WO2018111013A1 - 저항 용접용 전극 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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WO2018111013A1
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resistance welding
coating
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윤상훈
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Posco Co Ltd
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    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment

Definitions

  • a resistance welding electrode and a method of manufacturing the same More particularly, the present invention relates to an electrode for resistance welding in which a coating layer is formed to extend the life of the electrode, and a method of manufacturing the same.
  • Electric resistance welding is a widely used welding method, and is particularly widely used for sheet welding.
  • Resistance welding uses electrodes made of a copper-based alloy to place a material to be welded between two electrodes, and when current is transmitted to the two electrodes, the welding is performed by heat due to electrical resistance generated from the material.
  • the electrode life is increased, it is directly related to the improvement of production.
  • the electrode life is sharply lowered to 10% or less than when using a general steel sheet, which is a problem.
  • the welding is often interrupted to polish the electrode, thereby decreasing productivity and increasing the use cost of the electrode.
  • Electrode for resistance welding comprises a metal substrate and a coating layer formed of a thickness of 10 to 200; on the surface of the metal substrate, the coating layer has a WC of at least 70% by weight and less than 100% by weight Co, Ni, Cu, Cr or alloys thereof.
  • the coating layer may be formed to a thickness of 20 to 100 ⁇ .
  • the coating layer may include Co, Ni, Cu, Cr, or an alloy thereof in an amount of 75 to 95% by weight and the balance of WC.
  • the coating layer may include 75 to 95 wt% of WC, and Co in the balance.
  • the coating layer is 75 to 95% by weight WC, 5 to 15% by weight Cu and the balance
  • Co may be included.
  • the coating layer may include 75 to 95 : increased%, and the balance Ni.
  • Surface roughness (Ra) of 5 to 20 kPa may be formed at the interface between the metal substrate and the coating.
  • the manufacturing method of the electrode for resistance welding comprises the steps of preparing a metal substrate: and by coating the coating material on the surface of the metal substrate to form a coating layer with a thickness of 10 to 200 / ⁇ 1 j ;;
  • the coating material comprises Co, ⁇ , Cu, Cr or alloys thereof with at least 70 wt% and less than 100 wt% and the balance of WC.
  • the spray coating is sprayed at high speed (HV0F, High
  • the surface of the metal substrate may be further brested with metal oxide to form a surface roughness (Ra) of 5 to 20.
  • the method may further include polishing the coating layer.
  • the coating material may be in the form of a powder having an average particle diameter of 1 to 100.
  • the coating layer may be formed to a thickness of 20 to 100.
  • the coating material may include Co, Ni, Cu, Cr or alloys thereof in an amount of 75 to 95% by weight and the balance of WC.
  • the coating material may include 75 to 95% by weight of WC and Co in the balance.
  • the coating material may include 75 to 95% by weight of WC, 5 to 15% by weight of Cu, and Co to the balance.
  • the coating material may include 75 to 95% by weight of WC and the balance Ni.
  • the coating life is increased, the electrode life is increased, the welding quality is improved, and the electrode polishing cycle is extended, so that the welding productivity is increased.
  • Example 1 is a cross-sectional photograph of an electrode prepared in Example 1.
  • Figure '2 is a cross-sectional photograph of the electrode produced in Comparative Example 2.
  • first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers, and / or sections, but are not limited to these. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
  • An electrode metal substrate for resistance welding according to an embodiment of the present invention and a metal, the coating layer formed on the surface of the substrate.
  • the general material used as an electrode for resistance welding can be used.
  • a Cu-based alloy electrode can be used.
  • Surface roughness (Ra) of 5 to 20 may be formed on the surface of the metal substrate at the interface between the metal substrate and the coating layer in order to secure adhesion with the coating layer. It is possible to effectively secure the adhesion with the coating layer in the above-described range.
  • the surface roughness may be formed by breasting with a metal oxide on the surface of the metal substrate. At this time, the metal oxide can be used without limitation alumina or the like.
