JPH0418950B2 - - Google Patents
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- JPH0418950B2 JPH0418950B2 JP60057855A JP5785585A JPH0418950B2 JP H0418950 B2 JPH0418950 B2 JP H0418950B2 JP 60057855 A JP60057855 A JP 60057855A JP 5785585 A JP5785585 A JP 5785585A JP H0418950 B2 JPH0418950 B2 JP H0418950B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact chip
- copper
- ceramic
- arc welding
- guide hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アーク溶接に使用される寿命が長く
かつ再使用可能なコンタクトチツプおよびその製
造方法に関する。 〔従来の技術〕 従来のアーク溶接用コンタクトチツプは、主と
して銅合金またはアルミニウム合金で作られてい
たが、コンタクトチツプの表面が金属であるた
め、アーク溶接中に飛散してくるスパツタが熱化
学反応などによりコンタクトチツプ表面に付着堆
積して目づまりを起したり、溶接中のふく射熱に
よりコンタクトチツプが焼鈍軟化しワイヤ通過に
よるノズル部の摩耗が加速されることなどが原因
となり、アーク溶接用コンタクトチツプの寿命は
極めて短かいものであつた。 前述のような問題を解決する方法として、実開
昭52−26630号公報、実開昭59−49478号公報また
は実開昭57−82484号公報に記載されるように、
コンタクトチツプのノズル部をセラミツク製ガイ
ドで保護する方法、あるいは実開昭50−76021号
公報、実開昭57−160887号公報に記載されるよう
にコンタクトチツプをセラミツクで被覆する方法
が提案されている。 しかしながら前記のノズル部をセラミツクガイ
ドで保護する方法は、ネジによるインローなどコ
ンタクトチツプの構造が複雑になり製造コスト的
に問題があるばかりでなく、広範囲に飛散するス
パツタに対してコンタクトチツプ全体を保護でき
ないという問題があつた。 一方コンタクトチツプをセラミツクで被覆する
方法は、構造の複雑化およびチツプ全体の保護の
問題を解決する可能性を秘めているが、その被覆
方法が未だ確立してなく、被覆方法によつては使
用時にセラミツク層の割れあるいは剥離が生じる
などの問題があつた。 本発明者等は、コンタクトチツプにセラミツク
被覆する方法を鋭意研究した結果、PVD法また
はCVD法によりセラミツクを被覆する方法を開
発し、先に実願昭59−163202号として出願した。 この実願昭59−163202号の技術によりアーク溶
接用コンタクトチツプの寿命は大巾に伸びたが、
コンタクトチツプ基体を金属、特に銅合金または
アルミニウム合金で構成しているため、セラミツ
ク被覆処理中の焼鈍軟化およびアーク溶接中のふ
く射熱による焼鈍軟化により、対摩耗性が低下し
寿命にはおのずから限界があつた。また、一旦目
づまりあるいはノズル部の摩耗により使用不可能
になつたものは、再生する手段がなく廃棄されて
いるのが現状であり、これもアーク溶接のコスト
を高くする大きな要因となつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、前述のとおりの、スパツタ付着によ
る目づまりの問題、耐摩耗性の問題を同時に解決
し、しかも繰返し再生可能なアーク溶接用セラミ
ツクコンタクトチツプと、そのコンタクトチツプ
を安定確実に製造できる製造方法を提供すること
を目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前述の目的を達成するためには、ア
ーク溶接用コンタクトチツプは電気良導体で構成
するという既定の概念を転換し、第１図に示すア
ーク溶接用コンタクトチツプ基体をセラミツクで
構成し、第２図に示すようにワイヤに給電する部
分のみを電気良導体で構成する方策が効果的であ
ることを知見し、完成したもので、具体的には、
熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、熱膨張係数
7.3×10-61／℃以下および曲げ強度2500Kg／cm2以
