JPH01156442A - 点溶接用電極 - 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］ 本発明は点溶接用電極に関し、さらに詳しく（よ、自動
車産業等で行なわれている表面処理鋼板を点溶接する際
の長寿命の電極に関する。

［従来技術］ 亜鉛メツキ鋼板の点溶接における電極の寿命の低下は、
自動車生産に鋤いては大きな問題であり、長寿命の点溶
接用電極の開発が望まれて０る。

そして、この点溶接用電極の寿命を改善する手段として
、電極材の導電率、熱伝導率、軟化抵抗（高温硬さ）等
の特性を高めることが考えられる。

しかし、これらの特性は相互に相反する関係にあり、す
べてを満足する合金を製造することが困難であること、
また、たとえ可能であるとしても亜鉛メツキ鋼板の点溶
接においては、亜鉛（Ｚｎ）と銅（Ｃｕ）が反応して銅
電極の消耗を早めるという特殊な事情のために、電極寿
命の向上は非常に短しいものである。

しかして、現在はＣｕ−Ｃｒ合金の電極が最も広く使用
され、また、比較的高温硬さ、電気伝導率共に優れたＡ
１＊Ｏｓ分散型鋼電極が長寿命の電極として使用される
ようになってきているが、寿命は従来のＣｕ−Ｃｒ合金
電極の２倍程度であり、さらに、製造コストの大幅に増
大することから、普及程度は小さい。

また、点溶接用電極の銅（Ｃ’ｕ）と溶融した亜鉛（Ｚ
ｎ）とが反応して脆くなることから、この銅（Ｃｕ）と
亜鉛（Ｚｎ）の反応を阻止する皮膜を点溶接用電極に設
けることが研究され、種々の皮膜、例えば、コバルト、
窒化チタン（ＴｉＮ）、ロジウム等の皮膜が有効である
ことが報告されているが、これらの皮膜形成には専用の
装置（例えば、イオンブレーティング装置）が必要であ
ること、また、溶接過程において皮膜が剥離することに
よる効果の消失等の問題がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したように、従来の点溶接用電極の
種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行ない、検
討を重ねた結果、点溶接用電極のベース金属の銅にアル
ミニウムを含有させることにより、簡単な熱処理或いは
溶接過程の熱によりｉ極表面にＡＩ、０３が生成し、亜
鉛と銅との反応を阻止し、点溶接用電極の寿命を著しく
改善すること、また、溶接過程においてこの皮膜が溶接
過程で剥離を生じても溶接熱によりＡ　ｌ　ｔ　Ｏｓ皮
膜が容易に得られる自己修復機能があることを見出し、
長寿命の点溶接用電極を開発したのである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る点溶接用電極は、 （１）　　ＡＩ　０．２〜３ｗｔ％、Ｃｒ　０．５〜１
．５ｗｔ％を含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物から
なることを特徴とする点溶接用電極を第１の発明とし、
（２）　　ＡＩ　０．２〜３ｗＬ％、Ｃｒ　０．５〜１
．５ｗｔ％、Ｚｒ　０．０３〜０．２ｗｔ％、Ａｇ　０
．１−ｔｗｔ％を含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物
からなることを特徴とする点溶接用電極を第２の発明と
する２つの発明よりなるものである。

本発明に係る点溶接用電極について、以下詳細に説明す
る。

先ず、本発明に係る点溶接用電極の含有成分および含有
割合について説明する。

ＡＩは最も重要な元素であり、このＡＩを含有させるこ
とにより、溶接通電時に空気中の酸素との化学反応でＺ
ｎとＣｕとの反応を防市するＡＩ、０３を点溶接用電極
の先端に生成させ、含有量が０．２ｖｔ％未満ではこの
ような効果は期待できず、また、ＡＩはＳｉと異なり、
Ａ１含有による導電率を低下させるという悪影響は小さ
いが、含有量に比例して導電率を下げるので、含有量が
３ｗｔ％を越えて含有されると電極の発熱量が多くなり
、逆に電極の寿命を低下させる。よって、ＡＩ含有量は
０．２〜３賽ｔ％とする。

Ｃｒは通常点溶接用電極には含有されている元素であり
、高温硬さを増加させるためには、含有量はｏ、ｓｗｔ
％以上は必要であり、また、含有量の増大とともに導電
率を低下させるようになるので、上限は１．５ｗｔ％で
ある。よって、Ｃｒ含有量は０．５〜１．５ｗｔ％とす
る。

Ｚｒは微ｍで高温硬さの上昇に寄与する元素であり、含
有量が０．０３ｖｔ％未満ではこの効果は少なく、また
、０，２ｗｔ％を越えて含有されると導電率を低下させ
る。よって、Ｚｒ含有量は０．０３〜０．２ｗｔ％とす
る。

Ａｇはスパークの発生を防止する元素であり、含有量が
ｏ、ｔｗｔ％未満ではこの効果は少なく、また、ｔｖｔ
％を越えて含有されると導電率が低下する。よって、Ａ
ｇ含有儀は０．１〜１ｗｔ％とする。

［実　施　例〕 次に、本発明に係る点溶接用電極の実施例を説明する。

実施例 第１表に示す含有成分および含有割合の銅合金を溶製し
、鍛造、伸線により１６φの棒を作製し、１６φドーム
タイプキヤツプチツプを作製した。

なお、チップの先端形状は６ｍｍφ−４ＯＲである。

導電率、硬さは１６φより試料を切り出して測定した。

第１表に結果を示す。

点溶接による電極寿命試験は、定置式５０ＫＶＡダイレ
クトスポット溶接機（サイリスク制御式）で、加圧力２
００ｋｇｆ、溶接時間１２サイクル、溶接間隔１　、２
　ｓｅｃ、溶接電流１１ＫＡの条件で行なった。

溶接試験は、０　、８　ｍｍｔの亜鉛メツキ鋼板同士、
冷間圧延鋼板同士を２０打点毎に交互に取り替えて実施
する、所謂、混合打点試験を実施した。

電極寿命の評価は、適宜に亜鉛メツキ鋼板をザンプリン
グし、そのナゲツト径を測定し、４．５＋ｎｍφ（５ｔ
、　ｔ　：板厚０　、８　ｍｍ）を切る時点を寿命とし
た。

第１図に従来の電極１と本発明に係る点溶接用電極３．
７について点溶接過程におけるナゲツト径およびチップ
先端の変化を示した。

なお、点溶接試験に先立ち、第１表のＮ０１１を除き、
６００℃×１０分の大気中における熱処理によるＡＩ、
０３を生成させたものと、熱処理を行なわないものの両
方を準備した。

第１表、第１図に示した結果は、熱処理を行なったもの
であるが、熱処理を行なわなくてもｌＯ％程度の寿命の
低下が認められる程度であり、比較電極Ｎｏ、１に比べ
て名かに優れた寿命が得られろことがわかる。

第１表 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る点溶接用電極は上記
の措成であるから、導電率ば比較電極と同等かそれ以上
であり、さらに、電極寿命は比較電極に比べて著しく改
善されていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極寿命の説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ０．２〜３ｗｔ％、Ｃｒ０．５〜１．５ｗｔ
   ％を含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなること
   を特徴とする点溶接用電極。
2. （２）Ａｌ０．２〜３ｗｔ％、Ｃｒ０．５〜１．５ｗｔ
   ％、Ｚｒ０．０３〜０．２ｗｔ％、Ａｇ０．１〜１ｗｔ
   ％を含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなること
   を特徴とする点溶接用電極。