  • the coating layer is formed on the metal substrate surface to extend the life of the electrode.
  • the thickness of the coating layer may be 10 to 200. If the thickness of the coating layer is too thin, sufficient coating effect may not be obtained. If the thickness of the coating layer is too thick, the possibility of poor welding and coating peeling may be increased due to the increase in electrical resistance. Therefore, it is possible to adjust the thickness of the nose bath layer in the above-described range. More specifically, the coating layer may have a thickness of 20 ' .
  • the coating layer contains WC (tungsten carbide) of 70% by weight or more and less than 100% by weight and the balance of Co (cobalt), Ni (nickel), Cu (copper), Cr (crude) or an alloy thereof. Include.
  • the coating layer may comprise at least 70% by weight of WO. If too little WC is included, the reaction with the low melting point plating layer is increased and sufficient electrode life increase effect cannot be obtained.
  • the coating layer may include 75 to 95% by weight of WC.
  • the balance may include Co alone or Cu and Co. When Cu and Co are included, Cu may be included in an amount of 5 to 15% by weight and the balance.
  • the coating layer may include Ni as the remainder. More specifically, it may include 80 to 90% by weight of WC.
  • Method of manufacturing an electrode for resistance welding comprises the steps of preparing a metal substrate; And spray coating a coating material on the surface of the metal substrate to form a coating layer.
  • a metal substrate is prepared.
  • the general material used as an electrode for resistance welding can be used.
  • a Cu-based alloy electrode can be used.
  • Metal after the step of preparing a base metal group: material.
  • the method may further include forming a surface roughness (Ra) of 5 to 20 by breating the surface of the metal nitride. It is possible to effectively secure the adhesion with the coating layer in the above-described range.
  • the metal oxide can be used without limitation alumina or the like.
  • the coating material is spray-coated on the surface of the metal substrate to form a coating layer.
  • the coating material comprises at least 70 wt% and less than 100 wt% WC (tungsten carbide) and balance Co (cobalt), Ni (nickel), Cu (copper), Cr (crude) or alloys thereof.
  • the coating material may contain 70% by weight or more of IVC. When too little WC is included, reaction with the low melting plating layer may increase, and a sufficient electrode life increase effect may not be obtained.
  • the coating material may include ⁇ (: 75 to 95% by weight.
  • the balance may include Co alone or Cu and Co. When Cu and Co are included, Cu is 5 to 15% by weight and the balance may include Co. More specifically, it may include 80 to 90% by weight of WC.
  • the coating material may be in the form of a powder having an average particle diameter of 1 to 100. More specifically, the average particle diameter may be in the form of a powder of 5 to 50.
  • Spray coating may use a spray coating method.
  • the thermal spray coating method is HVOF (High Velocyty Oxygen Fuel) which is commonly used.
  • High-speed spraying produces a high-speed jet by burning a fuel gas such as propane or hydrogen or a liquid fuel such as kerosene at high pressure to produce a high-speed jet.
  • the powder is injected into the jet as a feed gas .
  • It is a coating method which burns in a combustion chamber and injects out a torch through a nozzle. Since high speed thermal spraying is generally known, the detailed description is abbreviate
  • cold spray or warm spray can be used to prevent decarburization of the WC.
  • Low injection / silver spray is a coating method in which the kinetic energy of particles accelerated by supersonic gas rather than thermal energy by high temperature heat source induces plastic deformation of the impact particles and the base material to form a bond by adiabatic deformation of the interface.
  • Cold spraying and thermal spraying are generally well known . Concrete. . Description is omitted.
  • the method may further include polishing the coating layer.
  • Cu-based alloys were prepared as metal substrates. 82% increase in Cu-based alloy surface ,
  • FIG. 1 A cross-sectional photograph of the prepared electrode is shown in FIG. 1. As shown in Figure 1, there is no crack, almost no pores can be confirmed that the tissue.
  • Example 2 A cross-sectional photograph of the prepared electrode is shown in FIG. 1. As shown in Figure 1, there is no crack, almost no pores can be confirmed that the tissue.