上の物理的特性を有するセラミツクのコンタクト
チツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤガイ
ド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とからな
り、電気良導体被覆層は、銅または銅系合金で構
成され、コンタクトチツプの外表面は、表面粗さ
20S以下の外面を有する構造とすることにより前
述の諸問題を解決したものである。 電気良導体被覆層は、コンタクトチツプ基体の
ワイヤガイド孔内壁に直接被覆した電気導体層
と、その層の表面上に設けた銅または銅系合金の
電気良導体層とからなる構成とすることが望まし
い。または、電気良導体被覆層を、コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔に嵌合した、銅系合金
からなるパイプとしてもよい。その場合、銅系合
金を、Cu−Cr−Zr合金（Cr：１％、Cu：99％）
のような耐熱性に優れたものとする必要がある。 また、前記アーク溶接用セラミツクコンタクト
チツプを工業的に安定して製造する方法として、
本発明は、熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、
熱膨張係数7.3×10-61／℃以下および曲げ強度
2500Kg／cm2以上の物理的特性を有するセラミツク
のコンタクトチツプ基体と、該コンタクトチツプ
のワイヤガイド孔内壁に設けられた電気良導体被
覆層とからなり、該電気良導体被覆層は、銅また
は銅系合金で構成され、前記コンタクトチツプの
外表面は、表面粗さ20S以下の外面を有するアー
ク溶接用セラミツクコンタクトチツプの製造方法
において、セラミツク製コンタクトチツプのワイ
ヤガイド孔内壁を、電気導体で予め被覆した後、
該電気導体層を電極としてその表面に銅または銅
系合金からなる電気良導体層を電気メツキして設
けることを特徴とする。前述のセラミツク製コン
タクトチツプのガイド孔内壁に銅または銅系合金
からなる外層を電気メツキして設ける方法として
は、セラミツクに金属を電気メツキする公知のい
ずれの方法でも採用できるが、本発明者等の研究
によれば次の方法によりメツキした場合良好な結
果が確実に得られることが判明している。 (イ) CVD法により、電気導体であるTiCまたは
TiNなどでガイド孔内壁を被覆した後、その
被覆したTiCまたはTiNなどの電気導体を電極
としてCuまたはCu系合金の電気良導体を電気
メツキする方法。 (ロ) ガイド孔内壁に金属粉をペースト状にして塗
布、またはどぶ付けなどにより被覆した後、
N2／H2中または真空中で焼成するいわゆるメ
タライズ法により、該ガイド孔内壁に電気導体
層を形成させた後、(イ)と同様にしてCuまたは
Cu系合金の電気良導体を電気メツキする方法。 このメタライズ法において、種々の金属粉を
用いることができるが、基体がAl2O3などの酸
化物系セラミツクである場合はNi、Mo.Cu.
Mo−Mn、基体がSiC系である場合はNi、Mo、
そして基体がSi3N4系である場合はMoの組合
せにおいて特に良い結果が得られる。 (ハ) 無電解メツキ法によりガイド孔内壁に予め電
気導体を被覆した後(イ)と同様にしてCuまたは
Cu系合金の電気良導体を電気メツキする方法。 この無電解メツキ法によつて被覆する電気導体
は、導電性を有するものであればいずれの金属で
もよいが、安定性および導電性の点からNiまた
はCuであることが望ましい。 なお、前記電気良導体の被覆は、給電効果を上
げるためネジ部までおこなつてもよい。 さらに、同じく前記アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプを工業的に安定して製造する方法
として、本発明は、熱伝導度0.03cal／cm・sec・
℃以上、熱膨張係数7.3×10-61／℃以下および曲
げ強度2500Kg／cm2以上の物理的特性を有するセラ
ミツクのコンタクトチツプ基体と、該コンタクト
チツプのワイヤガイド孔内壁に設けられた電気良
導体被覆層とからなり、該電気良導体被覆層は、
銅または銅系合金で構成され、前記コンタクトチ
ツプの外表面は、表面粗さ20S以下の外面を有す
るアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプの製
造方法において、予めセラミツクコンタクトチツ
プ基体のワイヤガイド孔径と概略同じ外径を有す
る、銅系合金からなる電気良導体のパイプを作成
