JPH04356375A - スポット溶接用電極 - Google Patents
スポット溶接用電極Info
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- JPH04356375A JPH04356375A JP15100691A JP15100691A JPH04356375A JP H04356375 A JPH04356375 A JP H04356375A JP 15100691 A JP15100691 A JP 15100691A JP 15100691 A JP15100691 A JP 15100691A JP H04356375 A JPH04356375 A JP H04356375A
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Landscapes
- Resistance Welding (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスポット溶接用の電極、
とくにアルミニウムおよびアルミニウム合金のスポット
溶接用電極に関する。
とくにアルミニウムおよびアルミニウム合金のスポット
溶接用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】スポット溶接用電極としては高導電性、
高熱伝導性および優れた高温強度が要求され、硬銅やク
ロム銅、ジルコニウム銅、ジルコニウムクロム銅などの
析出硬化型銅合金の電極が広く使用されている。
高熱伝導性および優れた高温強度が要求され、硬銅やク
ロム銅、ジルコニウム銅、ジルコニウムクロム銅などの
析出硬化型銅合金の電極が広く使用されている。
【０００３】アルミニウムおよびアルミニウム合金（以
下、アルミニウム）のスポット溶接に対しても一般にこ
れらの銅または銅合金製電極が用いられているが、最近
のように高度に自動化され、連続的かつ高速のスポット
溶接作業に適用された場合、短時間で電極先端部が損耗
するとともに、スポット溶接部の強度も低下してしまう
という問題点がある。
下、アルミニウム）のスポット溶接に対しても一般にこ
れらの銅または銅合金製電極が用いられているが、最近
のように高度に自動化され、連続的かつ高速のスポット
溶接作業に適用された場合、短時間で電極先端部が損耗
するとともに、スポット溶接部の強度も低下してしまう
という問題点がある。
【０００４】この問題を解決するために、銅合金電極の
被溶接部材と接触する部分にＷ等の高融点、高硬度の薄
膜を形成した電極が提案されている（特開昭６３−２６
０６８４号公報） が、この電極は高価であり、加工性
も十分でないため、実用上問題を残している。
被溶接部材と接触する部分にＷ等の高融点、高硬度の薄
膜を形成した電極が提案されている（特開昭６３−２６
０６８４号公報） が、この電極は高価であり、加工性
も十分でないため、実用上問題を残している。
【０００５】電極チップの先端表面にＣｏ基合金やＣｒ
基合金を被覆した電極（特開昭６３−３０１８５ 号公
報） 、あるいはＡｌを被覆した電極（特公昭６０−４
８２７５ 号公報） も開発されているが、ＣｏやＣｒ
は価格的に問題があり、電極の耐久性の点でもやや不安
が残る。Ａｌを被覆した電極の場合、電極寿命を確実に
向上させ高強度の溶接部を得るためには、被溶接部材で
あるアルミニウムの表面から酸化皮膜を除くための十分
な前処理を必要とし、ときにはワイヤーブラシで機械的
に処理するなどしてアルミニウム表面の酸化皮膜を完全
に除去しなければならないため前処理に手間がかかる。
基合金を被覆した電極（特開昭６３−３０１８５ 号公
報） 、あるいはＡｌを被覆した電極（特公昭６０−４
８２７５ 号公報） も開発されているが、ＣｏやＣｒ
は価格的に問題があり、電極の耐久性の点でもやや不安
が残る。Ａｌを被覆した電極の場合、電極寿命を確実に
向上させ高強度の溶接部を得るためには、被溶接部材で
あるアルミニウムの表面から酸化皮膜を除くための十分
な前処理を必要とし、ときにはワイヤーブラシで機械的
に処理するなどしてアルミニウム表面の酸化皮膜を完全
に除去しなければならないため前処理に手間がかかる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解消するためになされたもので、その目的は、
連続してスポット溶接を行った場合、電極先端部の損耗