  • Example 2 A cross-sectional photograph of the prepared electrode is shown in FIG. 1. As shown in Figure 1, there is no crack, almost no pores can be confirmed that the tissue. Example 2
  • Cu-based alloys were prepared as metal substrates.
  • Cu-based alloys were prepared as metal substrates.
  • Cu-based alloys were prepared as metal substrates.
  • a mixed powder composed of 20 wt% WC (average particle size ⁇ ) and 80 wt% Ni (particle size range of 10 to 45 m) was spray-coated by a low temperature spray method to form a 10 m thick coating layer.
  • Cu-based alloys were prepared as metal substrates.
  • a mixed powder consisting of 20 wt% Cu (average particle diameter 8 m) and 80 wt% Cu (particle size range 5 to 45 ⁇ ) on the Cu-based alloy surface was spray coated by a low temperature spraying method to form a 60 zm thick iZ tinworm.
  • FIG. 2 A cross-sectional photograph of the prepared electrode is shown in FIG. 2. As shown in Figure 2 there is a large crack, it can be confirmed that the structure is formed with a large number of pores.
  • Cu-based alloys were prepared as metal ' substrates.
  • a mixed powder (particle size range of 15 to 45i) consisting of 55% by weight of MoB and 45% by weight of CoCr was spray coated on a Cu-based alloy surface to form a coating layer having a thickness of 100.
  • a cross-sectional photograph of the prepared electrode is shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, it can be confirmed that some cracks exist and the pores are formed.
  • Cu-based alloys were prepared as metal substrates.
  • the surface of the electrode prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 was polished with 600 abrasive paper and then subjected to welding test.
  • the steel sheet used for welding was a Zn alloy plated steel sheet having a thickness of 1.2 mm 3.
  • the welding conditions were AC welding machine, 2.6 kN pressing force was applied, 10.5 to 11.2 kA current was used, the energization time was set to 270ms, holding time is 40ms.
  • Table 2 shows the results of measuring tensile strength by welding tensile specimens at intervals of 100 RBIs during welding. [Table 2]
  • the electrode prepared in Examples 1 to 3 maintains high strength even up to 500 RBIs.
  • the electrode manufactured in Example 2 is excellent even if the welding current is increased under more severe welding conditions. It can be seen that the welding strength is maintained.
  • Comparative Example 5 in which the coating layer was not formed, not only the welding strength gradually decreased after 100 strokes, but also after 400 RBIs, the plated steel sheet was attached to the electrode : too much, which caused too much spatter, thereby increasing the welding test.
  • the coating thickness was so thick that coating peeling occurred before 100 strokes in the welding experiment.
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 2 showed almost similar strengths in terms of welding strength ⁇ , and similarly 300 RBI or The welding test was stopped after too many spatters after 400 RBIs. In Comparative Example 3, the welding strength was increased in comparison with Comparative Example 5, but the welding test was increased due to too much spatter after 400 RBIs.

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Abstract

저항 용접용 전극 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 저항 용접용 전극은 금속 기재 및 금속 기재의 표면 상에 10 내지 200μm의 두깨로 형성된 코팅층을 포함하고, 코팅층은 WC를 70 중량% 이상 및 100중량% 미만 및 잔부로 Co, Ni, Cu, Cr 또는 이들의 합금을 포함한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
저항 용접용 전극 및 그의 제조 방법
【기술분야】
저항 용접용 전끅 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는， 전극의 수명 연장을 위하여 코팅층을 형성한 저항 용접용 전극 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
전기 저항 용접은 널리 사용되는 용접 방법으로서， 특히 박판 용접에 널리 사용된다. 저항 용접은 구리계 합금으로 만들어진 전극을 사용하여 두 전극 사이에 용접하고자 하는 소재를 두고 두 전극에 전류를 홀려주면 소재에서 발생한 전기 저항에 기인한 열로 용접을 하게 된다.