しておき、該パイプをセラミツクコンタクトチツ
プ基体のワイヤガイド孔に挿入することを特徴と
するアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプの
製造方法を開発したものである。 前述の、いずれの製造方法においても、本発明
は、セラミツクコンタクトチツプ基体の外表面を
研磨し、すなわち、ダイヤモンド、GC等の砥石
による研削、またはダイヤモンド、GC等による
バレル研磨によつて表面粗さが20S以下、好適に
は0.5〜2S程度となるように加工する。 〔作用〕 本発明においては、アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ基体をセラミツクで構成している
ため、当然その外表面はセラミツクとなる。ここ
で、公知の方法でセラミツクを焼成して、コンタ
クトチツプ基体を形成した場合、この外表面の表
面粗さは30〜50Sとなることが判明している。そ
こで、その表面を20以下に研磨しておけば、従来
の金属で構成したものに比較して、アーク溶接中
のスパツタ付着が極めて少なく、かつ一旦付着し
たスパツタ粒は簡単に除去できるため、スパツタ
付着による目づまりが原因で使用不可能になるこ
とはない。また、セラミツクの硬度はHVで1200
以上と極めて高く、かつ軟化温度も極めて高いた
めアーク溶接中にふく射熱により軟化することは
全くなく、長時間の使用においても、ワイヤ通過
によるガイド孔部本体の摩耗も無視できるほど小
さい。 したがつて、本願発明のアーク溶接用コンタク
トチツプは、内部の電気メツキもしくは導体が使
用不可能な状態になることはほとんどなく、ガイ
ド孔内壁に設けた電気良導体がワイヤ通過により
摩耗し、ワイヤへの給電が不可能になつた場合で
も、再度電気良導体を被覆することにより簡単に
再生できるという長所を有する。 本願発明のアーク溶接用コンタクトチツプ基体
の素材としては、市販のいずれのセラミツクを選
択しても所定の作用効果を得ることができるが、
アーク溶接中にセラミツクコンタクトチツプに割
れが発生する機構を研究し、実験を重ねた結果、
コンタクトチツプ基体の素材として、特に92％
Al2O3、SiCおよびSi3N4などの熱伝導度0.03cal／
cm・sec・℃以上、熱膨張係数7.3×10-61／℃以
下および曲げ強度2500Kg／cm2以上の物理的特性を
有するセラミツクを選択することにより、長時間
の繰返し使用によつても割れの発生しない極めて
寿命の長いアーク溶接用コンタクトチツプが得ら
れることが判明した。実験結果を表１に示す。
かつ再使用可能なコンタクトチツプおよびその製
造方法に関する。 〔従来の技術〕 従来のアーク溶接用コンタクトチツプは、主と
して銅合金またはアルミニウム合金で作られてい
たが、コンタクトチツプの表面が金属であるた
め、アーク溶接中に飛散してくるスパツタが熱化
学反応などによりコンタクトチツプ表面に付着堆
積して目づまりを起したり、溶接中のふく射熱に
よりコンタクトチツプが焼鈍軟化しワイヤ通過に
よるノズル部の摩耗が加速されることなどが原因
となり、アーク溶接用コンタクトチツプの寿命は
極めて短かいものであつた。 前述のような問題を解決する方法として、実開
昭52−26630号公報、実開昭59−49478号公報また
は実開昭57−82484号公報に記載されるように、
コンタクトチツプのノズル部をセラミツク製ガイ
ドで保護する方法、あるいは実開昭50−76021号
公報、実開昭57−160887号公報に記載されるよう
にコンタクトチツプをセラミツクで被覆する方法
が提案されている。 しかしながら前記のノズル部をセラミツクガイ
ドで保護する方法は、ネジによるインローなどコ
ンタクトチツプの構造が複雑になり製造コスト的
に問題があるばかりでなく、広範囲に飛散するス
パツタに対してコンタクトチツプ全体を保護でき
ないという問題があつた。 一方コンタクトチツプをセラミツクで被覆する
方法は、構造の複雑化およびチツプ全体の保護の
問題を解決する可能性を秘めているが、その被覆
方法が未だ確立してなく、被覆方法によつては使
用時にセラミツク層の割れあるいは剥離が生じる
などの問題があつた。 本発明者等は、コンタクトチツプにセラミツク
被覆する方法を鋭意研究した結果、PVD法また
はCVD法によりセラミツクを被覆する方法を開
発し、先に実願昭59−163202号として出願した。 この実願昭59−163202号の技術によりアーク溶
接用コンタクトチツプの寿命は大巾に伸びたが、