が少なく、溶接部の強度の低下も小さく、かつ被溶接部
材のアルミニウムの前処理にも比較的手間のかからない
スポット溶接用電極を提供することにある。
問題点を解消するためになされたもので、その目的は、
連続してスポット溶接を行った場合、電極先端部の損耗
が少なく、溶接部の強度の低下も小さく、かつ被溶接部
材のアルミニウムの前処理にも比較的手間のかからない
スポット溶接用電極を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるスポット溶接用電極は、スポット溶接
用銅または銅合金電極の被溶接部材に接触する部分にＳ
ｎの被覆層を設けたことを構成上の特徴とする。
めの本発明によるスポット溶接用電極は、スポット溶接
用銅または銅合金電極の被溶接部材に接触する部分にＳ
ｎの被覆層を設けたことを構成上の特徴とする。
【０００８】硬銅、クロム銅、ジルコニウム銅、ジルコ
ニウムクロム銅等からなる公知のスポット溶接用銅また
は銅合金材料を電極チップ形状に加工後、チップ先端部
にＳｎを被覆する。被覆方法としては、電気めっき、無
電解めっき、置換めっき、溶融めっき等めっきによる方
法、Ｓｎをはんだ付けする方法が用いられる。なお、Ｓ
ｎ被覆中に少量のＡｇ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、
Ｉｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｚｒ
、Ｗの１種以上が含まれていても性能上変りはない。
ニウムクロム銅等からなる公知のスポット溶接用銅また
は銅合金材料を電極チップ形状に加工後、チップ先端部
にＳｎを被覆する。被覆方法としては、電気めっき、無
電解めっき、置換めっき、溶融めっき等めっきによる方
法、Ｓｎをはんだ付けする方法が用いられる。なお、Ｓ
ｎ被覆中に少量のＡｇ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、
Ｉｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｚｒ
、Ｗの１種以上が含まれていても性能上変りはない。
【０００９】Ｓｎ被覆層の厚さは、０．０３〜４００
μｍ の範囲に設定することが望ましい。０．０３μｍ
未満ではＳｎ被覆による電極先端部の摩擦減少の効果
が小さく、４００ μｍ を越えるとスポット溶接中に
被覆層が変形し、電極チップ先端部の形状が不適正とな
り易い。
μｍ の範囲に設定することが望ましい。０．０３μｍ
未満ではＳｎ被覆による電極先端部の摩擦減少の効果
が小さく、４００ μｍ を越えるとスポット溶接中に
被覆層が変形し、電極チップ先端部の形状が不適正とな
り易い。
【００１０】Ｓｎ被覆後、適当な熱処理を施してＳｎを
電極内に拡散させ、Ｃｕ−Ｓｎ合金の金属間化合物ε相
（Ｃｕ３ Ｓｎ）を形成させることにより一層耐久性の
優れた電極を得ることができる。好ましい熱処理条件は
加熱温度２００ ℃以上、加熱時間１０分以上である。
電極内に拡散させ、Ｃｕ−Ｓｎ合金の金属間化合物ε相
（Ｃｕ３ Ｓｎ）を形成させることにより一層耐久性の
優れた電極を得ることができる。好ましい熱処理条件は
加熱温度２００ ℃以上、加熱時間１０分以上である。
【００１１】
【作用】本発明によるスポット溶接用電極は上記の構成
を備え、電極チップ先端部に形成されたＳｎの被覆層が
電極の損耗を少なくする機能を有するから、電極寿命の
長いものとなる。
を備え、電極チップ先端部に形成されたＳｎの被覆層が
電極の損耗を少なくする機能を有するから、電極寿命の
長いものとなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１ Ｃｕ−１ｗｔ％Ｃｒ合金材料から外径１６ｍｍ、先端Ｒ
１００ｍｍ のスポット溶接用電極チップを成形し、電
極チップ先端部に置換Ｓｎめっきにより、０．０６μｍ
および３μｍ 厚さのＳｎ被覆層を設けた。３８０
μｍ のＳｎ被覆層の形成は溶融めっきによりおこなっ
た。置換めっき方法：材料を脱脂、水洗後、硫酸と硝酸
からなる酸溶液中でエッチング処理し、水洗した後、奥
野製薬（株）製“サブスターＳＮ”−Ｐ２、Ｌ２の浴中
で６０℃でめっき処理した。溶融めっき方法：材料を脱
脂後、溶融Ｓｎ浴中に浸漬した。
明する。 実施例１ Ｃｕ−１ｗｔ％Ｃｒ合金材料から外径１６ｍｍ、先端Ｒ
１００ｍｍ のスポット溶接用電極チップを成形し、電
