes Punktschweißen mit 1000 Zyklen bei diesen Teilen ausgeführt, unter Verwendung eines Punkt schweißgerätes mit drei Phasen niedriger Frequenz unter folgenden Bedingungen: 2,2 kA Schweißstrom (Effektivwert), 0,083 sek. Schweißzeit, 8.829 N (900 kgf) vorher ausgeübter Druck, und 2.943 N (300 kgf) Schweißdruck. Die Zugscherbela stung an dem punktgeschweißten Teil wurde alle 10 Punkt schweißzyklen gemessen. Es wurde die Schwellenwertanzahl der Punktschweißzyklen gemessen, die sich unmittelbar vor dem Wert von 1.678 N/Punkt (171 kgf/Punkt) bei JIS Z 3140 Klasse A zeigte, und es wurde ebenfalls die Zugscherbelastung an dem Punktschweißteil ermittelt. Dann wurde die Zugscherbela stung an jedem Punktschweißteil alle 10 Punktschweißzyklen gemessen bis zu der ermittelten Schwellenwertanzahl der Zyklen, und es wurde der Durchschnittswert berechnet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Die Tabelle 1 zeigt deutlich, daß nur eine geringe Beein trächtigung der Festigkeit des geschweißten Teils bei dem Versuch mit fortschreitendem Punktschweißen auftritt, und dies zeigt an, daß die Elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung gute Leistungen aufweisen, so daß sie für fort schreitendes Punktschweißen einsetzbar sind.

Tabelle 1

Beispiel 5

Ein mit Argongas zerstäubtes Pulver aus einer Legierung aus Kupfer mit 0,4 Gew.-% Aluminium wurde auf 300°C Luft eine Stunde lang erhitzt, um die Pulveroberfläche zu oxidieren, gefolgt von einer Erhitzung auf 800°C über 5 Stunden, um das Innere des Pulvers zu oxidieren. Nach Reduzieren in einer Wasserstoffatmosphäre bei 500°C über 1 Stunde wurde das Pulver pulverisiert und dann in eine Kupfer-Kanne eingefüllt und eingeschlossen. Die Kanne wurde dann als ein Barren für die Extrusion bei 900°C zur Ausbildung einer Stange mit einem Durchmesser von 30 mm verwendet. Die Stange wurde auf einen Durchmesser von 16 mm kaltgezogen, und hieraus wurden Elektroden gebildet, die jeweils einen Außendurchmesser von 16 mm und einen Krümmungsradius der Spitze R von 100 mm aufwiesen. Jede der Spitzen wurde mit einer Zinnschicht mit einer Dicke von 0,06 Micrometer bzw. 3 Micrometer durch Verdrängungsplattieren beschichtet bzw. mit einer Dicke von 380 Micrometer durch Heißtauchen.

Das Verdrängungsplattieren erfolgte mit Entfetten, Waschen mit Wasser, Ätzen in einem Säurebad aus Schwefelsäure und Salpetersäure, Waschen mit Wasser und dann Plattieren in einem Bad von 60°C aus "SUBSTAR-SN"-P2, L2, hergestellt von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. Das Heißtauchen erfolgte mittels Entfetten des Materials, gefolgt von einem Eintau chen in ein Bad aus geschmolzenem Zinn.

Beispiel 6

Zinnbeschichtete Elektrodenspitzen wurden durch dieselbe Prozedur wie bei dem Beispiel 1 hergestellt, mit einer Zinn schichtdicke von 0,06 Micrometer, 3 Micrometer bzw. 380 Micrometer. Das Löten erfolgte durch Erhitzen des Zinnlots, welches auf die Spitzenoberfläche zusammen mit einem Fluß mittel aufgebracht wurde, unter Verwendung eines Schweiß brenners, um einen Überzug beim Schmelzen zu bilden.

Beispiel 7

Es wurden zinnbeschichtete Elektrodenspitzen durch dieselbe Prozedur hergestellt wie im Beispiel 1, unter Verwendung des Verdrängungsplattierens bzw. des Heißtauchens, zur Erzielung einer Zinnschichtdicke von 0,05 Micrometer, 2 Micrometer bzw. 370 Micrometer. Die Spitzen wurden 5 Stunden lang in Luft auf 200°C erhitzt, um einen Teil des Zinns in die Elek trode hineindiffundieren zu lassen. Nach der Wärmebehandlung wurde eine Mikroskopbeobachtung des Schnittes jeder Spitze durchgeführt, um zu bestätigen, daß die Epsilon-Phase einer intermetallischen Verbindung aus einer Kupfer-Zinn-Legierung in einem Teil der Struktur gebildet worden war.

Beispiel 8

Zinnbeschichtete Elektrodenspitzen wurden durch dieselbe Prozedur wie in dem Beispiel 2 hergestellt, und zwar mit Löten zur Erzielung einer Zinnschichtdicke von 0,05 Microme ter, 2 Micrometer bzw. 370 Micrometer. Die Spitzen wurden 5 Stunden lang in Luft auf 200°C erhitzt, um einen Teil des Zinns in die Elektrode hineindiffundieren zu lassen. Nach der Wärmebehandlung erfolgte eine mikroskopische Beobachtung des Schnittes jeder Spitze, um zu bestätigen, daß in einem Teil der Struktur die Epsilon-Phase einer intermetallischen Verbindung aus einer Kupfer-Zinn-Legierung gebildet worden war.

