JPH0761549B2 - 溶接用電極ロ−ラ - Google Patents
溶接用電極ロ−ラInfo
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- JPH0761549B2 JPH0761549B2 JP59278822A JP27882284A JPH0761549B2 JP H0761549 B2 JPH0761549 B2 JP H0761549B2 JP 59278822 A JP59278822 A JP 59278822A JP 27882284 A JP27882284 A JP 27882284A JP H0761549 B2 JPH0761549 B2 JP H0761549B2
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- Japan
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- outer peripheral
- alloy
- conductive medium
- quaternary alloy
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0205—Non-consumable electrodes; C-electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/3036—Roller electrodes
- B23K11/3045—Cooled roller electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
- H01R39/646—Devices for uninterrupted current collection through an electrical conductive fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は缶詰缶胴のサイドシーム部の溶接等に使用する
溶接用電極ローラに関する。
溶接用電極ローラに関する。
（従来の技術及びその問題点） 現在、この種の回転電極ローラの導電媒体としては、一
般に水銀が使用されている。この理由は、水銀の融点が
−39℃と非常に低く、常温では勿論、かなりの低温下で
も液状を維持しているからである。ところが、水銀はか
なり強い毒性があるので万一の漏洩を考慮してその代替
品が望まれている。この水銀に代るものとして単一元素
で水銀のように常温以下の融点を持つ金属は見当らな
い。
般に水銀が使用されている。この理由は、水銀の融点が
−39℃と非常に低く、常温では勿論、かなりの低温下で
も液状を維持しているからである。ところが、水銀はか
なり強い毒性があるので万一の漏洩を考慮してその代替
品が望まれている。この水銀に代るものとして単一元素
で水銀のように常温以下の融点を持つ金属は見当らな
い。
然かし種々研究の結果、重量比でGa67％,In20％,Sn10
％,Zn3％の４元合金が、凝固点6.5℃、融点8.5℃であ
り、電気抵抗値は22μΩ・cmであって、水銀の電気抵抗
値95.8μΩ・cmよりも４倍以上も導電性が勝れているこ
とが知られた。
％,Zn3％の４元合金が、凝固点6.5℃、融点8.5℃であ
り、電気抵抗値は22μΩ・cmであって、水銀の電気抵抗
値95.8μΩ・cmよりも４倍以上も導電性が勝れているこ
とが知られた。
本出願人は先に特開昭56−77076号公報に於いて該４元
合金と不活性ガスを導電媒体として封入する新技術を提
案した。
合金と不活性ガスを導電媒体として封入する新技術を提
案した。
然るに、電極ローラの材質はクロム銅合金やベリリウム
銅合金であり、ガリウムの銅に対する腐食性は強烈であ
って、銅０％のガリウムの融点は29.8℃であるのに銅１
％の融点は100℃となる。銅４％以上の上記４元合金は
ゲル化を起こし、電極ローラの外周回転部分が回転不能
に立ち至った。
銅合金であり、ガリウムの銅に対する腐食性は強烈であ
って、銅０％のガリウムの融点は29.8℃であるのに銅１
％の融点は100℃となる。銅４％以上の上記４元合金は
ゲル化を起こし、電極ローラの外周回転部分が回転不能
に立ち至った。
この点を具体的に示すと次のようである。
従来例 １ 第２図は溶接用電極ローラの従来例を示す断面図で、１
は中心固定部分、２は外周回転部分、３は中心固定部分
１と外周回転部分２との間隙に充填された液状４元合金
で、５は液体４元合金３の外部への流出を防止するパッ
キング、６は中心固定部分１を中心として外周回転部分
２の回転を容易にするボールベアリングである。
