JPH0418950B2 - - Google Patents

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JPH0418950B2
JPH0418950B2 JP60057855A JP5785585A JPH0418950B2 JP H0418950 B2 JPH0418950 B2 JP H0418950B2 JP 60057855 A JP60057855 A JP 60057855A JP 5785585 A JP5785585 A JP 5785585A JP H0418950 B2 JPH0418950 B2 JP H0418950B2
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JP
Japan
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contact chip
copper
ceramic
arc welding
guide hole
Prior art date
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JP60057855A
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Japanese (ja)
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JPS61216867A (en
Inventor
Tadao Amasaka
Misao Iwata
Kazumi Fujikawa
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS61216867A publication Critical patent/JPS61216867A/en
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、アーク溶接に使用される寿命が長く
かつ再使用可能なコンタクトチツプおよびその製
造方法に関する。 〔従来の技術〕 従来のアーク溶接用コンタクトチツプは、主と
して銅合金またはアルミニウム合金で作られてい
たが、コンタクトチツプの表面が金属であるた
め、アーク溶接中に飛散してくるスパツタが熱化
学反応などによりコンタクトチツプ表面に付着堆
積して目づまりを起したり、溶接中のふく射熱に
よりコンタクトチツプが焼鈍軟化しワイヤ通過に
よるノズル部の摩耗が加速されることなどが原因
となり、アーク溶接用コンタクトチツプの寿命は
極めて短かいものであつた。 前述のような問題を解決する方法として、実開
昭52−26630号公報、実開昭59−49478号公報また
は実開昭57−82484号公報に記載されるように、
コンタクトチツプのノズル部をセラミツク製ガイ
ドで保護する方法、あるいは実開昭50−76021号
公報、実開昭57−160887号公報に記載されるよう
にコンタクトチツプをセラミツクで被覆する方法
が提案されている。 しかしながら前記のノズル部をセラミツクガイ
ドで保護する方法は、ネジによるインローなどコ
ンタクトチツプの構造が複雑になり製造コスト的
に問題があるばかりでなく、広範囲に飛散するス
パツタに対してコンタクトチツプ全体を保護でき
ないという問題があつた。 一方コンタクトチツプをセラミツクで被覆する
方法は、構造の複雑化およびチツプ全体の保護の
問題を解決する可能性を秘めているが、その被覆
方法が未だ確立してなく、被覆方法によつては使
用時にセラミツク層の割れあるいは剥離が生じる
などの問題があつた。 本発明者等は、コンタクトチツプにセラミツク
被覆する方法を鋭意研究した結果、PVD法また
はCVD法によりセラミツクを被覆する方法を開
発し、先に実願昭59−163202号として出願した。 この実願昭59−163202号の技術によりアーク溶
接用コンタクトチツプの寿命は大巾に伸びたが、
コンタクトチツプ基体を金属、特に銅合金または
アルミニウム合金で構成しているため、セラミツ
ク被覆処理中の焼鈍軟化およびアーク溶接中のふ
く射熱による焼鈍軟化により、対摩耗性が低下し
寿命にはおのずから限界があつた。また、一旦目
づまりあるいはノズル部の摩耗により使用不可能
になつたものは、再生する手段がなく廃棄されて
いるのが現状であり、これもアーク溶接のコスト
を高くする大きな要因となつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、前述のとおりの、スパツタ付着によ
る目づまりの問題、耐摩耗性の問題を同時に解決
し、しかも繰返し再生可能なアーク溶接用セラミ
ツクコンタクトチツプと、そのコンタクトチツプ
を安定確実に製造できる製造方法を提供すること
を目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前述の目的を達成するためには、ア
ーク溶接用コンタクトチツプは電気良導体で構成
するという既定の概念を転換し、第1図に示すア
ーク溶接用コンタクトチツプ基体をセラミツクで
構成し、第2図に示すようにワイヤに給電する部
分のみを電気良導体で構成する方策が効果的であ
ることを知見し、完成したもので、具体的には、
熱伝導度0.03cal/cm・sec・℃以上、熱膨張係数
7.3×10-61/℃以下および曲げ強度2500Kg/cm2
上の物理的特性を有するセラミツクのコンタクト
チツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤガイ
ド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とからな
り、電気良導体被覆層は、銅または銅系合金で構
成され、コンタクトチツプの外表面は、表面粗さ
20S以下の外面を有する構造とすることにより前
述の諸問題を解決したものである。 電気良導体被覆層は、コンタクトチツプ基体の
ワイヤガイド孔内壁に直接被覆した電気導体層
と、その層の表面上に設けた銅または銅系合金の
電気良導体層とからなる構成とすることが望まし
い。または、電気良導体被覆層を、コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔に嵌合した、銅系合金
からなるパイプとしてもよい。その場合、銅系合
金を、Cu−Cr−Zr合金(Cr:1%、Cu:99%)
のような耐熱性に優れたものとする必要がある。 また、前記アーク溶接用セラミツクコンタクト
チツプを工業的に安定して製造する方法として、
本発明は、熱伝導度0.03cal/cm・sec・℃以上、
熱膨張係数7.3×10-61/℃以下および曲げ強度
2500Kg/cm2以上の物理的特性を有するセラミツク
のコンタクトチツプ基体と、該コンタクトチツプ
のワイヤガイド孔内壁に設けられた電気良導体被
覆層とからなり、該電気良導体被覆層は、銅また
は銅系合金で構成され、前記コンタクトチツプの
外表面は、表面粗さ20S以下の外面を有するアー
ク溶接用セラミツクコンタクトチツプの製造方法
において、セラミツク製コンタクトチツプのワイ
ヤガイド孔内壁を、電気導体で予め被覆した後、
該電気導体層を電極としてその表面に銅または銅
系合金からなる電気良導体層を電気メツキして設