Vergleichsbeispiel 4

Zinnbeschichtete Elektrodenspitzen wurden durch dieselbe Prozedur wie in dem Beispiel 1 hergestellt unter Verwendung eines Lötvorgangs zur Erzielung von Zinnschichten mit einer Dicke von 0,02 Micrometer bzw. 430 Micrometer.

Die in den Beispielen 5 bis 8 und in dem Vergleichsbeispiel 4 hergestellten Elektroden und die Elektroden aus Aluminium oxid-dispersionsgehärtetem Kupfer, welche dieselbe Zusammen setzung wie die Elektrode des Beispiels 5 aufweisen, ohne Zinnbeschichtungsschicht, wurden dem nachstehend beschriebe nen Schweißversuch unterworfen, um die Standzeit der Elek troden zu ermitteln.

Die zum Schweißen verwendeten Teile waren Bleche aus der Legierung AA 5083 (angelassenes Material (O-Material), 1 mm stark), wie voranstehend beschrieben. Das eingesetzte Vor behandlungsverfahren bestand aus einer Entfettung durch Eintauchen des Materials in ein kommerziell erhältliches Lösungsmittel, Waschen mit Wasser, Eintauchen in ein Alkali- Reinigungsbad (Natriumcarbonat-Lösung mit Natriumsilikat als Inhibitor, bei 80°C) über 5 min., Waschen mit Wasser und Trocknen.

Jedes Paar der Elektroden wurde an gegenüberliegenden Posi tionen auf beiden Seiten der Aluminiumplatten angeordnet, die vorher auf die voranstehend geschilderte Weise vorbehan delt worden waren. Es wurde ein fortschreitendes Punkt schweißen von 1000 Zyklen auf diesen Platten ausgeführt unter Verwendung eines Punktschweißgeräts mit drei Phasen niedriger Frequenz unter folgenden Bedingungen: 2,2 kA Schweißstrom (Effektivwert), 0,083 sec. Stromanlegungszeit, 8.829 H (900 kgf) vorher angelegter Druck und 2.943 N (300 kgf) Schweißdruck. Die Zugscherbelastung an dem punkt geschweißten Teil wurde alle 10 Punktschweiß-Zyklen gemes sen. Die Schwellenwertanzahl für Punktschweißzyklen, die unmittelbar vor dem Wert von 1.678 N/Punkt (171 kgf/Punkt) auftrat, JIS Z 3140 Klasse A, der Zugscherbelastung an dem punktgeschweißten Teil wurde ebenfalls ermittelt. Dann wurde die Zugscherbelastung an jedem punktgeschweißten Teil alle 10 Punktschweißzyklen gemessen, bis zu der ermittelten Schwellenwertanzahl der Zyklen, und der Durchschnittswert berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2 zeigt deutlich, daß nur eine geringe Beeinträchti gung der Festigkeit des geschweißten Teils in dem fort schreitenden Punktschweißversuch auftritt, und dies bedeu tet, daß die Elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Leistung aufweisen, die sie zum Einsatz beim fort schreitenden Punktschweißen geeignet macht.

Wie voranstehend erläutert wurde, löst die erfindungsgemäße Punktschweißelektrode die Probleme des schnellen Verschlei ßes der Elektrodenspitze und der Festigkeitsverschlechterung an dem geschweißten Teil während fortschreitender Punkt schweißvorgänge mit hoher Geschwindigkeit. Die Elektrode ist insbesondere zur Verwendung beim Punktschweißen von Alumini umblechen vorzuziehen. Durch Verwendung einer Beschichtung mit Lötzinn kann eine Reparatur verschlissener Elektroden einfach ausgeführt werden, selbst an dem Ort, an welchem das Punktschweißen stattfindet.

Tabelle 2

Claims

1. Elektrode zum Punktschweißen, dadurch ge kennzeichnet, daß sie aus einem Kupferba sismaterial besteht und mit einer Beschichtungsschicht aus Zinn (Sn) an dem Teil beschichtet ist, der mit dem zu schweißenden Material in Berührung kommt.

2. Punktschweißelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zinn-Beschichtungsschicht eine Dicke im Bereich von 0,03 bis 400 Micrometer aufweist.

3. Punktschweißelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinn-Beschichtungsschicht durch Plattieren gebildet wird.

4. Punktschweißelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinn-Beschichtungsschicht durch Löten gebildet wird.

5. Punktschweißelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Teil der Zinn-Beschichtungsschicht in den Elektrodenkörper hineindiffundiert ist, so daß die Epsilon-Phase einer intermetallischen Verbindung aus einer Kupfer-Zinn-Legierung gebildet wird.

6. Punktschweißelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrode aus Kupfer oder einer Kup ferlegierung besteht.

7. Punktschweißelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrode aus Aluminiumoxid-disper sionsgehärtetem Kupfer besteht.