は中心固定部分、２は外周回転部分、３は中心固定部分
１と外周回転部分２との間隙に充填された液状４元合金
で、５は液体４元合金３の外部への流出を防止するパッ
キング、６は中心固定部分１を中心として外周回転部分
２の回転を容易にするボールベアリングである。
液状４元合金３としては重量比でGa67％,In20％,Sn10
％,Zn3％よりなる導電媒体を使用した。電極ローラの中
心固定部分１と外周回転部分２はクロム銅合金製で、間
隙に充填された液状４元合金３が直接クロム銅合金の面
に接触する状態で、溶接用電極ローラとして使用した。
％,Zn3％よりなる導電媒体を使用した。電極ローラの中
心固定部分１と外周回転部分２はクロム銅合金製で、間
隙に充填された液状４元合金３が直接クロム銅合金の面
に接触する状態で、溶接用電極ローラとして使用した。
この場合、使用開始後13時間で、電極ローラの外周回転
部分２が回転不能に立ち至った。
部分２が回転不能に立ち至った。
此の電極ローラを分解し、液状４元合金３と接触してい
たクロム銅合金の面を調べたところ、全面にわたり腐食
が見られた。腐食の状態は中心固定部分１も外周回転部
分２も同じであった。
たクロム銅合金の面を調べたところ、全面にわたり腐食
が見られた。腐食の状態は中心固定部分１も外周回転部
分２も同じであった。
従来例 ２ 従来例１と同じ形状の電極ローラの中心固定部分１と外
周回転部分２との間隙の液状４元合金３と接触する面、
即ち中心固定部分１の外面と外周回転部分の内面に、平
均３μｍの厚さにCoの電気メッキをほどこし、間隙に液
状４元合金３を充填し、溶接用電極ローラとして使用し
た。
周回転部分２との間隙の液状４元合金３と接触する面、
即ち中心固定部分１の外面と外周回転部分の内面に、平
均３μｍの厚さにCoの電気メッキをほどこし、間隙に液
状４元合金３を充填し、溶接用電極ローラとして使用し
た。
使用開始後93時間で、使用電極ローラの回転トルクの増
大による、電極ワイヤーとローラとの間でスリップ発生
が見られたので使用を中止し、電極ローラを分解し点検
したところ、液状４元合金３と接触していたCoメッキの
面が、部分的に腐食穿孔し、クロム銅合金もその部分で
集中穿孔腐食されていた。
大による、電極ワイヤーとローラとの間でスリップ発生
が見られたので使用を中止し、電極ローラを分解し点検
したところ、液状４元合金３と接触していたCoメッキの
面が、部分的に腐食穿孔し、クロム銅合金もその部分で
集中穿孔腐食されていた。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、液状導電媒体として、ガリウム、インジウ
ム、すず、亜鉛から成る４元合金を用いた電極ローラの
銅合金部分を、該４元合金からの腐食作用から護ること
により、該４元合金が勝れた導電媒体としての特性を長
時間発揮し得る溶接用電極ローラを提供せんとするもの
で、その構成は次の通りである。
ム、すず、亜鉛から成る４元合金を用いた電極ローラの
銅合金部分を、該４元合金からの腐食作用から護ること
により、該４元合金が勝れた導電媒体としての特性を長
時間発揮し得る溶接用電極ローラを提供せんとするもの
で、その構成は次の通りである。
電気抵抗溶接用電極ローラに於いて、中心固定部分の外
周面と外周回転部分の内周面とにコバルトとタングステ
ンとを90:10乃至30:70の重量比で含むメッキ層を形成し
た後、これら中心固定部分と外周回転部分との間隙に導
電媒体としてガリウム、インジウム、錫、亜鉛の４元合
金からなる易溶合金を封入したことを特徴とする溶接用
電極ローラ。
周面と外周回転部分の内周面とにコバルトとタングステ
ンとを90:10乃至30:70の重量比で含むメッキ層を形成し
た後、これら中心固定部分と外周回転部分との間隙に導
電媒体としてガリウム、インジウム、錫、亜鉛の４元合
金からなる易溶合金を封入したことを特徴とする溶接用
電極ローラ。
（作用） 銅合金より成る電気抵抗溶接用電極ローラの中心固定部
分の導電媒体に接触する外周面と、外周回転部分の同じ
く導電媒体に接触する内周面とに、予めコバルトとタン
グステンとを90:10乃至30:70の重量比で含むメッキ層を
３〜５μｍ厚で形成した後、これら中心部分と外周回転
部分との間隙に導電媒体としてガリウム、インジウム、
錫、亜鉛の４元合金から成る易溶合金を液状に於いて封
入したところ、長時間に亘り水銀を凌駕する導電性を具
備することが判明した。但し、角部分のメッキの厚さを
所望の厚さに維持するために、空洞内に表面を露呈する
凸部および凹部をなす角部分のＲは0.4mm以上であるこ
とを要する。
分の導電媒体に接触する外周面と、外周回転部分の同じ
く導電媒体に接触する内周面とに、予めコバルトとタン
グステンとを90:10乃至30:70の重量比で含むメッキ層を