けることを特徴とする。前述のセラミツク製コン
タクトチツプのガイド孔内壁に銅または銅系合金
からなる外層を電気メツキして設ける方法として
は、セラミツクに金属を電気メツキする公知のい
ずれの方法でも採用できるが、本発明者等の研究
によれば次の方法によりメツキした場合良好な結
果が確実に得られることが判明している。 (イ) CVD法により、電気導体であるTiCまたは
TiNなどでガイド孔内壁を被覆した後、その
被覆したTiCまたはTiNなどの電気導体を電極
としてCuまたはCu系合金の電気良導体を電気
メツキする方法。 (ロ) ガイド孔内壁に金属粉をペースト状にして塗
布、またはどぶ付けなどにより被覆した後、
N2/H2中または真空中で焼成するいわゆるメ
タライズ法により、該ガイド孔内壁に電気導体
層を形成させた後、(イ)と同様にしてCuまたは
Cu系合金の電気良導体を電気メツキする方法。 このメタライズ法において、種々の金属粉を
用いることができるが、基体がAl2O3などの酸
化物系セラミツクである場合はNi、Mo.Cu.
Mo−Mn、基体がSiC系である場合はNi、Mo、
そして基体がSi3N4系である場合はMoの組合
せにおいて特に良い結果が得られる。 (ハ) 無電解メツキ法によりガイド孔内壁に予め電
気導体を被覆した後(イ)と同様にしてCuまたは
Cu系合金の電気良導体を電気メツキする方法。 この無電解メツキ法によつて被覆する電気導体
は、導電性を有するものであればいずれの金属で
もよいが、安定性および導電性の点からNiまた
はCuであることが望ましい。 なお、前記電気良導体の被覆は、給電効果を上
げるためネジ部までおこなつてもよい。 さらに、同じく前記アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプを工業的に安定して製造する方法
として、本発明は、熱伝導度0.03cal/cm・sec・
℃以上、熱膨張係数7.3×10-61/℃以下および曲
げ強度2500Kg/cm2以上の物理的特性を有するセラ
ミツクのコンタクトチツプ基体と、該コンタクト
チツプのワイヤガイド孔内壁に設けられた電気良
導体被覆層とからなり、該電気良導体被覆層は、
銅または銅系合金で構成され、前記コンタクトチ
ツプの外表面は、表面粗さ20S以下の外面を有す
るアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプの製
造方法において、予めセラミツクコンタクトチツ
プ基体のワイヤガイド孔径と概略同じ外径を有す
る、銅系合金からなる電気良導体のパイプを作成
しておき、該パイプをセラミツクコンタクトチツ
プ基体のワイヤガイド孔に挿入することを特徴と
するアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプの
製造方法を開発したものである。 前述の、いずれの製造方法においても、本発明
は、セラミツクコンタクトチツプ基体の外表面を
研磨し、すなわち、ダイヤモンド、GC等の砥石
による研削、またはダイヤモンド、GC等による
バレル研磨によつて表面粗さが20S以下、好適に
は0.5〜2S程度となるように加工する。 〔作用〕 本発明においては、アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ基体をセラミツクで構成している
ため、当然その外表面はセラミツクとなる。ここ
で、公知の方法でセラミツクを焼成して、コンタ
クトチツプ基体を形成した場合、この外表面の表
面粗さは30〜50Sとなることが判明している。そ
こで、その表面を20以下に研磨しておけば、従来
の金属で構成したものに比較して、アーク溶接中
のスパツタ付着が極めて少なく、かつ一旦付着し
たスパツタ粒は簡単に除去できるため、スパツタ
付着による目づまりが原因で使用不可能になるこ
とはない。また、セラミツクの硬度はHVで1200
以上と極めて高く、かつ軟化温度も極めて高いた
めアーク溶接中にふく射熱により軟化することは
全くなく、長時間の使用においても、ワイヤ通過
によるガイド孔部本体の摩耗も無視できるほど小
さい。 したがつて、本願発明のアーク溶接用コンタク
トチツプは、内部の電気メツキもしくは導体が使
用不可能な状態になることはほとんどなく、ガイ
ド孔内壁に設けた電気良導体がワイヤ通過により
摩耗し、ワイヤへの給電が不可能になつた場合で
も、再度電気良導体を被覆することにより簡単に
再生できるという長所を有する。 本願発明のアーク溶接用コンタクトチツプ基体
の素材としては、市販のいずれのセラミツクを選
択しても所定の作用効果を得ることができるが、
アーク溶接中にセラミツクコンタクトチツプに割
れが発生する機構を研究し、実験を重ねた結果、
コンタクトチツプ基体の素材として、特に92%
Al2O3、SiCおよびSi3N4などの熱伝導度0.03cal/
cm・sec・℃以上、熱膨張係数7.3×10-61/℃以
下および曲げ強度2500Kg/cm2以上の物理的特性を
有するセラミツクを選択することにより、長時間
の繰返し使用によつても割れの発生しない極めて
寿命の長いアーク溶接用コンタクトチツプが得ら
れることが判明した。実験結果を表1に示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a long-life and reusable contact tip used in arc welding and a method for manufacturing the same. [Prior Art] Conventional contact tips for arc welding are mainly made of copper alloy or aluminum alloy, but since the surface of the contact tip is metal, spatter that is scattered during arc welding is susceptible to thermochemical reactions. The contact chips for arc welding may be damaged due to the fact that they accumulate on the surface of the contact tip and cause clogging, or that the contact tip is annealed and softened by the radiated heat during welding, accelerating the wear of the nozzle part due to the passing of the wire. Its lifespan was extremely short. As a method to solve the above-mentioned problems, as described in Japanese Utility Model Application Publication No. 52-26630, Japanese Utility Model Application Publication No. 59-49478, or Japanese Utility Model Application Publication No. 57-82484,