コンタクトチツプ基体を金属、特に銅合金または
アルミニウム合金で構成しているため、セラミツ
ク被覆処理中の焼鈍軟化およびアーク溶接中のふ
く射熱による焼鈍軟化により、対摩耗性が低下し
寿命にはおのずから限界があつた。また、一旦目
づまりあるいはノズル部の摩耗により使用不可能
になつたものは、再生する手段がなく廃棄されて
いるのが現状であり、これもアーク溶接のコスト
を高くする大きな要因となつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、前述のとおりの、スパツタ付着によ
る目づまりの問題、耐摩耗性の問題を同時に解決
し、しかも繰返し再生可能なアーク溶接用セラミ
ツクコンタクトチツプと、そのコンタクトチツプ
を安定確実に製造できる製造方法を提供すること
を目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前述の目的を達成するためには、ア
ーク溶接用コンタクトチツプは電気良導体で構成
するという既定の概念を転換し、第１図に示すア
ーク溶接用コンタクトチツプ基体をセラミツクで
構成し、第２図に示すようにワイヤに給電する部
分のみを電気良導体で構成する方策が効果的であ
ることを知見し、完成したもので、具体的には、
熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、熱膨張係数
7.3×10-61／℃以下および曲げ強度2500Kg／cm2以
上の物理的特性を有するセラミツクのコンタクト
チツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤガイ
ド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とからな
り、電気良導体被覆層は、銅または銅系合金で構
成され、コンタクトチツプの外表面は、表面粗さ
20S以下の外面を有する構造とすることにより前
述の諸問題を解決したものである。 電気良導体被覆層は、コンタクトチツプ基体の
ワイヤガイド孔内壁に直接被覆した電気導体層
と、その層の表面上に設けた銅または銅系合金の
電気良導体層とからなる構成とすることが望まし
い。または、電気良導体被覆層を、コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔に嵌合した、銅系合金
からなるパイプとしてもよい。その場合、銅系合
金を、Cu−Cr−Zr合金（Cr：１％、Cu：99％）
のような耐熱性に優れたものとする必要がある。 また、前記アーク溶接用セラミツクコンタクト
チツプを工業的に安定して製造する方法として、
本発明は、熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、
熱膨張係数7.3×10-61／℃以下および曲げ強度
2500Kg／cm2以上の物理的特性を有するセラミツク
のコンタクトチツプ基体と、該コンタクトチツプ
のワイヤガイド孔内壁に設けられた電気良導体被
覆層とからなり、該電気良導体被覆層は、銅また
は銅系合金で構成され、前記コンタクトチツプの
外表面は、表面粗さ20S以下の外面を有するアー
ク溶接用セラミツクコンタクトチツプの製造方法
において、セラミツク製コンタクトチツプのワイ
ヤガイド孔内壁を、電気導体で予め被覆した後、
該電気導体層を電極としてその表面に銅または銅
系合金からなる電気良導体層を電気メツキして設
けることを特徴とする。前述のセラミツク製コン
タクトチツプのガイド孔内壁に銅または銅系合金
からなる外層を電気メツキして設ける方法として
は、セラミツクに金属を電気メツキする公知のい
ずれの方法でも採用できるが、本発明者等の研究
によれば次の方法によりメツキした場合良好な結
果が確実に得られることが判明している。 (イ) CVD法により、電気導体であるTiCまたは
TiNなどでガイド孔内壁を被覆した後、その
被覆したTiCまたはTiNなどの電気導体を電極
としてCuまたはCu系合金の電気良導体を電気
メツキする方法。 (ロ) ガイド孔内壁に金属粉をペースト状にして塗
布、またはどぶ付けなどにより被覆した後、
N2／H2中または真空中で焼成するいわゆるメ
タライズ法により、該ガイド孔内壁に電気導体
層を形成させた後、(イ)と同様にしてCuまたは
Cu系合金の電気良導体を電気メツキする方法。 このメタライズ法において、種々の金属粉を
用いることができるが、基体がAl2O3などの酸
化物系セラミツクである場合はNi、Mo.Cu.