３〜５μｍ厚で形成した後、これら中心部分と外周回転
部分との間隙に導電媒体としてガリウム、インジウム、
錫、亜鉛の４元合金から成る易溶合金を液状に於いて封
入したところ、長時間に亘り水銀を凌駕する導電性を具
備することが判明した。但し、角部分のメッキの厚さを
所望の厚さに維持するために、空洞内に表面を露呈する
凸部および凹部をなす角部分のＲは0.4mm以上であるこ
とを要する。
（実 施 例） 第１図は本発明の１実施例を示す溶接用電極ローラの断
面図である。
面図である。
図に於いて、１は中心固定部分、２は外周回転部分、３
は中心固定部分１と外周回転部分２との間隙に充填され
た液状４元合金、４は中心固定部分１の外周面と外周回
転部分２の内周面に、平均３μｍの厚さにほどこされた
Co−Ｗの電気メッキ層、５は液状４元合金の流失を防止
するパッキング、６はボールベアリングである。
は中心固定部分１と外周回転部分２との間隙に充填され
た液状４元合金、４は中心固定部分１の外周面と外周回
転部分２の内周面に、平均３μｍの厚さにほどこされた
Co−Ｗの電気メッキ層、５は液状４元合金の流失を防止
するパッキング、６はボールベアリングである。
このCo−Ｗ電気メッキ層４の組成を第１表に示すよう
に、Co−Ｗの重量比を90:10乃至30:70までそれぞれの含
有率を10％毎に変え、それぞれ電極ローラとして使用し
た。Co−Ｗの重量比が90:10の電気メッキ層をもつ電極
ローラは使用開始後150時間で電極ローラの回転トルク
が増加し、電極ワイヤーとローラとの間でスリップが見
られたため機械を停止し、電極ローラを分解し点検した
ところ、内部の導電媒体は流動状態を保ち、まだ使用で
きる状態であったが、中心固定部分１及び外周回転部分
２のメッキ面の一部に腐食穿孔され始めた部分があり使
用を中止した。
に、Co−Ｗの重量比を90:10乃至30:70までそれぞれの含
有率を10％毎に変え、それぞれ電極ローラとして使用し
た。Co−Ｗの重量比が90:10の電気メッキ層をもつ電極
ローラは使用開始後150時間で電極ローラの回転トルク
が増加し、電極ワイヤーとローラとの間でスリップが見
られたため機械を停止し、電極ローラを分解し点検した
ところ、内部の導電媒体は流動状態を保ち、まだ使用で
きる状態であったが、中心固定部分１及び外周回転部分
２のメッキ面の一部に腐食穿孔され始めた部分があり使
用を中止した。
第１表に示すようにＷの含有率を高めたメッキを施した
電極ローラはいずれも200時間の使用では電極ローラの
回転トルクに異状はなく、内部の導電媒体は充填時と変
わらぬ流動性を保ち、また中心固定部分１及び外周回転
部分２のメッキ面も全く腐食されてなく無傷であった。
電極ローラはいずれも200時間の使用では電極ローラの
回転トルクに異状はなく、内部の導電媒体は充填時と変
わらぬ流動性を保ち、また中心固定部分１及び外周回転
部分２のメッキ面も全く腐食されてなく無傷であった。
なお、Ｗの含有率が重量比で70％を超えると、メッキの
仕上がり表面に微細な亀裂が発生し、４元合金がその亀
裂から侵入して銅合金を腐食するので電極ローラは短時
間で使用できない状態になった。従って、Co−Ｗメッキ
のＷ含有率は、70重量％以下にする必要がある。
仕上がり表面に微細な亀裂が発生し、４元合金がその亀
裂から侵入して銅合金を腐食するので電極ローラは短時
間で使用できない状態になった。従って、Co−Ｗメッキ
のＷ含有率は、70重量％以下にする必要がある。
又、Ｗの含有率が10重量％未満だと、電極ローラの使用
時間が100時間を超えないうちに回転トルクが増加して
使用不可能になった。従って、Co−ＷメッキのＷ含有率
は10重量％以上にする必要がある。
時間が100時間を超えないうちに回転トルクが増加して
使用不可能になった。従って、Co−ＷメッキのＷ含有率
は10重量％以上にする必要がある。
本発明者はGaの銅に対する腐食を防止する技術を種々研
究の結果、電極ローラの基材である銅合金の面にCo−Ｗ
のメッキを施すことが有効であることを発見し、本発明
をなしたのである。この場合Co−Ｗのメッキ厚さは３〜
５μｍでよい。また電極ローラのメッキ面の凸部および
凹部をなす角の部分は鋭角を避けＲ＝0.4mm以上とする
ことが好ましい。
究の結果、電極ローラの基材である銅合金の面にCo−Ｗ
のメッキを施すことが有効であることを発見し、本発明
をなしたのである。この場合Co−Ｗのメッキ厚さは３〜
５μｍでよい。また電極ローラのメッキ面の凸部および
凹部をなす角の部分は鋭角を避けＲ＝0.4mm以上とする
ことが好ましい。
（発明の効果） 電気抵抗溶接用電極ローラは、中心固定部分と外周回転
部分とから構成され、従来は両者の間隙を充填する導電
