JPS60227997A - 溶接用電極材料 - Google Patents
溶接用電極材料Info
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- JPS60227997A JPS60227997A JP8560184A JP8560184A JPS60227997A JP S60227997 A JPS60227997 A JP S60227997A JP 8560184 A JP8560184 A JP 8560184A JP 8560184 A JP8560184 A JP 8560184A JP S60227997 A JPS60227997 A JP S60227997A
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- electrode material
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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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、溶接用電極材料に関し、特に溶接、鑞接など
の溶接用電極の材料に関するものである。
の溶接用電極の材料に関するものである。
（背景技術）
匍
近年、例えば自動車工業における軟臀板や亜鉛めっき鋼
板の接合なとに、生産性の高いスポット溶接が多用され
るようになり、このような溶接に使用される電極用材料
には従来Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金、Ｃｕ
−Ｂｅ−Ｃｏ合金等が用いられてきた。
板の接合なとに、生産性の高いスポット溶接が多用され
るようになり、このような溶接に使用される電極用材料
には従来Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金、Ｃｕ
−Ｂｅ−Ｃｏ合金等が用いられてきた。
このような溶接用電極は、溶接時に大電流を必要とし、
又連続的に使用されるため、高温になり、先端部が割れ
るとか、変形するとか、損耗し易いという問題がある。
又連続的に使用されるため、高温になり、先端部が割れ
るとか、変形するとか、損耗し易いという問題がある。
従ってスポット溶接、シーム溶接等の溶接、通電鑞接な
どに用いられる溶接用電極材料として必要な一般的な特
性は次のようなものである。
どに用いられる溶接用電極材料として必要な一般的な特
性は次のようなものである。
■良好な電気、熱の伝導性：前述のように電極には大電
流を流す必要があるため、電気抵抗による発熱が多くな
いことと、発熱した熱は速やかに伝導されて冷却される
必要がある。
流を流す必要があるため、電気抵抗による発熱が多くな
いことと、発熱した熱は速やかに伝導されて冷却される
必要がある。
■耐変形性：スポ、ト溶接では溶接時に電極先端に強い
圧縮応力が負荷されるため、５００℃以上の高温ならび
に室温での機械的な強度が必要である。
圧縮応力が負荷されるため、５００℃以上の高温ならび
に室温での機械的な強度が必要である。
電極先端が変形したり、クラックが生じたりした場合に
は、溶接部分に十分な応力が均一に負荷され難く、溶接
強度や溶着部の外観にも悪影響を与材等とが合金化し易
い場合などには電極先端に被溶接材料、鑞材等が溶着し
易くなるが、溶着は溶接の妨げとなるため、溶着のない
ことが望まれる。
は、溶接部分に十分な応力が均一に負荷され難く、溶接
強度や溶着部の外観にも悪影響を与材等とが合金化し易
い場合などには電極先端に被溶接材料、鑞材等が溶着し
易くなるが、溶着は溶接の妨げとなるため、溶着のない
ことが望まれる。
■製造のし易さと価格；合金自身の製造のし易さや、溶
接用電極への加工性に優れることや、消耗品として低価
格であることが望まれる。
接用電極への加工性に優れることや、消耗品として低価
格であることが望まれる。
従来用いられたＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金
、Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃｏ合金などには、上述の必要特性に照
らして次のような点で不十分な点が存在していた。
、Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃｏ合金などには、上述の必要特性に照
らして次のような点で不十分な点が存在していた。
即ち、Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金は高導電
性を有し、耐軟化性や高温での硬度といった点でも優れ
ているが、製造時に約１０００°Ｃの高温で焼入処理を
施すため、この際結晶粒が粗大化して耐変形性に優れな
い場合があることと、これらの合金は電極としての使用
時に先端にクラックを生じ易く、本発明者等はこの原因