Mo−Mn、基体がSiC系である場合はNi、Mo、
そして基体がSi3N4系である場合はMoの組合
せにおいて特に良い結果が得られる。 (ハ) 無電解メツキ法によりガイド孔内壁に予め電
気導体を被覆した後(イ)と同様にしてCuまたは
Cu系合金の電気良導体を電気メツキする方法。 この無電解メツキ法によつて被覆する電気導体
は、導電性を有するものであればいずれの金属で
もよいが、安定性および導電性の点からNiまた
はCuであることが望ましい。 なお、前記電気良導体の被覆は、給電効果を上
げるためネジ部までおこなつてもよい。 さらに、同じく前記アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプを工業的に安定して製造する方法
として、本発明は、熱伝導度0.03cal／cm・sec・
℃以上、熱膨張係数7.3×10-61／℃以下および曲
げ強度2500Kg／cm2以上の物理的特性を有するセラ
ミツクのコンタクトチツプ基体と、該コンタクト
チツプのワイヤガイド孔内壁に設けられた電気良
導体被覆層とからなり、該電気良導体被覆層は、
銅または銅系合金で構成され、前記コンタクトチ
ツプの外表面は、表面粗さ20S以下の外面を有す
るアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプの製
造方法において、予めセラミツクコンタクトチツ
プ基体のワイヤガイド孔径と概略同じ外径を有す
る、銅系合金からなる電気良導体のパイプを作成
しておき、該パイプをセラミツクコンタクトチツ
プ基体のワイヤガイド孔に挿入することを特徴と
するアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプの
製造方法を開発したものである。 前述の、いずれの製造方法においても、本発明
は、セラミツクコンタクトチツプ基体の外表面を
研磨し、すなわち、ダイヤモンド、GC等の砥石
による研削、またはダイヤモンド、GC等による
バレル研磨によつて表面粗さが20S以下、好適に
は0.5〜2S程度となるように加工する。 〔作用〕 本発明においては、アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ基体をセラミツクで構成している
ため、当然その外表面はセラミツクとなる。ここ
で、公知の方法でセラミツクを焼成して、コンタ
クトチツプ基体を形成した場合、この外表面の表
面粗さは30〜50Sとなることが判明している。そ
こで、その表面を20以下に研磨しておけば、従来
の金属で構成したものに比較して、アーク溶接中
のスパツタ付着が極めて少なく、かつ一旦付着し
たスパツタ粒は簡単に除去できるため、スパツタ
付着による目づまりが原因で使用不可能になるこ
とはない。また、セラミツクの硬度はHVで1200
以上と極めて高く、かつ軟化温度も極めて高いた
めアーク溶接中にふく射熱により軟化することは
全くなく、長時間の使用においても、ワイヤ通過
によるガイド孔部本体の摩耗も無視できるほど小
さい。 したがつて、本願発明のアーク溶接用コンタク
トチツプは、内部の電気メツキもしくは導体が使
用不可能な状態になることはほとんどなく、ガイ
ド孔内壁に設けた電気良導体がワイヤ通過により
摩耗し、ワイヤへの給電が不可能になつた場合で
も、再度電気良導体を被覆することにより簡単に
再生できるという長所を有する。 本願発明のアーク溶接用コンタクトチツプ基体
の素材としては、市販のいずれのセラミツクを選
択しても所定の作用効果を得ることができるが、
アーク溶接中にセラミツクコンタクトチツプに割
れが発生する機構を研究し、実験を重ねた結果、
コンタクトチツプ基体の素材として、特に92％
Al2O3、SiCおよびSi3N4などの熱伝導度0.03cal／
cm・sec・℃以上、熱膨張係数7.3×10-61／℃以
下および曲げ強度2500Kg／cm2以上の物理的特性を
有するセラミツクを選択することにより、長時間
の繰返し使用によつても割れの発生しない極めて
寿命の長いアーク溶接用コンタクトチツプが得ら