여러 번 용접을 하게 되면 구리계 합금으로 이루어진 전극 마모 및 열화에 의하여 용접이 불량하게 되어， 전극을 교체하거나 전극 표면을 연마하여 사용하게 된다. 따라서 전극 수명이 증가하게 되면 생산싱 향상에 직결되게 된다 . 저융점 합금을 포함한 Zn계 도금강판이나 A1계 도금강판 용접시는 저융점 도금소재가 전극과^받응하여 전극 수명아 딘-축되며， 특히 자동차용 강판으로 널리 사용되는 ¾계 합금을 이용한 도금강판 용접시는 전극 수명이 일반 강판 사용시보다 10% 이하로 급격하게 저하하여 문제가 되고 있다. 따라서 자주 용접을 중단하여 전극을 연마하게 되어 생산성이 저하하고 전극 사용 비용 또한 증대된다.
이러한 분제를 해결하기 위하여 전극 표면에 코팅을 시도하고 있다. 대표적으로 전도성이 우수한 탄소계 코팅을 하거나， TiB2-TiC 복합 소재를 electric spark deposition 공법으로 코팅하는 방법을 제시하고 있다. 흑은 Ni-TiC 복합 코팅을 electro slag deposition 공정으로 제조하는 방법을 제시한다.
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
내마모성 및 전기 전도성이 동시에 우수한 저항 용접용 전극 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다. 【과제의 해결 수단】
본 발명의 일 실시예에 의한 저항 용접용 전극은 금속 기재 및 금속 기재의 표면 상에 10 내지 200； 의 두께로 형성된 코팅층을 포함하고， 코팅층은 WC를 70 중량 % 이상 및 100중량 미만 및 잔부로 Co, Ni, Cu, Cr 또는 이들의 합금을 포함한다.
코팅층은 20 내지 100圆의 두께로 형성될 수 있다.
코팅층은 WC를 75 내지 95 증량 % 및 잔부로 Co, Ni, Cu, Cr 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
코팅층은 WC를 75 내지 95 중량 %， 및 잔부로 Co를 포함할 수 있다. 코팅층은 WC를 75 내지 95 중량 %, Cu를 5 내지 15 증량 % 및 잔부로
Co를 포함할 수 있다.
코팅층은 를 75 내지 95:증량 %, 및 잔부로 Ni를 포함할 수 있다. 금속 기재 및 코팅충의 계면에 5 내지 20卿의 표면 조도 (Ra)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저항 용접용 전극의 제조 방법은 금속 기재를 준비하는 단계: 및 금속 기재의 표면 상에 코팅 재료를 스프레이 코팅하여 10 내지 200/Π1의 두께로 코팅층을 형성하는 단겨 j;를 포함하고,. 코팅 재료는 WC를 70 중량 % 이상 및 100중량 % 미만 및 잔부로 Co, Νΐ, Cu, Cr 또는 이들의 합금을 포함한다.
코팅층을 형성하는 단계에서, 스프레이 코팅은 고속 용사 (HV0F, High
Velocity Oxygen Fuel) , 저온 분사 (cold spray) 또는 온열 분사 (warm spray) 법일 수 있다.
금속 기재를 준비하는 단계 이후 금속 기재의 표면을 금속 산화물로 브레스팅하여 5 내지 20 의 표면 조도 (Ra)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
코팅층을 형성하는 단계 이후, 코팅층을 연마하는 단계를 더 포함할 수 있다.
코팅 재료는 평균 입경이 1 내지 100 의 분말 형태일 수 있다.
코팅층을 형성하는 단계에서, 코팅층을 20 내지 100 의 두께로 형성할 수 있다. 코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 코팅 재료는 WC를 75 내지 95 증량 % 및 잔부로 Co , Ni , Cu , Cr 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
코팅층을 형성하는 단계에서, 상기 코팅 재료는 WC를 75 내지 95 증량 % 및 잔부로 Co를 포함할 수 있다.