A method of protecting the nozzle part of the contact tip with a ceramic guide, or a method of covering the contact tip with ceramic as described in Japanese Utility Model Application No. 50-76021 and Japanese Utility Model Application No. 57-160887 has been proposed. There is. However, the above-mentioned method of protecting the nozzle part with a ceramic guide not only complicates the structure of the contact chip, such as screw spigots, and poses problems in terms of manufacturing costs, but also protects the entire contact chip from spatter that is scattered over a wide area. The problem was that I couldn't do it. On the other hand, the method of coating the contact chip with ceramic has the potential to solve the problem of complicating the structure and protecting the entire chip, but the coating method has not yet been established, and depending on the coating method, it may not be possible to use it. Occasionally, there were problems such as cracking or peeling of the ceramic layer. As a result of intensive research into a method of coating a contact chip with ceramic, the inventors of the present invention developed a method of coating ceramic with a PVD method or a CVD method, and previously filed an application as Utility Model Application No. 163202/1983. Although the technology disclosed in Utility Application No. 163202/1983 has greatly extended the life of arc welding contact tips,
Since the contact chip base is made of metal, especially copper alloy or aluminum alloy, the wear resistance is reduced due to annealing softening during ceramic coating treatment and annealing softening due to radiant heat during arc welding, and there is a natural limit to the service life. Ta. Furthermore, once the nozzle becomes unusable due to clogging or abrasion, there is currently no way to recycle it and it is discarded, which is another major factor that increases the cost of arc welding. . [Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a ceramic contact chip for arc welding that simultaneously solves the problem of clogging due to adhesion of spatter and the problem of wear resistance as described above, and can be repeatedly reproduced. The purpose of this invention is to provide a manufacturing method that can stably and reliably manufacture contact chips. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention changes the conventional concept that arc welding contact chips are made of a good electrical conductor, and uses arc welding as shown in FIG. It was discovered that it was effective to construct the base of the contact chip with ceramics, and construct only the part that supplies power to the wire with a good electrical conductor, as shown in Figure 2.
Thermal conductivity 0.03cal/cm・sec・℃ or more, thermal expansion coefficient
Consisting of a ceramic contact chip base having physical properties of 7.3×10 -6 1/°C or less and a bending strength of 2500 Kg/cm 2 or more, and a good electrical conductor coating layer provided on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip, The electrically conductive coating layer is made of copper or a copper-based alloy, and the outer surface of the contact chip has a rough surface.