がＣｒの存在により助長されるものであることを見出し
た。
性を有し、耐軟化性や高温での硬度といった点でも優れ
ているが、製造時に約１０００°Ｃの高温で焼入処理を
施すため、この際結晶粒が粗大化して耐変形性に優れな
い場合があることと、これらの合金は電極としての使用
時に先端にクラックを生じ易く、本発明者等はこの原因
がＣｒの存在により助長されるものであることを見出し
た。
又Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃｏ合金は室温では高強度であるが、電
気や熱の伝導性が低く、使用時に発熱し易いことと、耐
軟化性に優れず、高価なわりには電極用材料として好ま
しいものではなかった。
気や熱の伝導性が低く、使用時に発熱し易いことと、耐
軟化性に優れず、高価なわりには電極用材料として好ま
しいものではなかった。
その他、さらに高温強度の高いＷ、Ｍｏなどの材料も考
えられるが、電極としての他の必要条件、即ち高電気伝
導性がそ害され、電極自体が固有抵抗により異常発熱し
たり、靭性の低下による割れや破損のため、実用化が困
難であった。
えられるが、電極としての他の必要条件、即ち高電気伝
導性がそ害され、電極自体が固有抵抗により異常発熱し
たり、靭性の低下による割れや破損のため、実用化が困
難であった。
（発明の開示）
本発明は、上述の問題点を解決するため種々検討の結果
成されたもので、電気、熱の伝導性に優れ、溶接用電極
きして使用時、溶着が少なく、電極先端での余分な発熱
がなく、かつ容易に製造し得る溶接用電極材料を提供せ
んとするものである。
成されたもので、電気、熱の伝導性に優れ、溶接用電極
きして使用時、溶着が少なく、電極先端での余分な発熱
がなく、かつ容易に製造し得る溶接用電極材料を提供せ
んとするものである。
本発明は、銅合金の表面に、モリブデンの被覆層を有す
ることを特徴とする溶接用電極材料である。
ることを特徴とする溶接用電極材料である。
とし、これにＣｒ＋ Ｚｒ＋ Ｂｅｔ Ｃｏｎ Ｍｏ等
の金属を添加した合金、ＡＩ！２０３等の酸化物等を分
散させた分散強化型銅合金などで、高い電気、熱伝導性
を存る。特に分散強化型銅合金は、高温強度が著るしく
優れているため、電極先端部でも軟化による変形が微少
なので、望ましい。
の金属を添加した合金、ＡＩ！２０３等の酸化物等を分
散させた分散強化型銅合金などで、高い電気、熱伝導性
を存る。特に分散強化型銅合金は、高温強度が著るしく
優れているため、電極先端部でも軟化による変形が微少
なので、望ましい。
以下、本発明を図面を用いて実施例により説明する。第
１図〜第含図はそれぞれ本発明の実施例である溶接用電
極チップを示す縦断面図である。
１図〜第含図はそれぞれ本発明の実施例である溶接用電
極チップを示す縦断面図である。
図において、１はチップ本体を構成する上述のような銅
合金で、２は電極の先端であり、第４図に示す１′はチ
ップ本体で、その中心部に銅合金１１が接合されている
。
合金で、２は電極の先端であり、第４図に示す１′はチ
ップ本体で、その中心部に銅合金１１が接合されている
。
第１図に示すものは１．銅合金１の先端２の表面にモリ
ブデン（Ｍｏ ）の被覆層３を被覆したものである。
ブデン（Ｍｏ ）の被覆層３を被覆したものである。
第２図に示すものは、銅合金１の表面全体にモリブデン
の被覆層４を被覆したものである。
の被覆層４を被覆したものである。
−を
第３図に示すものは、銅合金１の先端２の表面に、Ｎｉ
１ＣＯ又はＣｒの中間被覆層５を施し、さらにその上に
モリブデンの被覆層６を施したものである。
１ＣＯ又はＣｒの中間被覆層５を施し、さらにその上に
モリブデンの被覆層６を施したものである。
第４図に示すものは、チップ本体１′の中心部の銅合金
Ｈの表面に、Ｃｕ下地めっき層７を施し、その上にＮＬ
Ｃｏ又はＣｒの中間被覆層８を施し、さらにその上に
モリブデンの被覆層９を施したものである。
Ｈの表面に、Ｃｕ下地めっき層７を施し、その上にＮＬ
Ｃｏ又はＣｒの中間被覆層８を施し、さらにその上に
モリブデンの被覆層９を施したものである。
第５図に示すものは、銅合金１の先端２の表面にモリブ
デンの被覆層■０を施したもので、スポット溶接用のチ
ップを示す。
デンの被覆層■０を施したもので、スポット溶接用のチ
ップを示す。
第４図に示すようなＣｕ下地めっき層７は１．Ｎｌ＋Ｇ
ｏ又はＣｒ等の中間被覆層の銅合金■への密着性向上の
ため施されるもので、めっき厚０．５〜１０μｍが好ま
しい。０．５μｍ未満では密着性向上効果が認められず
、１０μｍを越えると電極先端での変形が生じ易くなる
。
ｏ又はＣｒ等の中間被覆層の銅合金■への密着性向上の
ため施されるもので、めっき厚０．５〜１０μｍが好ま
しい。０．５μｍ未満では密着性向上効果が認められず
、１０μｍを越えると電極先端での変形が生じ易くなる
。
第３図、第４図で示すようなＮＩ、 Ｃｏ又はＣｒ等の
中間被覆層５．８は、モリブデンの被覆層の密着性向上
のため施されるもので、又表面のＭｏ被覆層が消失して
も、電極として使用できるため、寿命延長の効果もあり