媒体として水銀が使用されており、水銀は毒性金属であ
るが他に容易に使用できる液状金属がないので止むを得
ず使用されていた。一方、液状４元合金は重量比でGa67
％、In20％,Sn10％,Zn3％よりなる導電媒体で、凝固点6
5℃、融点85℃、電気抵抗値は22μΩ.cmであり、水銀の
電気抵抗値95.8μΩ・cmよりも４倍以上も導電性が勝れ
ていることが知られたが、電極ローラの材質はクロム銅
合金やベリリウム銅合金であり、Gaの銅に対する腐食性
は強烈であって、Gaだけの場合の融点が29.8℃であるの
に、Ga中に１％の銅が加わるとその融点は100℃にな
り、この傾向は上記液状４元合金の場合は４％の銅でゲ
ル化状態となり、電極ローラとして使用不可能になるの
でこのままでは採用できなかった。
部分とから構成され、従来は両者の間隙を充填する導電
媒体として水銀が使用されており、水銀は毒性金属であ
るが他に容易に使用できる液状金属がないので止むを得
ず使用されていた。一方、液状４元合金は重量比でGa67
％、In20％,Sn10％,Zn3％よりなる導電媒体で、凝固点6
5℃、融点85℃、電気抵抗値は22μΩ.cmであり、水銀の
電気抵抗値95.8μΩ・cmよりも４倍以上も導電性が勝れ
ていることが知られたが、電極ローラの材質はクロム銅
合金やベリリウム銅合金であり、Gaの銅に対する腐食性
は強烈であって、Gaだけの場合の融点が29.8℃であるの
に、Ga中に１％の銅が加わるとその融点は100℃にな
り、この傾向は上記液状４元合金の場合は４％の銅でゲ
ル化状態となり、電極ローラとして使用不可能になるの
でこのままでは採用できなかった。
本発明はこの問題を解決する技術を提供するものであっ
て、電極ローラの導電媒体となる液状４元合金の接触面
に、Co−Ｗメッキ層を形成することにより、導電媒体に
よる銅合金の腐食を防止し、導電媒体のゲル化を防ぐも
のである。
て、電極ローラの導電媒体となる液状４元合金の接触面
に、Co−Ｗメッキ層を形成することにより、導電媒体に
よる銅合金の腐食を防止し、導電媒体のゲル化を防ぐも
のである。
第１図は本発明の１実施例を示す溶接用電極ローラの断
面図、第２図は従来の溶接用電極ローラの断面図であ
る。 1:中心固定部分、2:外周回転部分、3:液状４元合金、4:
Co−Ｗメッキ層、5:パッキング、6:ボールベアリング。
面図、第２図は従来の溶接用電極ローラの断面図であ
る。 1:中心固定部分、2:外周回転部分、3:液状４元合金、4:
Co−Ｗメッキ層、5:パッキング、6:ボールベアリング。
Claims (1)
- 【請求項１】電気抵抗溶接用電極ローラに於いて、中心
固定部分の外周面と外周回転部分の内周面とにコバルト
とタングステンとを90:10乃至30:70の重量比で含むメッ
キ層を形成した後、これら中心固定部分と外周回転部分
との間隙に導電媒体としてガリウム、インジウム、錫、
亜鉛の４元合金からなる易溶合金を封入したことを特徴
とする溶接用電極ローラ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59278822A JPH0761549B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 溶接用電極ロ−ラ |
| US06/811,755 US4642437A (en) | 1984-12-26 | 1985-12-20 | Electrode roll for electric resistance welding |
| AU51560/85A AU572713B2 (en) | 1984-12-26 | 1985-12-23 | Resistance welding roller electrode |
| CA000498603A CA1248595A (en) | 1984-12-26 | 1985-12-24 | Electrode roll for electric resistance welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59278822A JPH0761549B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 溶接用電極ロ−ラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293688A JPS61293688A (ja) | 1986-12-24 |