れることが判明した。実験結果を表１に示す。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 実施例 １ セラミツク素材として、92％Al2O3、SiC、
Si3N4の３種を選択し、それぞれ公知の方法で焼
成し、第１図に示すコンタクトチツプ基体１を作
成した。 これらのコンタクトチツプ基体について熱伝導
度、熱膨張係数、曲げ強度および表面硬度を測定
した結果は表１に示すとおりであつた。また、公
知の方法で焼成した場合のコンタクトチツプ基体
の表面粗さは、一般に30〜50Sとなることが判明
している。 次に、３種のセラミツクからなるコンタクトチ
ツプ基体１のガイド孔２内壁に、非酸化物には
Mo粉末、酸化物にはNi又はCu粉末をペースト状
にして塗布した後N2／H2雰囲気中で焼成した結
果、ガイド孔２内壁に電気導体層（基体がSiK、
Si3N4の場合はMoSi2＋Mo、基体が92％Al2O3の
場合はNiO＋Ni又はCuO＋Cu）が形成された。 次に、電気導体層を陰極とし、下記表２の条件
下で電気メツキを施し、0.1〜0.3ｍ／ｍの厚さの
Cuの電気良導体層を設け、もつて第２図に示す
電気良導体被覆層３をガイド孔２内壁に形成し
た。 表２ 浴組成 シアン化第１銅 …120ｇ／ シアン化ナトリウム …135ｇ／ 苛性カリ …25ｇ／ 遊離シアン化ソーダ …10ｇ／ メツキ条件 電流密度 3A／ｄm2 PH 12.6 浴 温 80℃ 時 間 1.5hr さらにコンタクトチツプ基体１の外表面をダイ
ヤモンド、GC等の砥石による研削、またはダイ
ヤモンド、GC等によるバレル研磨し、表面粗さ
が20S以下、特に0.5〜2S程度となるように加工し
た。 前述の工程で製造したアーク溶接用コンタクト
チツプを、実際のアーク溶接条件に近い下記表３
の条件で試験した結果、いずれも、割れは全く生
じず、電気良導体被覆層３の摩耗寿命はそれぞれ
下記表４に示すとおりであつた。 表３ 電 流 220A 電 圧 22V ワイヤ送り速度 600ｍ／ｍ／sec
る。 実施例 １ セラミツク素材として、92％Al2O3、SiC、
Si3N4の３種を選択し、それぞれ公知の方法で焼
成し、第１図に示すコンタクトチツプ基体１を作
成した。 これらのコンタクトチツプ基体について熱伝導
度、熱膨張係数、曲げ強度および表面硬度を測定
した結果は表１に示すとおりであつた。また、公
知の方法で焼成した場合のコンタクトチツプ基体
の表面粗さは、一般に30〜50Sとなることが判明
している。 次に、３種のセラミツクからなるコンタクトチ
ツプ基体１のガイド孔２内壁に、非酸化物には
Mo粉末、酸化物にはNi又はCu粉末をペースト状
にして塗布した後N2／H2雰囲気中で焼成した結
果、ガイド孔２内壁に電気導体層（基体がSiK、
Si3N4の場合はMoSi2＋Mo、基体が92％Al2O3の
場合はNiO＋Ni又はCuO＋Cu）が形成された。 次に、電気導体層を陰極とし、下記表２の条件
下で電気メツキを施し、0.1〜0.3ｍ／ｍの厚さの
Cuの電気良導体層を設け、もつて第２図に示す
電気良導体被覆層３をガイド孔２内壁に形成し
た。 表２ 浴組成 シアン化第１銅 …120ｇ／ シアン化ナトリウム …135ｇ／ 苛性カリ …25ｇ／ 遊離シアン化ソーダ …10ｇ／ メツキ条件 電流密度 3A／ｄm2 PH 12.6 浴 温 80℃ 時 間 1.5hr さらにコンタクトチツプ基体１の外表面をダイ
ヤモンド、GC等の砥石による研削、またはダイ
ヤモンド、GC等によるバレル研磨し、表面粗さ
が20S以下、特に0.5〜2S程度となるように加工し
た。 前述の工程で製造したアーク溶接用コンタクト
チツプを、実際のアーク溶接条件に近い下記表３
の条件で試験した結果、いずれも、割れは全く生
じず、電気良導体被覆層３の摩耗寿命はそれぞれ
下記表４に示すとおりであつた。 表３ 電 流 220A 電 圧 22V ワイヤ送り速度 600ｍ／ｍ／sec
【表】
○は全く割れを発生しないことを
示す。
また、コンタクトチツプ基体の表面粗さを20S
以下、特に0.5〜2S程度となるようにしたことに