極チップ先端部に置換Ｓｎめっきにより、０．０６μｍ
および３μｍ 厚さのＳｎ被覆層を設けた。３８０
μｍ のＳｎ被覆層の形成は溶融めっきによりおこなっ
た。置換めっき方法：材料を脱脂、水洗後、硫酸と硝酸
からなる酸溶液中でエッチング処理し、水洗した後、奥
野製薬（株）製“サブスターＳＮ”−Ｐ２、Ｌ２の浴中
で６０℃でめっき処理した。溶融めっき方法：材料を脱
脂後、溶融Ｓｎ浴中に浸漬した。
【００１３】実施例２
実施例１と同様の方法で作製した厚さ０．０５μｍ 、
２μｍ および３７０ μｍ のＳｎ被覆層付電極チッ
プを大気中で２００ ℃に５ｈ加熱し、金属Ｓｎの１部
を電極内に拡散させた。熱処理後チップ先端部断面を顕
微鏡で観察したところ、組織の１部にＣｕ−Ｓｎ合金の
金属間化合物ε相が形成しているのが認められた。
２μｍ および３７０ μｍ のＳｎ被覆層付電極チッ
プを大気中で２００ ℃に５ｈ加熱し、金属Ｓｎの１部
を電極内に拡散させた。熱処理後チップ先端部断面を顕
微鏡で観察したところ、組織の１部にＣｕ−Ｓｎ合金の
金属間化合物ε相が形成しているのが認められた。
【００１４】実施例３
Ｃｕ−１ｗｔ％Ｃｒ合金材料から外径１６ｍｍ、先端Ｒ
１００ｍｍ のスポット溶接用電極チップを成形し、電
極チップ先端部にはんだ付けにより０．０６μｍ 、３
μｍ および３８０ μｍ 厚さのＳｎの被覆層を設け
た。はんだ付けによるＳｎの被覆は、フラックスを用い
て電極チップ先端部にのせたＳｎはんだをトーチによっ
て加熱して溶融させ、肉盛りする方法によりおこなった
。
１００ｍｍ のスポット溶接用電極チップを成形し、電
極チップ先端部にはんだ付けにより０．０６μｍ 、３
μｍ および３８０ μｍ 厚さのＳｎの被覆層を設け
た。はんだ付けによるＳｎの被覆は、フラックスを用い
て電極チップ先端部にのせたＳｎはんだをトーチによっ
て加熱して溶融させ、肉盛りする方法によりおこなった
。
【００１５】実施例４
実施例３と同様の方法で作製した厚さ０．０５μｍ 、
２μｍ および３７０ μｍ のＳｎ被覆層付電極チッ
プを大気中で２００ ℃に５ｈ加熱し、金属Ｓｎの１部
を電極内に拡散させた。熱処理後チップ先端部断面を顕
微鏡で観察したところ、組織の１部にＣｕ−Ｓｎ合金の
金属間化合物ε相が形成しているのが認められた。
２μｍ および３７０ μｍ のＳｎ被覆層付電極チッ
プを大気中で２００ ℃に５ｈ加熱し、金属Ｓｎの１部
を電極内に拡散させた。熱処理後チップ先端部断面を顕
微鏡で観察したところ、組織の１部にＣｕ−Ｓｎ合金の
金属間化合物ε相が形成しているのが認められた。
【００１６】比較例１〜２
Ｃｕ−１ｗｔ％Ｃｒ合金材料から外径１６ｍｍ、先端Ｒ
１００ｍｍ のスポット溶接用電極チップを成形し、電
極チップの先端部に実施例１および実施例３と同様の置
換めっき、溶融めっきおよびはんだ付けにより厚さ０．
０２μｍ および４３０ μｍ のＳｎ被覆層を設けた
。
１００ｍｍ のスポット溶接用電極チップを成形し、電
極チップの先端部に実施例１および実施例３と同様の置
換めっき、溶融めっきおよびはんだ付けにより厚さ０．
０２μｍ および４３０ μｍ のＳｎ被覆層を設けた
。
【００１７】比較例３
比較例２と同様のはんだ付けにより作製したＳｎの被覆
層付電極チップを大気中で２００ ℃に５ｈ加熱し、金
属Ｓｎの１部を電極内に拡散させた。熱処理後、チップ
先端部断面を顕微鏡で観察したところ、組織の１部にＣ
ｕ−Ｓｎ合金の金属間化合物ε相が形成しているのが認
められた。
層付電極チップを大気中で２００ ℃に５ｈ加熱し、金
属Ｓｎの１部を電極内に拡散させた。熱処理後、チップ
先端部断面を顕微鏡で観察したところ、組織の１部にＣ
ｕ−Ｓｎ合金の金属間化合物ε相が形成しているのが認
められた。
【００１８】被溶接部材として板厚１ｍｍの５０８３合
金軟化材（Ｏ材） を用い、前処理として市販の溶剤に
浸漬して脱脂し、水洗した後、アルカリクリーナ（ イ
ンヒビターとしてケイ酸ソーダを含む炭酸ソーダ溶液、
８０℃） に５分間浸漬し、水洗乾燥した。
金軟化材（Ｏ材） を用い、前処理として市販の溶剤に
浸漬して脱脂し、水洗した後、アルカリクリーナ（ イ
ンヒビターとしてケイ酸ソーダを含む炭酸ソーダ溶液、
８０℃） に５分間浸漬し、水洗乾燥した。
【００１９】つぎに、実施例１〜４および比較例１〜３
により作製した電極のそれぞれ一対を前記前処理を行っ
た被溶接アルミニウム部材の表裏対称位置に置き、三相
低周波式スポット溶接機を使用し、溶接電流（実効電流