、被覆厚１〜１００μｍが好ましい。１μｍ未満では寿
命延長の効果が認められず、１００μｍを越えると工業
的にコスト高となり、又電極先端の発熱が大となる。
中間被覆層５．８は、モリブデンの被覆層の密着性向上
のため施されるもので、又表面のＭｏ被覆層が消失して
も、電極として使用できるため、寿命延長の効果もあり
、被覆厚１〜１００μｍが好ましい。１μｍ未満では寿
命延長の効果が認められず、１００μｍを越えると工業
的にコスト高となり、又電極先端の発熱が大となる。
この中間被覆層は、ＮＬ ＣｏおよびＣｒのうちより選
ばれた２種以上の金属よりなる合金、例えば８０％Ｎ＋
−２０％Ｃｏｎ ５０％ｌ’Ｊｉ−５０％Ｃｒ合金等で
あっても良い。
ばれた２種以上の金属よりなる合金、例えば８０％Ｎ＋
−２０％Ｃｏｎ ５０％ｌ’Ｊｉ−５０％Ｃｒ合金等で
あっても良い。
第１図〜第５図に示すような最表面のモリブデンの被覆
層３．４．８．９．１０は、ＭＯ表面が高温で酸化され
易く、この酸化物層が溶接特低融点金属又は合金の密着
、浸透を防ぎ、電極としての寿命を向上するもので、被
覆厚５〜１００μｍが好ましい。
層３．４．８．９．１０は、ＭＯ表面が高温で酸化され
易く、この酸化物層が溶接特低融点金属又は合金の密着
、浸透を防ぎ、電極としての寿命を向上するもので、被
覆厚５〜１００μｍが好ましい。
５μｍ未満では寿命向上効果な（，１００μｍを越える
と被覆が気相法によるため、工業的にコスト高となる。
と被覆が気相法によるため、工業的にコスト高となる。
Ｍｏの被覆層を被覆するには、スパッタリング、イオン
ブレーティング、気相反応（ＣＶＤｌ法等が用いられる
。この内ＣＶＤ法は、高速で、密着性に優れた緻密な皮
膜を得るのに最も好適である。さらにＭｏのＣＶＤのベ
ーパーソースとして一般に使用されるＭ ｏ （Ｃｏ
）ｅは反応温度が低く、チップの加熱温度が４００〜４
５０°Ｃのため、軟化しない。
ブレーティング、気相反応（ＣＶＤｌ法等が用いられる
。この内ＣＶＤ法は、高速で、密着性に優れた緻密な皮
膜を得るのに最も好適である。さらにＭｏのＣＶＤのベ
ーパーソースとして一般に使用されるＭ ｏ （Ｃｏ
）ｅは反応温度が低く、チップの加熱温度が４００〜４
５０°Ｃのため、軟化しない。
（史絶倒）
表１に示す母材合金より第１図又は第３図に示すような
溶接用電極チップ本体を作成し、その先端表面に表１に
示す条件で中間被覆層およびＭｏ被覆層を、イオンブレ
ーティング（Ａ）、スパッタリング（Ｂ）、ＣＶＤ法（
Ｃ）、電気めっき法ＣＤ）により被覆した。
溶接用電極チップ本体を作成し、その先端表面に表１に
示す条件で中間被覆層およびＭｏ被覆層を、イオンブレ
ーティング（Ａ）、スパッタリング（Ｂ）、ＣＶＤ法（
Ｃ）、電気めっき法ＣＤ）により被覆した。
電極の寸法は、平行部の直径１６■、先端部の直径８關
であった。
であった。
得られた電極チップをスポット溶接に用い、厚さ０．８
ｍ−の亜鉛鍍鉄板２枚を重ね合わせ、上下同一電極とし
て、電流１０ｋＡ、圧力２００ｋｇ、溶接時間２５サイ
クルの条件でスポット溶接を行ない、電極に溶着が生ず
るまでの打点数を測定した結果は表１に示す通りである
。
ｍ−の亜鉛鍍鉄板２枚を重ね合わせ、上下同一電極とし
て、電流１０ｋＡ、圧力２００ｋｇ、溶接時間２５サイ
クルの条件でスポット溶接を行ない、電極に溶着が生ず
るまでの打点数を測定した結果は表１に示す通りである
。
表 １
表１より、本発明によるＮｌｌ Ｉ〜■は、従来例のＮ
α１２に比べ、いずれも溶着発生までの寿命が非常に長
いことが分る。
α１２に比べ、いずれも溶着発生までの寿命が非常に長
いことが分る。
（発明の効果）
上述のように構成された本発明の溶接用電極材料は次の
ような効果がある。
ような効果がある。
（イ）電極本体が銅合金であるため、電気、熱の伝導性
が優れ、溶接使用時異常発熱しない。
が優れ、溶接使用時異常発熱しない。
（ロ）銅合金の表面に、モリブデンの被覆層を有するか
ら、ＭＯ表面が高温で酸化され易く、この酸化物層が、
溶接、鑞接特低融点金属又は合金の密着、浸透を防ぐた
め、溶着が少ないので寿命が向上する。特にＺｎ＋ Ｓ
ｎ、半田、Ａｇ等の低融点金属又は合金を被覆した被溶
接材料でも溶着が少ない。
ら、ＭＯ表面が高温で酸化され易く、この酸化物層が、
溶接、鑞接特低融点金属又は合金の密着、浸透を防ぐた
め、溶着が少ないので寿命が向上する。特にＺｎ＋ Ｓ
ｎ、半田、Ａｇ等の低融点金属又は合金を被覆した被溶
接材料でも溶着が少ない。
（ハ）Ｍｏの被覆層のため、接合部の鑞材等が入らず、
又薄い比較的電気伝導度の高い金属の被覆であるため、
電極先端での発熱も余分な発熱がない。
又薄い比較的電気伝導度の高い金属の被覆であるため、
電極先端での発熱も余分な発熱がない。
（ニ）銅合金の表面にＭｏを気相法により被覆するだけ
で良いので、構造が単純で、容易に製造し得る。
で良いので、構造が単純で、容易に製造し得る。
第１図〜第５図はそれぞれ本発明の実施例である電極チ
ップを示す縦断面図である。 １．１１・・・銅合金、１′・・・チップ本体、２・・
