JP3159420U

JP3159420U - Welding electrode

Info

Publication number: JP3159420U
Application number: JP2010001245U
Authority: JP
Inventors: 幹雄草野
Original assignee: Weldparts
Current assignee: Weldparts
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2020-03-01

Abstract

【課題】溶接用電極として固有抵抗が低く、必要な電気伝導度を確保しながら、強度が大きく、硬さも硬く、ベリリウムを含有しない金属材料を構成素材とする、電極内部に中空部を有する溶接用電極を提供する【解決手段】ニッケル・シリコン・クロム・銅合金を構成素材とし、内部に中空部を有する溶接用電極、および、ニッケル・シリコン・クロム・銅合金はニッケル１．８−３．０％、シリコン０．４−０．８％、クロム０．１−０．８％を含有する銅合金であることを特徴とする。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding material having a hollow portion inside an electrode, which has a low specific resistance as a welding electrode, and has a high strength, a high hardness, and a metal material not containing beryllium while ensuring necessary electric conductivity. An electrode for welding comprising nickel, silicon, chrome, and copper alloy as a constituent material and having a hollow portion therein, and nickel, silicon, chrome, and copper alloy are nickel 1.8-3. It is a copper alloy containing 0%, silicon 0.4-0.8%, and chromium 0.1-0.8%. [Selection] Figure 1

Description

本考案は溶接用電極に関し、特に特殊な銅合金を用いた溶接用電極に関する。 The present invention relates to a welding electrode, and more particularly to a welding electrode using a special copper alloy.

自動車や機械装置などの組立時の金属部材の接合には、接合した部分を電極間にセットし、圧接しながら通電し発生する抵抗熱により接合部分を溶融して接合する抵抗溶接や放電アークを利用したアーク溶接が広く用いられている。この場合、被溶接部分は板状の金属板だけでなく、棒状のボルトやナットなどの各種形状の部材の溶接も行われている。そして、被溶接部材の形状や溶接方法に応じて各種の形状の電極が用いられている。 For joining metal parts during assembly of automobiles and machinery, resistance welding or discharge arc is used to set the joined part between the electrodes and melt and join the joined part with the resistance heat generated by energizing while pressing. Used arc welding is widely used. In this case, the welded portion is not only a plate-shaped metal plate but also a member having various shapes such as a rod-shaped bolt and nut. Various shapes of electrodes are used depending on the shape of the member to be welded and the welding method.

電極の各種の形状のうち、電極内部に中空部を有するものがある。例えば、スポット溶接用の電極では、被溶接部材に接する電極は伝熱により高温となるため、電極を冷却するため、冷却水通水用の中空部が内部に設けられている。また、ボルト溶接用電極では、被溶接部材であるボルトを挿入するための貫通孔が電極内部に設けられている。そして、ナット溶接用電極では、位置決め用のセラミックガイドピンを挿入するための貫通孔が設けられている。また、アーク溶接用電極は放電用の導体である溶接ワイヤーを通すための貫通孔が設けられている。 Among various shapes of electrodes, there are those having a hollow portion inside the electrode. For example, in an electrode for spot welding, since the electrode in contact with the member to be welded becomes high temperature due to heat transfer, a cooling water passage hollow portion is provided in the inside in order to cool the electrode. Moreover, in the electrode for bolt welding, the through-hole for inserting the volt | bolt which is a member to be welded is provided in the inside of an electrode. The nut welding electrode is provided with a through hole for inserting a positioning ceramic guide pin. Further, the arc welding electrode is provided with a through hole for passing a welding wire which is a discharge conductor.

溶接用電極では、溶接に際し溶接部に接する電極の温度は数百度を超える温度となり、かつ繰り返しの圧力が加えられる。そのため、上記のように、内部に中空部を有する溶接用電極では、加工による強度の低下もあり、さらに溶接時の温度による歪みの影響が大きく、溶接作業を繰り返すことにより、電極の変形や破損を発生することが多かった。 In the welding electrode, the temperature of the electrode in contact with the welded portion exceeds several hundred degrees during welding, and repeated pressure is applied. Therefore, as described above, the welding electrode having a hollow portion inside has a decrease in strength due to processing, and is further affected by distortion due to temperature during welding. Often occurred.