The above-mentioned problems are solved by having a structure with an outer surface of 20S or less. It is preferable that the electrically conductive coating layer consists of an electrically conductive layer directly coated on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip base, and an electrically conductive layer of copper or copper-based alloy provided on the surface of the electrically conductive layer. Alternatively, the electrically conductive coating layer may be a pipe made of a copper-based alloy that fits into the wire guide hole of the contact chip base. In that case, the copper-based alloy is replaced by a Cu-Cr-Zr alloy (Cr: 1%, Cu: 99%).
It is necessary to have excellent heat resistance. Further, as a method for industrially stably manufacturing the ceramic contact chip for arc welding,
The present invention has a thermal conductivity of 0.03 cal/cm・sec・℃ or more,
Thermal expansion coefficient 7.3×10 -6 1/℃ or less and bending strength
It consists of a ceramic contact chip base having physical properties of 2500 kg/cm 2 or more, and a good electrical conductor coating layer provided on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip, and the good electrical conductor coating layer is made of copper or a copper-based alloy. In the method for manufacturing a ceramic contact tip for arc welding, the outer surface of the contact tip has an outer surface with a surface roughness of 20S or less, after the inner wall of the wire guide hole of the ceramic contact tip is coated in advance with an electric conductor. ,
The electrically conductive layer is used as an electrode, and an electrically conductive layer made of copper or a copper-based alloy is electroplated on the surface thereof. As for the method of electroplating the outer layer made of copper or a copper-based alloy on the inner wall of the guide hole of the ceramic contact chip mentioned above, any known method of electroplating metal on ceramic can be adopted, but the present inventors et al. According to research, it has been found that good results are reliably obtained when plating is performed using the following method. (b) TiC, which is an electrical conductor, or
A method in which the inner wall of the guide hole is coated with TiN, etc., and then electroplated with a good electrical conductor of Cu or Cu-based alloy, using the coated TiC or TiN as an electrode. (b) After coating the inner wall of the guide hole with metal powder in the form of paste or gluing,
After forming an electrically conductive layer on the inner wall of the guide hole by the so-called metallization method, which involves firing in N 2 /H 2 or in vacuum, Cu or
A method of electroplating Cu-based alloys with good electrical conductivity. In this metallization method, various metal powders can be used, but when the substrate is an oxide ceramic such as Al 2 O 3 , Ni, Mo.Cu.
Mo-Mn, if the substrate is SiC-based, Ni, Mo,
When the substrate is Si 3 N 4 based, particularly good results can be obtained in combination with Mo. (c) After coating the inner wall of the guide hole with an electrical conductor in advance using the electroless plating method, copper or copper is coated in the same manner as in (a).
A method of electroplating Cu-based alloys with good electrical conductivity. The electrical conductor coated by this electroless plating method may be any metal as long as it has electrical conductivity, but Ni or Cu is preferable from the viewpoint of stability and electrical conductivity. Incidentally, the coating with the electrically conductive material may extend to the threaded portion in order to improve the power feeding effect. Furthermore, as a method for industrially stably manufacturing the ceramic contact chip for arc welding, the present invention has a thermal conductivity of 0.03 cal/cm・sec・
℃ or more, a thermal expansion coefficient of 7.3×10 -6 1/℃ or less, and a bending strength of 2500 Kg/cm 2 or more, and a good electrical conductor provided on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip. The electrically conductive coating layer consists of a coating layer, and the electrically conductive coating layer is
In the method for manufacturing a ceramic contact tip for arc welding, the outer surface of the contact tip is made of copper or a copper-based alloy and has an outer surface with a surface roughness of 20S or less. A method for manufacturing a ceramic contact chip for arc welding has been developed, which is characterized by preparing a pipe of good electrical conductivity made of a copper-based alloy and having a diameter, and inserting the pipe into a wire guide hole in a ceramic contact chip base. It is something. In any of the above-mentioned manufacturing methods, the present invention polishes the outer surface of the ceramic contact chip substrate, that is, grinding with a grindstone such as diamond or GC, or barrel polishing with diamond or GC, etc. to improve surface roughness. Processing is performed so that the value is 20S or less, preferably about 0.5 to 2S. [Function] In the present invention, since the ceramic contact chip base for arc welding is made of ceramic, its outer surface is naturally made of ceramic. Here, it has been found that when a contact chip base is formed by firing ceramic by a known method, the surface roughness of the outer surface is 30 to 50S. Therefore, if the surface is polished to 20 or less, the adhesion of spatter during arc welding will be extremely small compared to those made of conventional metals, and the spatter grains that have adhered can be easily removed. It does not become unusable due to clogging due to adhesion. In addition, the hardness of ceramic is HV 1200.