・先端、３．４．６．９．１０・・・モリブデンの被覆
層、５．８・・・官１図 智２図 首３図 第４図 ″＃５図
ップを示す縦断面図である。 １．１１・・・銅合金、１′・・・チップ本体、２・・
・先端、３．４．６．９．１０・・・モリブデンの被覆
層、５．８・・・官１図 智２図 首３図 第４図 ″＃５図
Claims (5)
- （１）銅合金の表面に、モリブデンの被覆層を有するこ
とを特徴とする溶接用電極材料。 - （２）銅合金の表面とモリブデンの被覆層の間に、Ｎ
ｒ ＋ ＣｏおよびＣｒのうちより選ばれた１種以上の
元素からなる金属又は合金の中間被覆層を有する特許請
求の範囲第１項記載の溶接用電極材料。 - （３）モリブデンの被覆層が、厚さ５〜１００μｍのも
のである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の溶接用
電極材料。 - （４） ＮＬ ＣｏおよびＣｒのうちより選ばれた１種
以上の元素からなる金属又は合金の被覆層が、厚さ１〜
１００μｍのものである特許請求の範囲第２項又は第３
項記載の溶接用電極材料。 - （５）銅合金が、分散強化型銅９合金であり、モリブデ
ンの被覆層が気相反応法（ＣＶＤ法）によるものである
特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載
の溶接用電極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8560184A JPS60227997A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8560184A JPS60227997A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接用電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227997A true JPS60227997A (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=13863343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8560184A Pending JPS60227997A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接用電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227997A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03481A (ja) * | 1989-02-13 | 1991-01-07 | Hoesch Stahl Ag | 銅または良好な電気伝導性を有する銅合金から成る電極 |
| JPH0342186A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Nkk Corp | 電気抵抗溶接用電極 |
| FR2670700A1 (fr) * | 1990-12-21 | 1992-06-26 | Lorraine Laminage | Electrode de soudage par points. |
| JPH06292982A (ja) * | 1991-12-26 | 1994-10-21 | Honda Motor Co Ltd | スポット溶接用電極 |
| JP2009195958A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Kanto Auto Works Ltd | スポット溶接用電極、およびスポット溶接装置 |
| JP2013168238A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置、車両、蓄電装置の製造方法 |
| KR101974590B1 (ko) * | 2017-12-11 | 2019-05-02 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 판재 용접용 저항 점 용접전극 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736073A (ja) * | 1980-07-15 | 1982-02-26 | Hitachi Ltd | Yosetsurobotsutonoanzensochi |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8560184A patent/JPS60227997A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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