そのため、このような電極を構成する金属材料としては、溶接用電極として固有抵抗が低く、必要な電気伝導度を確保しながら、強度が大きく、硬さも硬い金属材料であるベリリウム銅合金が用いられている。しかしながら、ベリリウムは人体に影響を及ぼす元素であるため、ベリリウムを含有しない金属材料が望まれている。 Therefore, as a metal material constituting such an electrode, a beryllium copper alloy, which is a metal material having a low strength and a high hardness while ensuring a necessary electrical conductivity as a welding electrode, is used. ing. However, since beryllium is an element that affects the human body, a metal material that does not contain beryllium is desired.

本考案の課題は、溶接用電極として固有抵抗が低く、必要な電気伝導度を確保しながら、強度が大きく、硬さも硬く、ベリリウムを含有しない金属材料を構成素材とする、電極内部に中空部を有する溶接用電極を提供することである。 The object of the present invention is to provide a hollow part inside the electrode, which has a low specific resistance as a welding electrode, a high strength, a high hardness, and a metal material that does not contain beryllium while ensuring the necessary electrical conductivity. It is providing the electrode for welding which has this.

本考案の電極は、ニッケル・シリコン・クロム・銅合金を構成素材とし、内部に中空部を有する溶接用電極である。 The electrode of the present invention is a welding electrode having nickel, silicon, chromium, and copper alloy as constituent materials and having a hollow portion therein.

さらに、上記のニッケル・シリコン・クロム・銅合金はニッケル１．８−３．０％、シリコン０．４−０．８％、クロム０．１−０．８％を含有することを特徴とする。 Further, the nickel-silicon-chromium-copper alloy contains nickel 1.8-3.0%, silicon 0.4-0.8%, and chromium 0.1-0.8%. .

そして、これらの電極は抵抗溶接用電極またはアーク溶接用電極であり、さらにスポット用電極、ボルト溶接用電極またはナット溶接用電極のいずれかであることも特徴とする。 These electrodes are resistance welding electrodes or arc welding electrodes, and are also characterized by being any of spot electrodes, bolt welding electrodes, or nut welding electrodes.

本考案の電極に用いられる銅合金は、ベリリウムを含有せず、電極材料の規格であるＪＩＳＺ３２３４（抵抗溶接用銅合金電極材料）で規定される３種の機械的性質や導電率を満たす特性を有している。そのため、この銅合金を用いた内部に中空部を有する電極は、中空部が存在するにも係らず、長期の使用に対する十分な耐久性を有し、効率のよい溶接作業をもたらすことができ、またベリリウムを含有していないため、人体に対する影響も心配がなく、作業環境も良好に保たれる。 The copper alloy used for the electrode of the present invention does not contain beryllium and satisfies the three types of mechanical properties and conductivity defined by JIS Z 3234 (copper alloy electrode material for resistance welding), which is a standard for electrode materials. It has characteristics. Therefore, the electrode having a hollow part inside using this copper alloy has sufficient durability for long-term use despite the presence of the hollow part, and can bring about an efficient welding operation, Moreover, since it does not contain beryllium, there is no worry about the influence on the human body, and the working environment is kept good.

スポット溶接用電極の断面模式説明図。Cross-sectional model explanatory drawing of the electrode for spot welding. 貫通孔状の中空部を有する溶接用電極の断面模式説明図。Cross-sectional model explanatory drawing of the electrode for welding which has a hollow part of a through-hole shape.

図１はスポット溶接用電極１の断面模式説明図である。スポット溶接用電極１はキャップ形状をしている。本体４の内部に設けられた窪み状の中空部３は冷却水を供給するためのものであり、この中空部３に冷却水ノズルの先端を挿入して冷却水を供給、循環させ、電極１を冷却する。この冷却により、被溶接材と圧接する本体４の先端部分５の近傍はある程度の高温となるが、他の部分は常温に維持できるようになっている。 FIG. 1 is a schematic sectional view of a spot welding electrode 1. The spot welding electrode 1 has a cap shape. A hollow portion 3 having a hollow shape provided inside the main body 4 is for supplying cooling water. The tip of a cooling water nozzle is inserted into the hollow portion 3 to supply and circulate the cooling water, and the electrode 1 Cool down. By this cooling, the vicinity of the front end portion 5 of the main body 4 that is in pressure contact with the material to be welded is heated to a certain level, but the other portions can be maintained at room temperature.