Since the temperature is extremely high and the softening temperature is also extremely high, there is no softening due to radiated heat during arc welding, and wear on the guide hole main body due to wire passage is negligible even during long-term use. Therefore, in the arc welding contact tip of the present invention, the internal electrolytic plating or conductor rarely becomes unusable, and the electrically conductive material provided on the inner wall of the guide hole wears out as the wire passes through it, causing the wire to become unusable. It has the advantage that even if power supply becomes impossible, it can be easily regenerated by covering it again with a good electrical conductor. Any commercially available ceramic can be selected as the material for the arc welding contact tip base of the present invention, but the desired effects can be obtained.
After researching the mechanism by which cracks occur in ceramic contact chips during arc welding and conducting repeated experiments, we found that
Especially 92% as contact chip base material.
Thermal conductivity of Al 2 O 3 , SiC and Si 3 N 4 is 0.03cal/
By selecting a ceramic with physical properties of cm・sec・℃ or higher, thermal expansion coefficient of 7.3×10 -6 1/℃ or lower, and bending strength of 2500 kg/ cm It has been found that it is possible to obtain a contact tip for arc welding that has an extremely long life and does not generate any of the following. The experimental results are shown in Table 1.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 実施例 1 セラミツク素材として、92%Al2O3、SiC、
Si3N4の3種を選択し、それぞれ公知の方法で焼
成し、第1図に示すコンタクトチツプ基体1を作
成した。 これらのコンタクトチツプ基体について熱伝導
度、熱膨張係数、曲げ強度および表面硬度を測定
した結果は表1に示すとおりであつた。また、公
知の方法で焼成した場合のコンタクトチツプ基体
の表面粗さは、一般に30〜50Sとなることが判明
している。 次に、3種のセラミツクからなるコンタクトチ
ツプ基体1のガイド孔2内壁に、非酸化物には
Mo粉末、酸化物にはNi又はCu粉末をペースト状
にして塗布した後N2/H2雰囲気中で焼成した結
果、ガイド孔2内壁に電気導体層(基体がSiK、
Si3N4の場合はMoSi2+Mo、基体が92%Al2O3
場合はNiO+Ni又はCuO+Cu)が形成された。 次に、電気導体層を陰極とし、下記表2の条件
下で電気メツキを施し、0.1〜0.3m/mの厚さの
Cuの電気良導体層を設け、もつて第2図に示す
電気良導体被覆層3をガイド孔2内壁に形成し
た。 表2 浴組成 シアン化第1銅 …120g/ シアン化ナトリウム …135g/ 苛性カリ …25g/ 遊離シアン化ソーダ …10g/ メツキ条件 電流密度 3A/dm2 PH 12.6 浴 温 80℃ 時 間 1.5hr さらにコンタクトチツプ基体1の外表面をダイ
ヤモンド、GC等の砥石による研削、またはダイ
ヤモンド、GC等によるバレル研磨し、表面粗さ
が20S以下、特に0.5〜2S程度となるように加工し
た。 前述の工程で製造したアーク溶接用コンタクト
チツプを、実際のアーク溶接条件に近い下記表3
の条件で試験した結果、いずれも、割れは全く生
じず、電気良導体被覆層3の摩耗寿命はそれぞれ
下記表4に示すとおりであつた。 表3 電 流 220A 電 圧 22V ワイヤ送り速度 600m/m/sec
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 Ceramic materials include 92% Al 2 O 3 , SiC,
Three types of Si 3 N 4 were selected and fired by a known method to produce a contact chip substrate 1 shown in FIG. 1. The thermal conductivity, coefficient of thermal expansion, bending strength and surface hardness of these contact chip substrates were measured and the results are shown in Table 1. Further, it has been found that the surface roughness of the contact chip substrate when fired by a known method is generally 30 to 50S. Next, a non-oxide material was applied to the inner wall of the guide hole 2 of the contact chip base 1 made of three types of ceramics.
As a result of applying Ni or Cu powder as a paste to Mo powder and oxide and firing it in an N 2 /H 2 atmosphere, an electrically conductive layer (base material is SiK,
In the case of Si 3 N 4 , MoSi 2 +Mo was formed, and in the case of 92% Al 2 O 3 , NiO + Ni or CuO + Cu) was formed. Next, using the electrical conductor layer as a cathode, electroplating was performed under the conditions shown in Table 2 below, and a thickness of 0.1 to 0.3 m/m was formed.
A good electrical conductor layer of Cu was provided, and then a good electrical conductor coating layer 3 shown in FIG. 2 was formed on the inner wall of the guide hole 2. Table 2 Bath composition Cuprous cyanide...120g/Sodium cyanide...135g/Caustic potash...25g/Free sodium cyanide...10g/Plating condition current density 3A/ dm2 PH 12.6 Bath temperature 80℃ Time 1.5hr Contact chip The outer surface of the substrate 1 was ground with a grindstone such as diamond or GC, or barrel polished with diamond or GC, etc., so that the surface roughness was 20S or less, particularly about 0.5 to 2S. The contact chips for arc welding manufactured by the above-mentioned process were prepared under Table 3 below, which is close to the actual arc welding conditions.