코팅층을 형성하는 단계에서， 상기ᅳ코팅 재료는 WC를 75 내지 95 중량 %， Cu를 5 내지 15 증량 % 및 잔부로 Co를 포함할 수 있다.
코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 코팅 재료는 WC를 75 내지 95 중량 % 및 잔부로 Ni를 포함할 수 있다..
【발명의 효과】
본 발명의 일 실시예에 의하면 코팅충에 의해 전극 수명이 증대, 용접 품질 향상되고 또힌 · 전극 연마 주기가 연장되어 용접 생산성이 증대한다.
또한/ 본 발명의 일 실시예에 의하면 전극 수명 증대로 전극 소비 비용을 줄일 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 실시예 1에서 제조한 전극의 단면 사진이다.
도' 2는 비교예 2에서 제조한 전극의 단면 사진이다'.
도 3은 비교예 3에서 제조한 전극의 단면 사진이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
제 1， 제 2 및 제 3 등의 용어들은 다양한 부분， 성분， 영역， 층 및 /또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분， 성분, 영역， 층 또는 색션을 다른 부분， 성분， 영역， 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서， 이하에서 서술하는 제 1 부분， 성분， 영역， 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제 2 부분， 성분， 영역， 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는디ᅳ . 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성， 영역， 정수， 단계, 동작， 요소 및 /또는 성분을 구체화하며, 다른 특성， 영역， 정수， 단계， 동작, 요소 및 /또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다ᅳ
다르게 정의하지는 않았지만， 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고， 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하， 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 지기" 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다 .
본 발명의 일 실시예에 의한 저항 용접용 전극 금속 기재 및 금속, 기재의 표면 상에 형성된 코팅층을 포함한다.
이하에서는 각 구성 별로 상세하게 설명한다 .
금속 기재는 저항 용접용 전극으로서 사용되는 일반적인 소재를 사용할 수 있다. 구체적으로 Cu계 합금 전극을 사용할수 있다.
금속 기재 표면에는 코팅층과의 밀착성을 확보하기 위해 금속 기재 및 코팅층의 계면에 5 내지 20 의 표면 조도 (Ra)가 형성될 수 있다. 전술한 범위에서 코팅층과의 밀착성을 효과적으로 확보할 수 있다. 표면 조도는 금속 기재 표면에 금속 산화물로 브레스팅하는 방식으로 형성할 수 있다. 이 때 금속 산화물은 알루미나 등을 제한 없이 사용할 수 있다.
코팅층은 전극의 수명 연장을 위하여 금속 기재 표면 상에 형성된다. 코팅층의 두께는 10 내지 200 가 될 수 있다. 코팅층의 두께가 너무 얇으면 충분한 코팅 효과를 얻지 못할 수 있다. 코팅층의 두께가 너무 두꺼우면， 전기 저항 증대로 인하여 용접 불량 및 코팅 박리 가능성이 증대될 수 있다. 따라서 전술한 범위로 코탕층의 두께를 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로 코팅층의 두께는 20 내지 가 될 수 있다'.
코팅층은 WC (텅스텐 카바이드)를 70 증량 % 이상 및 100증량 % 미만 및 잔부로 Co (코발트) , Ni (니켈) , Cu (구리)， Cr (크름) 또는 이들의 합금을 포함한다.
코팅층은 WO 70 중량 % 이상 포함할 수 있다. WC가 너무 적게 포함되면， 저융점 도금층과의 반응이 증대하여 충분한 전극 수명 증대 효과를 얻을 수 없다.
구체적으로 코팅층은 WC를 75 내지 95 중량 % 포함할 수 있다. 잔부로는 Co를 단독으로 포함하거나， Cu 및 Co를 포함할 수 있다. Cu 및 Co를 포함하는 경우， Cu를 5 내지 15 증량 % 및 잔부로 Co를 포함할 수 있다. 또한， 코팅층은 잔부로 Ni를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 WC를 80 내지 90 중량 % 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저항 용접용 전극의 제조 방법은 금속 기재를 준비하는 단계; 및 금속 기재의 표면 상에 코팅 재료를 스프레이 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계 ;를 포함한다.
