JPH044984A - 抵抗溶接用電極およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶接に用いられる電気抵抗溶接用電極およびそ
の製造方法に関する。

〔従来の技術およびその問題点〕

抵抗溶接用電極に要求される性能としては、電気伝導度
および熱伝導度が高いことさらに機械的強度に優れてい
る事が挙げられる。これらの要求を満足する材料として
クロム鋼合金あるいはアルミナ分散銅などが使用されて
きた。これらの電極材料は一般的な普通鋼板を溶接する
場合は溶接性、連続打点性など十分な性能を発揮するが
、亜鉛鋼板の溶接では普通鋼板を溶接する場合に比べ大
電流を流すため電極と亜鉛鋼板が合金化し溶着する。又
電極の消耗が激しく、ナゲツトが形成されなくなり電極
の寿命が短命となっていた。

そこでこれらの欠点を解消することを目的として、Ｃｕ
−Ｃｒ１Ｊ極本体にＣｕ−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｕ　−ＲｅＯ
Ｐｄなど芯材電極をかしめて得た複合電極チップ（特公
昭５１−２４９９１＞、ＣｕもしくはＣｕ　−Ｃｒを電
極本体にＣｕ−Ａｌ２Ｏ３系、Ｗなどをレーザーもしく
は電子ビーム溶接により接合した電極（実公昭５８−１
９０２８＞、Ｃｕ又はＣｕ合金の電極本体にＷ、Ｍｏと
ステンレス製リングを一体焼結した芯材電極を圧入した
電極（特公昭５９−４１８３８）この他（特開昭５２−
８５９４９．特開平　１　−１１３１８２．特開平１−
２５８８７５、特開平１−２６６９７５）などの芯材を
有する各種電極が開示されている。

しかし、これらの複合電極についても、■　芯材が抜は
落ちる。

■　芯材の占める割合が開示されていない。

■　芯材と電極本体の接合が不十分である。

などの問題があり、十分な寿命は達成されていない。

本発明はかかる複合芯材の問題点を解決し、亜鉛鋼板の
抵抗溶接において、連続打点性のよい寿命の長い電極を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕連続打点が
よく、かつ寿命の長い電極を開発するに際し、種々研究
を重ねた結果、電極本体に芯材を特定形状に埋設した複
合型電極にすればよいとの知見を得、この知見にもとづ
き本発明をなすに至った。

本発明電極中央部に高温での強度が高く、導電率に優れ
る芯材が埋設され、その周辺部がＣｕもしくはＣｕ−Ｃ
ｒ、　Ｃｕ−Ａｌ□０３等の銅基合金からなる構造であ
る６又、電極中央部に埋設される材料（芯材）としては
高温での強度が高く、電気伝導度、熱伝導度にすぐれる
Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ−ＷもしくはＴｉＢ２．　ＺｒＢ２　、
）ＨｆＢ２　、ＷＳｉ２などのセラミックスが好適であ
る。

従来、銅基合金単体の場合、溶接中に電極が加熱され軟
化し、電極接合面が広がり電流密度が不足し正常なナゲ
ツトが形成されなくなる等の問題点があった。

本発明では、複合化する事によってこの問題点を解消し
たものである。

ここで埋設される芯材の電極が被溶接体と当接する面に
占める面積を５〜２０％としたのは、２０％以上では電
極の熱伝導、！気任導度が低下し、十分なナゲツトが得
られない。そして、５％以下では高温での強度が不足す
るためである。

又、芯材は銅基合金を鋳ぐるんで接合すると銅基合金と
の接合強度も強く、溶接時に芯材がぬける問題はなくな
る。又、芯材と銅基合金は緻密に接合されているため電
気伝導、熱伝導ともに優れている。これらの事から結果
的に従来の圧入、焼ばめ方式に比べ寿命は飛躍的に向上
する。

更に鋳ぐるんだ後、銅基合金部を冷間鍛造すると、芯材
との接合強度が向上するとともに、銅基合金部分の硬さ
も向上する為、電極の高温強度が改善され、電極の寿命
は更に向上する。

溶接時の抜は防止対策として芯材にフランジ部を設ける
（第２図）、テーパーをつける（第３図）、切り込みを
入れる（第４図〉等の加工を施せば更に効果的である。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明の電極の一例を断面図により示す。

第１図に於いて直径２　ｍｍのＷ　、　Ｍｏ、　Ｃｕ　
−Ｗ　、　ＴｉＢ２．　ＺｒＢ２．　ＨｆＢ２．　ＷＳ
＋２の芯材をタフピッチ銅で鋳ぐるんだ後、タフピッチ
銅部を冷間鍛造し電極本体が被溶接体に当接する先端直
径が７　ｍｍである抵抗溶接用電極を作成した。

この電極を用いて、板厚１．０＋ｕの亜鉛鋼板、（亜鉛
メツキ量：両面共４５ｇ／ｍ２）を２枚重ねし、加圧力
２１０ｋｇ／ａｍ２を流１１０００　Ａ、打点間隔１秒
通電時間１１サイクルの溶接条件で、連結打点溶接した
。形成ナゲツト径が５ｆｔ＝５（ｔ：板厚）以下になる
まで、もしくは、電極と被溶接物が溶着し溶接できなく
なるまでの電極寿命を、連続打点で求めた。

第１表に各種芯材の電極寿命を従来のＣｕ−Ｃｒ。

Ｃｕ−Ａｌ２Ｏ３電極と比較して示す。これから明らか
なように本発明によれば従来の電極寿命を飛躍的に延ば
す事ができた。第１表に示した電極寿命は再研磨するま
での寿命であり、勿論再研磨すれば再使用が可能である
。

第　　１ 表 すものである。

尚、本発明に於いて実施例ではドーム型電極を代表例と
して示したが、この他ＣＦ型、ラジアス型、シーム溶接
用電極の場合でも十分に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電極の断面図、第２図〜第４図は
抜は防止対策を施した芯材を用いた電極の断面図である
。 ■、電極本体 ２、芯材 ３、冷却水流入孔 （発明の効果） 以上に示したように本発明の抵抗溶接用電極によれば、
従来の電極に比較して、再研磨が必要になるまでの電極
寿命を飛躍的に向上させる事ができる。 このため、電極寿命溶接ラインの生産効率の向上が図ら
れるなど産業利用上多大な効果をもたら特許出頭人 日本タングステン株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電極本体が被溶接体に当接する面に、電気伝導度お
   よび熱伝導度に優れしかも電極本体よりも高強度の芯材
   を当接面の５〜２０％の面積を占めるように埋設したこ
   とを特徴とする抵抗溶接用電極。 ２、電極本体が、銅もしくは銅基合金であることを特徴
   とする請求項１記載の抵抗溶接用電極。 ３、芯材が、タングステン、モリブデン又はそれらを基
   体とする銅との合金であることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の抵抗溶接用電極。 ４、芯材が、導電性セラミックスであることを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の抵抗溶接用電極。 ５、芯材を所定型内に設置した後、銅もしくは銅基合金
   で鋳ぐるみ、その後、冷間鍛造することを特徴とする抵
   抗溶接用電極の製造方法。