| JPH0761549B2 true JPH0761549B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17602630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59278822A Expired - Fee Related JPH0761549B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 溶接用電極ロ−ラ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4642437A (ja) |
| JP (1) | JPH0761549B2 (ja) |
| AU (1) | AU572713B2 (ja) |
| CA (1) | CA1248595A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0686022B2 (ja) * | 1985-08-21 | 1994-11-02 | 大和製罐株式会社 | 回転ロ−ル電極 |
| JPH0755382B2 (ja) * | 1986-06-27 | 1995-06-14 | 大和製罐株式会社 | 電極ロ−ル |
| US4780589A (en) * | 1987-05-22 | 1988-10-25 | Davies Joseph R | Roller electrodes for electric-resistance welding machine |
| US4940873A (en) * | 1987-05-22 | 1990-07-10 | Davies Joseph R | Roller electrodes for electric-resistance welding machine |
| US5089682A (en) * | 1988-03-28 | 1992-02-18 | Davies Joseph R | Roller electrodes for electric-resistance welding machine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH562652A5 (ja) * | 1973-09-14 | 1975-06-13 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4188523A (en) * | 1977-06-15 | 1980-02-12 | Nippon Electric Co., Ltd. | Roll electrode for use in a seam welding machine |
| DE2857121C3 (de) * | 1978-02-09 | 1983-04-21 | Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim | Niedrig schmelzende Legierung mit Gallium und Indium als Hauptbestandteil sowie Zinn und Zink als weiteren Bestandteilen für elektrische Zwecke |
| JPS5791888A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Daiwa Can Co Ltd | Electrode roll for resistance welding |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59278822A patent/JPH0761549B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-12-20 US US06/811,755 patent/US4642437A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-23 AU AU51560/85A patent/AU572713B2/en not_active Ceased
- 1985-12-24 CA CA000498603A patent/CA1248595A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1248595A (en) | 1989-01-10 |
| AU5156085A (en) | 1986-07-03 |
| JPS61293688A (ja) | 1986-12-24 |
| AU572713B2 (en) | 1988-05-12 |
| US4642437A (en) | 1987-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |