JPS61108497A - 円盤形電極材の製法 - Google Patents
円盤形電極材の製法Info
- Publication number
- JPS61108497A JPS61108497A JP23069484A JP23069484A JPS61108497A JP S61108497 A JPS61108497 A JP S61108497A JP 23069484 A JP23069484 A JP 23069484A JP 23069484 A JP23069484 A JP 23069484A JP S61108497 A JPS61108497 A JP S61108497A
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- JP
- Japan
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- powder
- prescribed
- electrode material
- cu2o
- shaped electrode
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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
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/402—Non-consumable electrodes; C-electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (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」
この発明は、シーム溶接等に使用する円盤形電極材の製
法に関し、水アトマイズ法と内部酸化処理と熱間静水圧
成形とを巧みＫｍすことにょシ、耐クラツク性に優れて
強度が高く、シかも、径の大きな円盤形電極材を得るこ
とができるようにするものである。
法に関し、水アトマイズ法と内部酸化処理と熱間静水圧
成形とを巧みＫｍすことにょシ、耐クラツク性に優れて
強度が高く、シかも、径の大きな円盤形電極材を得るこ
とができるようにするものである。
「従来技術」
円盤形の一対の電極材の間に″板状の被溶接物を挾んで
加圧し、電極材？回転させながら連続的に溶接を行うシ
ーム溶接装置にあっては、近年、直径が１００＋ｘ以上
の電極材を使用する傾向にある。
加圧し、電極材？回転させながら連続的に溶接を行うシ
ーム溶接装置にあっては、近年、直径が１００＋ｘ以上
の電極材を使用する傾向にある。
ところで、上記電極材は、導電性に富み、耐熱性や強度
面で優れる必要があるために１従来、酸化アルミニウム
で分散強化した銅合金によって形成されることがある。
面で優れる必要があるために１従来、酸化アルミニウム
で分散強化した銅合金によって形成されることがある。
そして、この銅合金で電極材’ｆｒＭ造する場合には、
製造工穆の終段階で押出しを行って強度を更に高めるよ
うにしている。
製造工穆の終段階で押出しを行って強度を更に高めるよ
うにしている。
「発明が解決しようとする問題点」
一般の押出法に使用さｎる被加工素材の外径（すなわち
、押出法に使用するコンテナの内径）は、プレス能力の
制限等があって、現在、最大で２００〜３００ｕ程度が
通常であ）、また、電極材に必要な強度を得るためＫは
、押出比を１０以上とすることが好ましいが、とｎらの
制限から、現状では、押出比を少なめにしたとしても、
直径Ｉｏｏ鵡以上の電極材の製造は困難性が高く、與造
できたとしても耐久性１、特に、耐クラック性に間＠を
生じることが多い。
、押出法に使用するコンテナの内径）は、プレス能力の
制限等があって、現在、最大で２００〜３００ｕ程度が
通常であ）、また、電極材に必要な強度を得るためＫは
、押出比を１０以上とすることが好ましいが、とｎらの
制限から、現状では、押出比を少なめにしたとしても、
直径Ｉｏｏ鵡以上の電極材の製造は困難性が高く、與造
できたとしても耐久性１、特に、耐クラック性に間＠を
生じることが多い。
「発明の目的」
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、強
度が高く耐クラツク性に富み、かつ、直径の大きな円盤
形電極材？製造できる方法の提供を目的とする。
度が高く耐クラツク性に富み、かつ、直径の大きな円盤
形電極材？製造できる方法の提供を目的とする。
「問題点を解決するための手段」
この発明は、Ｃｕ （Ｍ）−Ａ／−１アルミニウム）合
金溶湯を水アトマイズ法により粉末化して得られた合金
粉末と、ＣｕｚＯ（酸化第１銅）粉末とを混合して混合
粉末を得、この混合粉末に内部酸化処理ｔｍした後に１
熱間静水圧成形を施すようにするものである。
金溶湯を水アトマイズ法により粉末化して得られた合金
粉末と、ＣｕｚＯ（酸化第１銅）粉末とを混合して混合
粉末を得、この混合粉末に内部酸化処理ｔｍした後に１
熱間静水圧成形を施すようにするものである。
「作用」
内部酸化処理によって混合粉末内のＡｔがＡｔＯに、Ｃ
ｕ２ＯがＣｕ Ｋなって分散強化型銅合金化するととも
に１熱間静水圧成形によって高温高圧で成形することに
よＪ、１００ｍｘ以上の直径の円盤形電極材の形成が可
能になる。
ｕ２ＯがＣｕ Ｋなって分散強化型銅合金化するととも
に１熱間静水圧成形によって高温高圧で成形することに
よＪ、１００ｍｘ以上の直径の円盤形電極材の形成が可
能になる。
「実施仇」
円盤形電極材を形成するＫは、まず、Ｃｕ −Ａｔ合金
の溶湯を不活性ガス雰囲気中にて水アトマイズ法により
粉末化して合金粉末？得る。ここで、上記Ｃｕ −Ａｔ
合金は、電気抵抗溶接用電極をはじめとする電極等の伸
び、強度等の械械的特性を要求される導電性材料として
の利用？考慮すると、Ａ ｔ Ｏ，１〜１．５係（３１
量係、以下同じ）、残部が本質的ＫＣｕからなるＣｕ
−Ａｔ合金が特に好ましい。また、水アトマイズ法によ
って粉末化するのが、溶湯が噴霧され微細化して冷却す
る際に冷却速度が大きいので粒子表面に酸化膜が形成さ
れにくいため好ましく、％にアルゴン等の不活性ガス雰
囲気中罠水アトマイズすることが、引張）強度および伸
びの向上を通してクラック発生を防止できるので好まし
い。
の溶湯を不活性ガス雰囲気中にて水アトマイズ法により
粉末化して合金粉末？得る。ここで、上記Ｃｕ −Ａｔ
合金は、電気抵抗溶接用電極をはじめとする電極等の伸
び、強度等の械械的特性を要求される導電性材料として
の利用？考慮すると、Ａ ｔ Ｏ，１〜１．５係（３１
量係、以下同じ）、残部が本質的ＫＣｕからなるＣｕ
−Ａｔ合金が特に好ましい。また、水アトマイズ法によ
って粉末化するのが、溶湯が噴霧され微細化して冷却す
る際に冷却速度が大きいので粒子表面に酸化膜が形成さ
れにくいため好ましく、％にアルゴン等の不活性ガス雰
囲気中罠水アトマイズすることが、引張）強度および伸
びの向上を通してクラック発生を防止できるので好まし
い。
そして、このよ５Ｋして得らｎた合金粉末のうち、粒径
が３００μｍ以下の粉末粒子よシなシ、粒径が５０μｍ
以下、特に４４μｍ以下が７０％以上となるような粒径
分布のものを選択的に用いる。３００μｍ以上の粒径を
有する粉末が含まｎると、合金粉末を充分に内部酸化す
るためには長大な時間？要し、実用上好ましくない、ま
た粒径が３００μｍ以下の粉末のみを用いるとしても、
５０μｍ以下の部分が７０１未満のものを用いると、所
望の伸びおよび強度の向上２通じたクラック発生防止の
効果が得られない。
が３００μｍ以下の粉末粒子よシなシ、粒径が５０μｍ
以下、特に４４μｍ以下が７０％以上となるような粒径
分布のものを選択的に用いる。３００μｍ以上の粒径を
有する粉末が含まｎると、合金粉末を充分に内部酸化す
るためには長大な時間？要し、実用上好ましくない、ま
た粒径が３００μｍ以下の粉末のみを用いるとしても、
５０μｍ以下の部分が７０１未満のものを用いると、所
望の伸びおよび強度の向上２通じたクラック発生防止の
効果が得られない。
次に上記の粒径の合金粉末とＣｕ２Ｏ粉末と？混合して
混合粉末を得、この混合粉末に内部酸化処理を施す。こ
こでＣｕ２Ｏ粉末は、上記Ｃｕ −Ａｔ合金粉末よシも
更に小粒径のものであることが、内部酸化の促進のため
好ましく、よシ具体的には、たとえば電解法により得ら
ｎた１０μｍ以下の微粉末が好ましく用いられる。また
、とのＣｕ２Ｏ粉末は、Ｃｕ −Ａｔ合金の粉末のすべ
てを内部酸化するために、はぼ化学当量あるいは少過剰
で用いられる。
混合粉末を得、この混合粉末に内部酸化処理を施す。こ
こでＣｕ２Ｏ粉末は、上記Ｃｕ −Ａｔ合金粉末よシも
更に小粒径のものであることが、内部酸化の促進のため
好ましく、よシ具体的には、たとえば電解法により得ら
ｎた１０μｍ以下の微粉末が好ましく用いられる。また
、とのＣｕ２Ｏ粉末は、Ｃｕ −Ａｔ合金の粉末のすべ
てを内部酸化するために、はぼ化学当量あるいは少過剰
で用いられる。
内部酸化に当っては、Ｃｕ −Ａｔ合金粉末と所定量の
Ｃｕ２Ｏ粉末との緊密な混合粉末を得、この混合粉末を
不活性ガス雰囲気中、たとえば７５０〜９５０℃の温度
で３０分〜１０時間、加熱して内部酸化を実施する。こ
れにより合金粉末中のＡｔは実質的に全てがＡｔ、２０
へと酸化され、Ｃｕ２Ｏは還元されてＣｕとなる。この
際、過剰のＣｕ２Ｏを用いた場合には、Ｈ２雰囲気中、
たとえば７００〜９００℃で加熱して余剰のＣｕ２Ｏを
還元する。
Ｃｕ２Ｏ粉末との緊密な混合粉末を得、この混合粉末を
不活性ガス雰囲気中、たとえば７５０〜９５０℃の温度
で３０分〜１０時間、加熱して内部酸化を実施する。こ
れにより合金粉末中のＡｔは実質的に全てがＡｔ、２０
へと酸化され、Ｃｕ２Ｏは還元されてＣｕとなる。この
際、過剰のＣｕ２Ｏを用いた場合には、Ｈ２雰囲気中、
たとえば７００〜９００℃で加熱して余剰のＣｕ２Ｏを
還元する。
途中、内部酸化工程あるい蝶還元工程の後に、混合粉末
のケーキ化が起った場合には、適宜粉砕して６０μｍ以
下の粒子部分を次工程へ用いることが好ましい。
のケーキ化が起った場合には、適宜粉砕して６０μｍ以
下の粒子部分を次工程へ用いることが好ましい。
このようＫして得られた内部酸化法による混合粉末は続
いて上記マド１１クス金属と同材質でちるＣｕ製薄肉パ
イプ中への充填Ｃただし、このパイプ内面には離型材と
してＡｔ２０３粉末をまぶして卦〈）、パイプ内の排気
、パイプの封止を行った後に、熱間静水圧成形法（Ｈｏ
ｔ ＩｓｏｓｔａｔｉｃＣｏｎｒｐａｃｔｉｎｇ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ ）を施し、所要の直径の丸棒を得る。なお
、熱間静水圧成形法の条件としては、温度が５００℃で
あれば圧力を３０ＭＰａ以上Ｃ好ましくは５（ＩＭＰａ
以上）で３００ＭＰａ以下とするとともに、温度が１
０５０℃であｎば圧力を最大５０Ｍｐａ とするのが
好ましく、温度はに００℃〜１０５０℃、成形時間は５
分以上１時間以内が好ましい８ここで温度を５１１０〜
１０５ ＋） ’Ｑの範囲としたのは、５００℃未満の
温度では充分な強度が得られないためであり、１ｏｓｏ
’ｃを超えるようではＡｔ２０３粒子が粗大化して硬度
が低下するためである。また、３０ＭＰａ以下の圧力で
、しかも、５００℃以下の温度で成形した場合には、粉
体の合体が不充分になって機械強度の優れた成形体は得
られない。
いて上記マド１１クス金属と同材質でちるＣｕ製薄肉パ
イプ中への充填Ｃただし、このパイプ内面には離型材と
してＡｔ２０３粉末をまぶして卦〈）、パイプ内の排気
、パイプの封止を行った後に、熱間静水圧成形法（Ｈｏ
ｔ ＩｓｏｓｔａｔｉｃＣｏｎｒｐａｃｔｉｎｇ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ ）を施し、所要の直径の丸棒を得る。なお
、熱間静水圧成形法の条件としては、温度が５００℃で
あれば圧力を３０ＭＰａ以上Ｃ好ましくは５（ＩＭＰａ
以上）で３００ＭＰａ以下とするとともに、温度が１
０５０℃であｎば圧力を最大５０Ｍｐａ とするのが
好ましく、温度はに００℃〜１０５０℃、成形時間は５
分以上１時間以内が好ましい８ここで温度を５１１０〜
１０５ ＋） ’Ｑの範囲としたのは、５００℃未満の
温度では充分な強度が得られないためであり、１ｏｓｏ
’ｃを超えるようではＡｔ２０３粒子が粗大化して硬度
が低下するためである。また、３０ＭＰａ以下の圧力で
、しかも、５００℃以下の温度で成形した場合には、粉
体の合体が不充分になって機械強度の優れた成形体は得
られない。
セして次に１上記のように形成された丸棒全輪切りＫし
て円盤状の゛電極材を得る。このようにして形成てれた
電極材は、高温高圧で、しかも、外面の全方向から均一
に加圧される熱間静水圧成形法によって混合粉末を成形
して形成されるために、直径が１００正以上の電極材全
形成しても、その強度と硬さ、および、耐クラツク性は
良好になる。
て円盤状の゛電極材を得る。このようにして形成てれた
電極材は、高温高圧で、しかも、外面の全方向から均一
に加圧される熱間静水圧成形法によって混合粉末を成形
して形成されるために、直径が１００正以上の電極材全
形成しても、その強度と硬さ、および、耐クラツク性は
良好になる。
「製造例」
電解銅Ｃ純度９９．９１）および所定量のアルミニウム
を誘導加熱炉にて溶解し、水アトマイズによ＃）０．４
０４Ａｔ −Ｃｕ残の組成を有するＣｕ−Ａｔ合金粉末
を得た、とのＣｕ−Ａｔ合金粉末１００部Ｃ重を部、以
下同じ）に対して、平均粒径が１〜２ ｔｔｍのＣｕ２
Ｏ粉末を３．２部混合し、得られた混合粉末？それぞＡ
Ｍ製の容器に入れ、不活性ガス雰囲気中で密閉し、９５
０℃で１時間加熱して、内部酸化２行った。これＫよＦ
）、Ａｔは全てＡｔ２０３に酸化され、Ｃｕ２Ｏは殆ん
ど金属銅に還元さｎた。次いで上記粉末を、水素気流中
、８００℃で１時間の還元処理を行い、余剰の酸素を除
去した。
を誘導加熱炉にて溶解し、水アトマイズによ＃）０．４
０４Ａｔ −Ｃｕ残の組成を有するＣｕ−Ａｔ合金粉末
を得た、とのＣｕ−Ａｔ合金粉末１００部Ｃ重を部、以
下同じ）に対して、平均粒径が１〜２ ｔｔｍのＣｕ２
Ｏ粉末を３．２部混合し、得られた混合粉末？それぞＡ
Ｍ製の容器に入れ、不活性ガス雰囲気中で密閉し、９５
０℃で１時間加熱して、内部酸化２行った。これＫよＦ
）、Ａｔは全てＡｔ２０３に酸化され、Ｃｕ２Ｏは殆ん
ど金属銅に還元さｎた。次いで上記粉末を、水素気流中
、８００℃で１時間の還元処理を行い、余剰の酸素を除
去した。
このようにして得られた各粉末のうちの一方を外径３
Ｑ ｎ 鵡、肉厚５ＪＬＩＫの銅バイブに真空封入し、
熱間押出しによって直径１６０１の丸棒を得、との丸８
を輪切りにして直径１５（ＬＬＩ、Ｕさ１２」の円盤形
電極材を得、これを比較例１とする。また、上記各粉末
のうちの他方を外径２２ Ｑ ｒｓｘ、肉厚５賎の銅パ
イプに真空封入し、温度９００℃、圧力１５０１１４Ｐ
＆ にて１時間、Ａｒガス中にて熱間静水圧成形を施
して直径１６０朋の丸棒を得、この丸棒を輪切りＫして
直径１５０ ｊＬＸ、厚さ１２朋の円盤形電極材を得、
これを製造例１とする。
Ｑ ｎ 鵡、肉厚５ＪＬＩＫの銅バイブに真空封入し、
熱間押出しによって直径１６０１の丸棒を得、との丸８
を輪切りにして直径１５（ＬＬＩ、Ｕさ１２」の円盤形
電極材を得、これを比較例１とする。また、上記各粉末
のうちの他方を外径２２ Ｑ ｒｓｘ、肉厚５賎の銅パ
イプに真空封入し、温度９００℃、圧力１５０１１４Ｐ
＆ にて１時間、Ａｒガス中にて熱間静水圧成形を施
して直径１６０朋の丸棒を得、この丸棒を輪切りＫして
直径１５０ ｊＬＸ、厚さ１２朋の円盤形電極材を得、
これを製造例１とする。
比較例１と輿造例１の各々の電極材を用いて溶接テスト
を行い、その結果を第２表に示す。なお、溶接テストは
、厚さ０．８ ｕの軟鋼板をシーム溶接するものとし、
電極材の加圧力？３２０１Ｃ９、電流を１２５（’ＩＯ
Ａ、通電時間３サイクル休止時間３サイクル、溶接速度
１１４５朋／分、溶接点数長さ５０ＲＩＩｌあたり２８
筒所とした。
を行い、その結果を第２表に示す。なお、溶接テストは
、厚さ０．８ ｕの軟鋼板をシーム溶接するものとし、
電極材の加圧力？３２０１Ｃ９、電流を１２５（’ＩＯ
Ａ、通電時間３サイクル休止時間３サイクル、溶接速度
１１４５朋／分、溶接点数長さ５０ＲＩＩｌあたり２８