）２．２ＫＡ 、通電時間０．０８３ 秒、予加圧９０
０ｋｇｆ、溶接圧３００ｋｇｆの溶接条件で１０００回
の連続スポット溶接をおこない、溶接回数１０回毎にス
ポット溶接部の引張り剪断荷重を測定した。さらに、ス
ポット溶接部の引張り剪断荷重がＪＩＳ Ｚ ３１４０
Ａ級の１７１ｋｇｆ／点未満となる連続スポット溶接回
数を測定し、その回数に達するまでのスポット溶接部の
引張り剪断荷重を溶接回数１０回毎に測定してそれらの
平均値を求めた。その結果を、表１に示した。
により作製した電極のそれぞれ一対を前記前処理を行っ
た被溶接アルミニウム部材の表裏対称位置に置き、三相
低周波式スポット溶接機を使用し、溶接電流（実効電流
）２．２ＫＡ 、通電時間０．０８３ 秒、予加圧９０
０ｋｇｆ、溶接圧３００ｋｇｆの溶接条件で１０００回
の連続スポット溶接をおこない、溶接回数１０回毎にス
ポット溶接部の引張り剪断荷重を測定した。さらに、ス
ポット溶接部の引張り剪断荷重がＪＩＳ Ｚ ３１４０
Ａ級の１７１ｋｇｆ／点未満となる連続スポット溶接回
数を測定し、その回数に達するまでのスポット溶接部の
引張り剪断荷重を溶接回数１０回毎に測定してそれらの
平均値を求めた。その結果を、表１に示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１の結果から、本発明による電極は、連
続スポット溶接試験において溶接部の強度の低下が小さ
く、連続使用に耐える良好な性能を示していることが認
められる。
続スポット溶接試験において溶接部の強度の低下が小さ
く、連続使用に耐える良好な性能を示していることが認
められる。
【００２２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明により提供される
スポット溶接用電極は、連続かつ高速スポット溶接作業
における電極先端部の短時間損耗および溶接部の強度低
下の問題を解決する。特に、はんだ付けにより金属Ｓｎ
を被覆する方式を用いれば、スポット溶接現場において
も損耗した電極の修復を容易に行うことができる。
スポット溶接用電極は、連続かつ高速スポット溶接作業
における電極先端部の短時間損耗および溶接部の強度低
下の問題を解決する。特に、はんだ付けにより金属Ｓｎ
を被覆する方式を用いれば、スポット溶接現場において
も損耗した電極の修復を容易に行うことができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 スポット溶接用銅または銅合金電極の
被溶接部材に接触する部分にＳｎの被覆層を設けたこと
を特徴とするスポット溶接用電極。 - 【請求項２】 Ｓｎ被覆層の厚さが０．０３〜４００
μｍ である請求項１記載のスポット溶接用電極。 - 【請求項３】 Ｓｎ被覆層がめっきにより形成されて
いる請求項１または２記載のスポット溶接用電極。 - 【請求項４】 Ｓｎ被覆層がはんだ付けにより形成さ
れている請求項１または２記載のスポット溶接用電極。 - 【請求項５】 Ｓｎ被覆層の１部が電極内に拡散し、
Ｃｕ−Ｓｎ合金の金属間化合物ε相が形成されている請
求項１記載のスポット溶接用電極。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151006A JPH0813424B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | スポット溶接用電極 |
| DE4217617A DE4217617A1 (de) | 1991-05-27 | 1992-05-27 | Elektrode fuer das punktschweissen |
| US07/890,017 US5334814A (en) | 1991-05-27 | 1992-05-27 | Electrode for spot welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151006A JPH0813424B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | スポット溶接用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356375A true JPH04356375A (ja) | 1992-12-10 |