As a result of testing under the following conditions, no cracks occurred in any case, and the wear life of the electrically conductive coating layer 3 was as shown in Table 4 below. Table 3 Current 220A Voltage 22V Wire feed speed 600m/m/sec

【表】 ○は全く割れを発生しないことを
示す。
また、コンタクトチツプ基体の表面粗さを20S
以下、特に0.5〜2S程度となるようにしたことに
よつて、アーク溶接中の、表面の凹凸におけるス
パツタ粒のかかえ込み現象に起因するスパツタ付
着が抑制された。 なお、本実施例においては、電気良導体層を
Cuからなるものとして説明したが、Cuのかわり
にCu系合金によつて電気良導体層を構成しても
同様の効果を得ることができる。 実施例 2 実施例1で作成したと同様のコンタクトチツプ
基体1のガイド孔2内壁に、公知の無電解メツキ
法により、Niを被覆した後、このNi電気導体層
を陰極として実施例1の条件(表2参照)で電気
メツキし、Cuの電気良導体層を設けて、もつて
電気良導体被覆層3を形成した(なお、本実施例
の構造は第2図と同様なので図示は省略する)。 また、本実施例においても、実施例1と同様に
コンタクトチツプ基体の表面粗さは一般に30〜
50Sとなるため、コンタクトチツプ基体の表面を
研磨し、すなわち、ダイヤモンド、GC等の砥石
による研削、またはダイヤモンド、GC等による
バレル研磨によつて表面粗さが20S以下、特に0.5
〜2S程度となるように加工した。 前記工程で製造したアーク溶接用コンタクトチ
ツプを実施例1と同様の条件(表3参照)で溶接
試験した結果は、下記表5のとおりであつた。
[Table] ○ indicates that no cracks occur at all.
In addition, the surface roughness of the contact chip base was increased to 20S.
Hereinafter, spatter adhesion caused by the trapping phenomenon of spatter grains in surface irregularities during arc welding was suppressed by setting the temperature to about 0.5 to 2S. In addition, in this example, the electrically conductive layer is
Although the explanation has been made on the assumption that the layer is made of Cu, the same effect can be obtained even if the electrically conductive layer is made of a Cu-based alloy instead of Cu. Example 2 The inner wall of the guide hole 2 of the contact chip base 1 similar to that produced in Example 1 was coated with Ni by a known electroless plating method, and then the conditions of Example 1 were applied using this Ni electrical conductor layer as a cathode. (See Table 2), and a good electrical conductor layer of Cu was provided to form a good electrical conductor coating layer 3 (note that the structure of this example is the same as that in FIG. 2, so illustration is omitted). Also, in this example, the surface roughness of the contact chip substrate is generally 30 to 30, as in Example 1.
50S, the surface of the contact chip base is polished to a surface roughness of 20S or less, especially 0.5 by grinding with a grindstone such as diamond or GC, or barrel polishing with diamond or GC.
Processed to approximately 2S. The arc welding contact chips manufactured in the above process were subjected to a welding test under the same conditions as in Example 1 (see Table 3), and the results were as shown in Table 5 below.

【表】 ○は全く割れを発生しないことを
示す。
また、実施例1と同様にコンタクトチツプ基体
の表面粗さを20S以下、特に0.5〜2S程度となるよ
うにしたことによつて、アーク溶接中の、表面の
凹凸におけるスパツタ粒のかかえ込み現象に起因
するスパツタ付着が抑制された。 なお、本実施例においても、実施例1と同様
に、電気良導体層をCuのかわりにCu系合金によ
つて構成して同様の効果を得ることが可能であ
る。 実施例 3 Cu−Cr−Zr合金(Cr:1%、Cu:99%)を素
材とした外径1.90mmφ、内径1.33mmφのパイプ4
にフランジ5をロウ付けしたフランジ付パイプを
実施例1で作成したものと同様のコンタクトチツ
プ基体1のガイド孔2(孔径1.90mmφ)にポンチ
で強制挿入し、該ガイド孔2内面に密着させるよ
うにしてアーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プを製造した。 なお、前述と同様に、コンタクトチツプ基体の
表面粗さは一般に30〜50Sとなるため、コンタク
トチツプ基体の表面を研磨し、すなわち、ダイヤ
モンド、GC等の砥石による研削、またはダイヤ
モンド、GC等によるバレル研磨によつて表面粗
さが20S以下、特に0.5〜2S程度となるように加工
した。 この工程により製造したアーク溶接用セラミツ
クコンタクトチツプについて実施例1と同様な溶
接試験を行つた結果は、下記表6のとおりであつ
た。
[Table] ○ indicates that no cracks occur at all.