이하에서는 각 구성 별로 상세하게 설명한다.
먼저 금속 기재를 준비한다.
금속 기재는 저항 용접용 전극으로서 사용되는 일반적인 소재를 사용할 수 있다. 구체적으로 Cu계 합금 전극을 사용할 수 있다.
금속 '기재를 준비하는 단계 이후 금속 기:재의. 표면을 금속 신화물로 브레스팅하여 5 내지 20 의 표면 조도 (Ra)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 범위에서 코팅층과의 밀착성을 효과적으로 확보할 수 있다. 이 때 금속 산화물은 알루미나 등을 제한 없이 사용할 수 있다.
다음으로 금속 기재의 표면 상에 코팅 재료를 스프레이 코팅하여 코팅층을 형성한다.
코팅 재료는 WC(텅스텐 카바이드)를 70 중량 % 이상 및 100중량 % 미만 및 잔부로 Co (코발트)， Ni (니켈)， Cu (구리)， Cr (크름) 또는 이들의 합금을 포함한다. 코팅 재료는 IVC를 70 중량 % 이상 포함할 수 있다 WC가 너무 적게 포함되면， 저융점 도금층과의 반웅이 증대하여 충분한 전극 수명 증대 효과를 얻을 수 없다.
구체적으로 코팅 재료는 ¥(:를 75 내지 95 중량 % 포함할 수 있다. 잔부로는 Co를 단독으로 포함하거나, Cu 및 Co를 포함할 수 있다. Cu 및 Co를 포함하는 경우, Cu를 5 내지 15 증량 % 및 잔부로 Co를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 WC를 80 내지 90 중량 % 포함할 수 있다.
코팅 재료는 평균 입경이 1 내지 100 의 분말 형태일 수 있다. 더욱 구체적으로 평균 입경이 5 내지 50 의 분말 형태일 수 있다.
스프레이 코팅은 용사코팅 방법을 사용할 수 있다. 용사코팅 방법으로는 일반적으로 사용되는 고속 용사 (HVOF , High Veloc i ty Oxygen Fue l ) 방법이 있다. 고속 용사는 프로판, 수소 등의 연료가스 혹은 케로신과 같은 액체 연료를 산소와 함께 고압에서 연소시켜 고속의 제트를 발생시키는 방법으로， 분말은 공급가스로 제트에 주입되고， 작동가스는. 연소실에서 연소되어 노즐을 통하여 토치 밖으로 분사하는 코팅 방법이다. 고속 용사에 대해서는 일반적으로 널리 알려져 있으므로， 더욱 구체적인 설명은 생략한다.
또는 WC의 탈탄을 방지하기 위해， 저온 분사 (cold spray ) 또는 온열 분사 (warm spray) 법을 사용할 수 있다. 저은 분사/ 은열 분사는 고온의 열원에 의한 열에너지보다는 초음속 가스에 의해 가속된 입자의 운동 에너지가 충돌 입자와 모재의 소성 변형을 유도함으로써 계면의 단열 변형에 의한 접합을 형성하는 코팅 방법이다. 저온 분사 및 온열 분사에 대해서는 일반적으로 널리 알려져 있으므로， .더욱 . 구체적인. . 설명은 생략한다.
코팅층을 형성하는 단계 이후， 코팅층을 연마하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
Cu계 합금을 금속 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 82 증량 %，
Co 8 중량 % 및 Cu 10 중량 %로 이루어진 흔합 분말 (입도 범위 10 내지 45 )을 고속 용사 방법으로 스프레이 코팅하여 50 두께의 코팅층을 형성하였다.
제조된 전극의 단면 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타나듯이 균열이 없고, 기공이 거의 없는 조직임을 확인할 수 있디- . 실시예 2
Cu계 합금을 금속 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 WC 88 중량 % 및 Co 12 중량 %로 이루어진 흔합 분말 (입도 범위 10 내지 38 m)을 고속 용사 방법으로 스프레이 코팅하여 40 두께의 코팅층을 형성하였다.