| JPH0813424B2 JPH0813424B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=15509234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3151006A Expired - Lifetime JPH0813424B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | スポット溶接用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813424B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081142A (ja) * | 2008-11-27 | 2009-04-16 | Fujitsu Ltd | 導電材料、導電材料の製造方法、回路基板、及び回路基板の製造方法 |
| JP2012044190A (ja) * | 2011-09-09 | 2012-03-01 | Fujitsu Ltd | 回路基板、及び回路基板の製造方法 |
| JP2012238914A (ja) * | 2012-09-12 | 2012-12-06 | Fujitsu Ltd | 回路基板の製造方法 |
| JP2013012770A (ja) * | 2012-09-12 | 2013-01-17 | Fujitsu Ltd | 回路基板の製造方法 |
| JP2013042168A (ja) * | 2012-10-23 | 2013-02-28 | Fujitsu Ltd | 電子機器の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5296946A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Kawaguchiko Seimitsu Kk | Method of electric resistance welding |
| JPS61226190A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | Nippon Mekki Kogyo Kk | スポツト溶接用電極 |
| JPH03151170A (ja) * | 1989-11-09 | 1991-06-27 | Hitachi Cable Ltd | ハンダめっき線溶接用チャック |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3151006A patent/JPH0813424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5296946A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Kawaguchiko Seimitsu Kk | Method of electric resistance welding |
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|---|---|---|---|---|
| JP2009081142A (ja) * | 2008-11-27 | 2009-04-16 | Fujitsu Ltd | 導電材料、導電材料の製造方法、回路基板、及び回路基板の製造方法 |
| JP2012044190A (ja) * | 2011-09-09 | 2012-03-01 | Fujitsu Ltd | 回路基板、及び回路基板の製造方法 |
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| JP2013012770A (ja) * | 2012-09-12 | 2013-01-17 | Fujitsu Ltd | 回路基板の製造方法 |
| JP2013042168A (ja) * | 2012-10-23 | 2013-02-28 | Fujitsu Ltd | 電子機器の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0813424B2 (ja) | 1996-02-14 |
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