In addition, as in Example 1, by setting the surface roughness of the contact tip base to 20S or less, especially about 0.5 to 2S, it was possible to prevent the phenomenon of spatter grains being caught in the surface irregularities during arc welding. The adhesion of spatter was suppressed. In this example, as in Example 1, it is possible to obtain the same effect by forming the electrically conductive layer from a Cu-based alloy instead of Cu. Example 3 Pipe 4 made of Cu-Cr-Zr alloy (Cr: 1%, Cu: 99%) with an outer diameter of 1.90 mmφ and an inner diameter of 1.33 mmφ
A flanged pipe with a flange 5 brazed to it is forcibly inserted into the guide hole 2 (hole diameter 1.90 mmφ) of the contact chip base 1 similar to that made in Example 1 using a punch, so that it tightly contacts the inner surface of the guide hole 2. A ceramic contact chip for arc welding was manufactured using the same method. As mentioned above, the surface roughness of the contact chip base is generally 30 to 50S, so the surface of the contact chip base is ground by grinding with a grindstone such as diamond or GC, or by barrel polishing with diamond or GC. The surface roughness was polished to 20S or less, particularly about 0.5 to 2S. The ceramic contact chips for arc welding manufactured by this process were subjected to a welding test similar to that in Example 1, and the results were as shown in Table 6 below.

〔効果〕〔effect〕

以上詳細に説明したように、本願発明は、従来
の、アーク溶接用コンタクトチツプ基体は銅合金
などの電気良導体で構成すべきであるという既定
の概念を転換し、コンタクトチツプの基体をセラ
ミツクで構成し、そのワイヤガイド孔内壁に給電
材として電気良導体被覆層を設けるという新しい
型のアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプお
よびその製造方法を開発し、しかも本発明の前記
構成のアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプ
を用いることによつて従来のアーク溶接用コンタ
クトチツプを使用した場合に問題となつていた、
スパツタ付着の問題、摩耗の問題および再生、再
使用の問題を同時に解決できるものであるから、
本発明のアーク溶接産業分野における利用効果は
極めて大きいものであると言うことができる。
As explained in detail above, the present invention changes the conventional concept that the base of a contact tip for arc welding should be made of a good electrical conductor such as a copper alloy, and instead makes the base of a contact tip made of ceramic. We have developed a new type of ceramic contact chip for arc welding, in which a good electrically conductive coating layer is provided as a power supply material on the inner wall of the wire guide hole, and a method for manufacturing the same, and furthermore, we have developed a ceramic contact chip for arc welding having the above structure according to the present invention. This has caused problems when using conventional arc welding contact tips.
Because it can solve the problems of spatter adhesion, wear, and recycling and reuse at the same time,
It can be said that the application effect of the present invention in the arc welding industry field is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のアーク溶接用セラミツクコン
タクトチツプ基体を示す図、第2図は本発明の実
施例1、実施例2を示し、第1図のコンタクトチ
ツプ基体のガイド孔内壁に電気良導体被覆層を形
成した図、第3図は本発明の実施例3に係り、電
気良導体からなるパイプをコンタクトチツプ基体
のガイド孔に挿入する図、第4図は本発明の変形
実施例の一例を示し、アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ基体の外表面にTiC、TiNまたは
Ti(C+N)を被覆した図である。 1……アーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プ基体、2……ガイド孔、3……電気良導体被覆
層、4……電気良導体パイプ、5……フランジ、
6……TiC、TiNまたはTi(C+N)被覆層、7
……ネジ部。
Fig. 1 shows a ceramic contact tip base for arc welding of the present invention, Fig. 2 shows Embodiments 1 and 2 of the present invention, and the inner wall of the guide hole of the contact tip base in Fig. 1 is coated with a good electrical conductor. FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which a pipe made of a good electrical conductor is inserted into a guide hole of a contact chip base, and FIG. 4 shows an example of a modified embodiment of the present invention. , TiC, TiN or TiC on the outer surface of the ceramic contact chip base for arc welding
It is a figure coated with Ti (C+N). DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ceramic contact chip base for arc welding, 2... Guide hole, 3... Good electrical conductor coating layer, 4... Good electrical conductor pipe, 5... Flange,
6...TiC, TiN or Ti (C+N) coating layer, 7
...Screw part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱伝導度0.03cal/cm・sec・℃以上、熱膨張
係数7.3×10-61/℃以下および曲げ強度2500Kg/
cm2以上の物理的特性を有するセラミツクのコンタ
クトチツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤ
ガイド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とか
らなり、該電気良導体被覆層は、銅または銅系合
金で構成され、前記コンタクトチツプの外表面
は、表面粗さ20S以下の外面を有することを特徴
とするアーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プ。 2 前記電気良導体被覆層は、前記コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔内壁に直接被覆した電