실시예 3
Cu계 합금을 금속 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 WC 90 중량 % 및 Ni 10 중량 %로 이루어진 흔합 분말 (입도 범위 10 내지 38 1 )을 고속 용사 방법으로 스프레이 코팅하여 5(V«n 두께의 코팅층을 형성하였다.
비교예 1
Cu계 합금을 금속 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 WC (평균 입경 ΛΙΙ) 20 중량 % 및 Ni (입도 범위 10 내지 45 m) 80 중량 %로 이루어진 흔합 분말을 저온 분사 방법으로 스프레이 코팅하여 10 m 두께의 코팅층을 형성하였다.
비교예 2
Cu계 합금을 금속 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 (평균 입경 8 m) 20 중량 % 및 Cu (입도 범위 5 내지 45 μιτι) 80 증량 %로 이루어진 흔합 분말을 저온 분사 방법으로 스프레이 코팅하여 60 zm 두께의 iZ팅충을 형성하였다.
제조된 전극의 단면 사진을 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타나듯이 균열이 크게 존재하고， 기공이 다수 형성된 조직임을 확인할 수 있다.
비교예 3
Cu계 합금을 금속' 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 MoB 55 중량 % 및 CoCr 45 중량 %로 이루어진 흔합 분말 (입도 범위 15 내지 45 i)을 고속 용사 방법으로 스프레이 코팅하여 100 두께의 코팅층을 형성하였다. 제조된 전극의 단면 사진을 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타나듯이 균열이 일부 존재하고， 기공이 형성된 조직임을 확인할 수 있다.
비교예 4
Cu계 합금을 금속 기재로 준비하였다. Cu계 합금 표면에 WC 88 증량 % 및 Co 12 중량 ¾>로 이루어진 흔합 분말 (입도 범위 10 내지 38 )을 고속 용사 방법으로 스프레이 코팅하여 300 두께의 코팅층을 형성하였다. 비교예 5
Cu계 합금에 별도의 코팅층을 형성하지 아니하였다.
【표 1]
Figure imgf000010_0001
실험예
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5에서 제조한 전극의 표면을 600번 연마지로 표면을 연마후 용접 시험을 실시하였디- . 용접에 사용된 강판은 두께 1.2 醒인 Zn합금 도금강판이다. 용접 조건은 AC 용접기를 사용하였고， 2.6kN의 가압력을 가하였으며， 10.5 내지 11.2 kA의 전류를 사용하였으며, 통전 시간은 270ms , 유지 시간은 40ms로 설정하였다.
용접시 100타점 간격으로 인장시편을 용접하여 인장 강도를 측정한 결과를 하기 표 2에 정리하였다. 【표 2]
Figure imgf000011_0001
표 2에서 나타나듯이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 전극은 500타점까지도 높은 강도를 유지함을 알 수 있고, 특히 실시예 2에서 제조한 전극은 좀 더 가혹한 용접 조건으로 용접 전류를 상승하여도 우수한 용접 강도를 유지함을 알 수 있다.
코팅층을 형성하지 않은 비교예 5는 용접 강도가 100타 이후 점점 감소할 뿐만 아니라， 400타점 이후 도금강판이 너무 많이 전극 :에 부착되고， 이로 인하여 스패터가 너무 많이 발생하여 용접 시험을 증단하였다. 비교예 4의 경우는 코팅 두께가 너무 두꺼워서 용접 실험시 100타 이전에 코팅 박리가 발생하였디- .