筒所とした。
第２表
第２表に示す結果により、本願発明による電極材が従来
方法による電極材ようも耐クラツク性に勝り、耐久性に
優れることが明らかである。
方法による電極材ようも耐クラツク性に勝り、耐久性に
優れることが明らかである。
なお、熱間静水圧成形法によれば、直径５０〜５００朋
までの棒体の成形が可能であシ、これらの棒体を輪切）
にすれば、直径５０〜５００騙までの円板形電極の製造
が可能になる。
までの棒体の成形が可能であシ、これらの棒体を輪切）
にすれば、直径５０〜５００騙までの円板形電極の製造
が可能になる。
「発明の効果」
以上説明し念ように１この発明は、ｃｕ−Ａｚ金合金溶
湯を水アトマイズ法により粉末化して得られた粉末粒子
と、Ｃｕ２Ｏ粉末とを混合して混合粉末を得、この混合
粉末に内部酸化処理全権した後に１熱間静水圧成形を弛
すようにしたものであシ、内部酸化処理によって混合粉
末内のＡｔがＡｔ２０に、 Ｃｕ ２０がＣｕになって
、Ｃｕ中にＡｔ２０を分散配合させた分散強化型銅合金
粉末を得、これを更Ｉｃ熱間静水圧成形によって、高温
、高圧で均一に圧密するため、直径の大きな、しかも、
耐クラツク性等の耐久性に優几た電極材を形成できる。
湯を水アトマイズ法により粉末化して得られた粉末粒子
と、Ｃｕ２Ｏ粉末とを混合して混合粉末を得、この混合
粉末に内部酸化処理全権した後に１熱間静水圧成形を弛
すようにしたものであシ、内部酸化処理によって混合粉
末内のＡｔがＡｔ２０に、 Ｃｕ ２０がＣｕになって
、Ｃｕ中にＡｔ２０を分散配合させた分散強化型銅合金
粉末を得、これを更Ｉｃ熱間静水圧成形によって、高温
、高圧で均一に圧密するため、直径の大きな、しかも、
耐クラツク性等の耐久性に優几た電極材を形成できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃｕ−Ａｌ合金の溶湯を水アトマイズ法により粉末化し
て得られた合金粉末と、Ｃｕ＿２Ｏ粉末とを混合して混
合粉末を得、 この混合粉末に内部酸化処理を施した後に、熱間静水圧
成形を施すことを特徴とする円盤形電極材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23069484A JPS61108497A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 円盤形電極材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23069484A JPS61108497A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 円盤形電極材の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108497A true JPS61108497A (ja) | 1986-05-27 |
| JPH036210B2 JPH036210B2 (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=16911846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23069484A Granted JPS61108497A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 円盤形電極材の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108497A (ja) |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP23069484A patent/JPS61108497A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH036210B2 (ja) | 1991-01-29 |
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