気導体層と、該導体層の表面上に設けた銅または
銅系合金の電気良導体層とからなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載のアーク溶接用
セラミツクコンタクトチツプ。 3 前記電気良導体被覆層は、前記コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔に嵌合した、銅系合金
からなるパイプであることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載のアーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ。 4 熱伝導度0.03cal/cm・sec・℃以上、熱膨張
係数7.3×10-61/℃以下および曲げ強度2500Kg/
cm2以上の物理的特性を有するセラミツクのコンタ
クトチツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤ
ガイド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とか
らなり、該電気良導体被覆層は、銅または銅系合
金で構成され、前記コンタクトチツプの外表面
は、表面粗さ20S以下の外面を有するアーク溶接
用セラミツクコンタクトチツプの製造方法におい
て、セラミツク製コンタクトチツプのワイヤガイ
ド孔内壁を、電気導体で予め被覆した後、該電気
導体層を電極としてその表面に銅または銅系合金
からなる電気良導体層を電気メツキして設けるこ
とを特徴とするアーク溶接用セラミツクコンタク
トチツプの製造方法。 5 熱伝導度0.03cal/cm・sec・℃以上、熱膨張
係数7.3×10-61/℃以下および曲げ強度2500Kg/
cm2以上の物理的特性を有するセラミツクのコンタ
クトチツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤ
ガイド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とか
らなり、該電気良導体被覆層は、銅または銅系合
金で構成され、前記コンタクトチツプの外表面
は、表面粗さ20S以下の外面を有するアーク溶接
用セラミツクコンタクトチツプの製造方法におい
て、予めセラミツクコンタクトチツプ基体のワイ
ヤガイド孔径と概略同じ外径を有する、銅系合金
からなる電気良導体のパイプを作成しておき、該
パイプをセラミツクコンタクトチツプ基体のワイ
ヤガイド孔に挿入することを特徴とするアーク溶
接用セラミツクコンタクトチツプの製造方法。
[Claims] 1. Thermal conductivity 0.03 cal/cm・sec・℃ or higher, thermal expansion coefficient 7.3×10 -6 1/℃ or lower, and bending strength 2500 kg/℃.
The contact chip consists of a ceramic contact chip base having physical properties of 2 cm or more, and a good electrical conductor coating layer provided on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip, and the good electrical conductor coating layer is made of copper or a copper-based alloy. A ceramic contact chip for arc welding, wherein the outer surface of the contact chip has an outer surface with a surface roughness of 20S or less. 2. The electrically conductive coating layer is characterized by comprising an electrically conductive layer directly coated on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip base, and an electrically conductive layer of copper or copper-based alloy provided on the surface of the electrically conductive layer. A ceramic contact chip for arc welding according to claim 1. 3. The ceramic contact chip for arc welding according to claim 1, wherein the electrically conductive coating layer is a pipe made of a copper-based alloy and fitted into a wire guide hole of the contact chip base. . 4 Thermal conductivity 0.03cal/cm・sec・℃ or more, thermal expansion coefficient 7.3×10 -6 1/℃ or less and bending strength 2500Kg/
The contact chip consists of a ceramic contact chip base having physical properties of 2 cm or more, and a good electrical conductor coating layer provided on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip, and the good electrical conductor coating layer is made of copper or a copper-based alloy. In the method for manufacturing a ceramic contact tip for arc welding having an outer surface with a surface roughness of 20S or less, the outer surface of the contact tip is coated with an electric conductor after the inner wall of the wire guide hole of the ceramic contact tip is coated in advance with an electric conductor. 1. A method for manufacturing a ceramic contact chip for arc welding, characterized in that an electrically conductive layer is used as an electrode, and an electrically conductive layer made of copper or a copper-based alloy is electroplated on the surface of the electrically conductive layer. 5 Thermal conductivity 0.03cal/cm・sec・℃ or more, thermal expansion coefficient 7.3×10 -6 1/℃ or less and bending strength 2500Kg/
The contact chip consists of a ceramic contact chip base having physical properties of 2 cm or more, and a good electrical conductor coating layer provided on the inner wall of the wire guide hole of the contact chip, and the good electrical conductor coating layer is made of copper or a copper-based alloy. In the method for manufacturing a ceramic contact tip for arc welding having an outer surface with a surface roughness of 20S or less, the outer surface of the contact tip is made of a copper-based alloy having an outer diameter approximately the same as the wire guide hole diameter of the ceramic contact tip base. 1. A method of manufacturing a ceramic contact chip for arc welding, which comprises preparing a pipe with good electrical conductivity and inserting the pipe into a wire guide hole of a ceramic contact chip base.
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