용접 강도에서 비교예 1 및 비교예 2는 비교예 5와 비교하여 용접 강도ᅵ 측면에서 거의 유사한 강도를 보이고， 역시 마찬가지로 300타점 혹은 400타점 이후 너무 많은 스패터 발생으로 용접 시험을 중단하였다. 비교예 3은 비교예 5와 비교하여 용접 강도는 상승하였으나， 역시 400타점 이후 너무 많은 스패터 발생으로 용접 시험을 증단하였다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

【청구범위】
【청구항 1】
금속 기재 및
상기 금속 기재의 표면 상에 10 내지 200/rni의 두께로 형성된 코팅층을 포함하고，
상기 코팅층은 WC를 70 중량 % 이상 및 100증량 ¾» 미만 및 잔부로 Co, Ni, Cu, Cr 또는 이들의 합금을 포함하는 저항 용접용 전극.
【청구항 2]
제 1항에 있어서，
상기 코팅층은 20 내지 100； 의 두께로 형성된 저항 용접용 전극.
【청구항 3]
제 1항에 있어서，
상기 코팅층은 WC를 75 내지 95 중량 % 및 잔부로 Co, Ni, Cu, Cr 또는 이들의 합금을 포함하는 저항 용접용 전극.
【청구항 4】
제 1항에 있어서 ;
상기 코팅층은 WC를 75 내지 95 중량 %， 및 진부로 Co를 포함하는 저항 용접용 전극 ·.
【청구항 5】
제 1항에 있어서，
상기 코팅층은 WC를 75 내지 95 중량 %， Cu를 5 내지 15 중량 ¾> 및 잔부로 Co를 포함하는 저항 용접용 전극.
【청구항 6]
제 1항에 있어서，
상기 코팅층은 WC를 75 내지 95 증량 %， 및 잔부로 Ni를 포함하는 저항 용접용 전극.
【청구항 7】
제 1항에 있어서,
상기 금속 기재 및 코팅층의 계면에 5 내지 20/m의 표면 조도 (Ra)가 형성된 저항 용접용 전극. 【청구항 8】
금속 기재를 준비하는 단계; 및
상기 금속 기재의 표면 상에 코팅 재료를 스프레이 코팅하여 10 내지 200 의 두께로 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하고，
상기 코팅 재료는 WC를 70 중량 % 이상 및 100중량 % 미만 및 잔부로
Co , Ni , Cu , Cr 또는 이들의 합금을 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법 ·
【청구항 9】
제 8항에 있어서，
상기 코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 스프레이 코팅은 고속 용사, 저온 분사 또는 온열 분사법인 저항 용접용 전극의 제조 방법.
【청구항 10]
제 8항에 있어서,
상기 금속 기재를 준비하는 단계 이후 금속 기재의 표면을 금속 산화물로 브레스팅하여 5 내지 20 隱의 표면 조도 (Ra)를 형성하는 단계를 더 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법 .
ί청구항 11]
제 8항에 있어서，
상기 코팅층을 형성하는 단계 이후， 상기 코팅층을 연마하는 단계를 더 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법 .
【청구항 12】
제 8항에 있어서，
상기 코팅 재료는 평균 입경이 1 내지 100 ^ 의 분말 형태인 저항 용접용 전극의 제조 방법.
【청구항 13】
제 8항에 있어서，
상기 코팅층올 형성하는 단계에서, 상기 코팅층을 20 내지 100 의 두께로 형성하는 저항 용접용 전극의 제조 방법.
【청구항 14]
제 8항에 있어서， 상기 코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 코팅 재료는 WC를 75 내지 95 중량 % 및 잔부로 Co , Ni , Cu , Cr 또는 이들의 합금을 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법.
【청구항 15】
제 8항에 있어서，
상기 코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 코팅 재료는 WC를 75 내지 95 중량 % 및 잔부로 Co를 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법.
【청구항 16]
제 8항에 있어서，
상기 코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 코팅 재료는 WC를 75 내지
95 중량 % , Cu를 5 내지 15 중량 % 및 잔부로 Co를 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법 .
【청구항 _ 17】
제 8항에 있어서，
상기'ᅳ코팅층을 형성하는 단계에서， 상기 코팅 재료는 WC를 '75 내지 95 중량 % 및 잔부로 N i를 포함하는 저항 용접용 전극의 제조 방법.
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