図２は、被溶接部材であるボルトや被溶接部材のナットの位置決め用のセラミックガイドピンを挿入するための貫通孔状の中空部６が設けられている溶接用電極２の断面模式説明図である。電極２では中空部６を取り囲む電極本体７はほぼ円筒状となっている。ボルト溶接では溶接用電極２は他の電極と組み合わされ、中空部６にボルトを挿入して、位置を決めながらボルトの根元部を溶接する。ナット溶接では、同様に他の電極と組み合わせて、位置決め用のセラミックガイドピンを中空部６に挿入し、電極の先端からはみ出したピンのガイド部でナットの位置決めを行いながら、ナットを溶接する。アーク溶接用電極でも、導体である溶接ワイヤーを通すための貫通孔が設けられている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view of the welding electrode 2 provided with a through-hole-shaped hollow portion 6 for inserting a bolt or a welded member and a ceramic guide pin for positioning a nut of the welded member. is there. In the electrode 2, the electrode body 7 surrounding the hollow portion 6 is substantially cylindrical. In the bolt welding, the welding electrode 2 is combined with another electrode, and the bolt is inserted into the hollow portion 6 to weld the base portion of the bolt while determining the position. In the nut welding, a ceramic guide pin for positioning is similarly inserted into the hollow portion 6 in combination with other electrodes, and the nut is welded while positioning the nut with the guide portion of the pin protruding from the tip of the electrode. The arc welding electrode is also provided with a through hole for passing a welding wire as a conductor.

図１や図２で示す本体４、７の構成素材である金属材料は、ベリリウムを含有しない銅合金であるニッケル・シリコン・クロム・銅合金である。そして、この銅合金はニッケル１．８−３．０％、シリコン０．４−０．８％、クロム０．１−０．８％の含有量で含有し、残余は銅からなっている合金である。このような銅合金は、米国ＣＤＡ（Copper Development Association）のＵＮＳ番号Ｃ１８０００として認定されているものを用いることができる。 The metal material which is a constituent material of the main bodies 4 and 7 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is nickel / silicon / chromium / copper alloy which is a copper alloy not containing beryllium. This copper alloy contains nickel 1.8-3.0%, silicon 0.4-0.8%, chromium 0.1-0.8%, and the balance is made of copper. It is. As such a copper alloy, a copper alloy certified as UNS number C18000 of CDA (Copper Development Association) can be used.

この銅合金を電極本体の構成素材とすることで、中空部を有する電極であっても、溶接時には、高温にあっても被溶接材に十分な圧力と電流を供給することができ、溶接作業もスムーズに実行できる。さらに、十分な強度有しているために、繰り返しの溶接作業にも耐える耐久性をもたせることができる長寿命電極である。そのため、本考案の電極は、前記したようにスポット溶接、ボルト溶接やナット溶接などの抵抗溶接に好ましく適用される。 By using this copper alloy as the constituent material of the electrode body, it is possible to supply a sufficient pressure and current to the material to be welded even when the electrode has a hollow portion even at high temperatures during welding. Can be executed smoothly. Furthermore, since it has sufficient strength, it is a long-life electrode that can have durability to withstand repeated welding operations. Therefore, the electrode of the present invention is preferably applied to resistance welding such as spot welding, bolt welding, and nut welding as described above.

そして、人体に影響のあるベリリウムを使用することがなく、さらには本考案に用いる銅合金はベリリウム銅に比べてコストも低減できる。 And the beryllium which has an influence on a human body is not used, Furthermore, the copper alloy used for this invention can also reduce cost compared with beryllium copper.

本考案に用いられる銅合金は、切削、鍛造、鋳造などの金属加工手段により、内部に中空部を有する溶接用電極に加工される。 The copper alloy used in the present invention is processed into a welding electrode having a hollow portion therein by metal processing means such as cutting, forging, and casting.

１スポット溶接用電極
２貫通孔を有する溶接用電極
３窪み状の中空部
４電極本体
５スポット溶接用電極の先端
６貫通孔状の中空部
７電極本体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode for spot welding 2 Welding electrode which has a through-hole 3 Recessed hollow part 4 Electrode main body 5 Tip of the electrode for spot welding 6 Through-hole-shaped hollow part 7 Electrode main body

Claims

Electrode for welding that has nickel, silicon, chromium, and copper alloy as constituent materials and has a hollow inside.

The nickel-silicon-chromium-copper alloy is a copper alloy containing nickel 1.8-3.0%, silicon 0.4-0.8%, and chromium 0.1-0.8%. The welding electrode according to claim 1.

The welding electrode according to claim 1, wherein the welding electrode is a resistance welding electrode.

The welding electrode according to claim 1 or 2, wherein the welding electrode is any one of a spot welding electrode, a bolt welding electrode, and a nut welding electrode.