よつて、アーク溶接中の、表面の凹凸におけるス
パツタ粒のかかえ込み現象に起因するスパツタ付
着が抑制された。 なお、本実施例においては、電気良導体層を
Cuからなるものとして説明したが、Cuのかわり
にCu系合金によつて電気良導体層を構成しても
同様の効果を得ることができる。 実施例 ２ 実施例１で作成したと同様のコンタクトチツプ
基体１のガイド孔２内壁に、公知の無電解メツキ
法により、Niを被覆した後、このNi電気導体層
を陰極として実施例１の条件（表２参照）で電気
メツキし、Cuの電気良導体層を設けて、もつて
電気良導体被覆層３を形成した（なお、本実施例
の構造は第２図と同様なので図示は省略する）。 また、本実施例においても、実施例１と同様に
コンタクトチツプ基体の表面粗さは一般に30〜
50Sとなるため、コンタクトチツプ基体の表面を
研磨し、すなわち、ダイヤモンド、GC等の砥石
による研削、またはダイヤモンド、GC等による
バレル研磨によつて表面粗さが20S以下、特に0.5
〜2S程度となるように加工した。 前記工程で製造したアーク溶接用コンタクトチ
ツプを実施例１と同様の条件（表３参照）で溶接
試験した結果は、下記表５のとおりであつた。
示す。
また、コンタクトチツプ基体の表面粗さを20S
以下、特に0.5〜2S程度となるようにしたことに
よつて、アーク溶接中の、表面の凹凸におけるス
パツタ粒のかかえ込み現象に起因するスパツタ付
着が抑制された。 なお、本実施例においては、電気良導体層を
Cuからなるものとして説明したが、Cuのかわり
にCu系合金によつて電気良導体層を構成しても
同様の効果を得ることができる。 実施例 ２ 実施例１で作成したと同様のコンタクトチツプ
基体１のガイド孔２内壁に、公知の無電解メツキ
法により、Niを被覆した後、このNi電気導体層
を陰極として実施例１の条件（表２参照）で電気
メツキし、Cuの電気良導体層を設けて、もつて
電気良導体被覆層３を形成した（なお、本実施例
の構造は第２図と同様なので図示は省略する）。 また、本実施例においても、実施例１と同様に
コンタクトチツプ基体の表面粗さは一般に30〜
50Sとなるため、コンタクトチツプ基体の表面を
研磨し、すなわち、ダイヤモンド、GC等の砥石
による研削、またはダイヤモンド、GC等による
バレル研磨によつて表面粗さが20S以下、特に0.5
〜2S程度となるように加工した。 前記工程で製造したアーク溶接用コンタクトチ
ツプを実施例１と同様の条件（表３参照）で溶接
試験した結果は、下記表５のとおりであつた。
【表】
○は全く割れを発生しないことを
示す。
また、実施例１と同様にコンタクトチツプ基体
の表面粗さを20S以下、特に0.5〜2S程度となるよ
うにしたことによつて、アーク溶接中の、表面の
凹凸におけるスパツタ粒のかかえ込み現象に起因
するスパツタ付着が抑制された。 なお、本実施例においても、実施例１と同様
に、電気良導体層をCuのかわりにCu系合金によ
つて構成して同様の効果を得ることが可能であ
る。 実施例 ３ Cu−Cr−Zr合金（Cr：１％、Cu：99％）を素
材とした外径1.90mmφ、内径1.33mmφのパイプ４
にフランジ５をロウ付けしたフランジ付パイプを
実施例１で作成したものと同様のコンタクトチツ
プ基体１のガイド孔２（孔径1.90mmφ）にポンチ
で強制挿入し、該ガイド孔２内面に密着させるよ
うにしてアーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プを製造した。 なお、前述と同様に、コンタクトチツプ基体の
表面粗さは一般に30〜50Sとなるため、コンタク
トチツプ基体の表面を研磨し、すなわち、ダイヤ
モンド、GC等の砥石による研削、またはダイヤ
モンド、GC等によるバレル研磨によつて表面粗
さが20S以下、特に0.5〜2S程度となるように加工
した。 この工程により製造したアーク溶接用セラミツ
クコンタクトチツプについて実施例１と同様な溶
接試験を行つた結果は、下記表６のとおりであつ
た。
示す。
また、実施例１と同様にコンタクトチツプ基体
の表面粗さを20S以下、特に0.5〜2S程度となるよ
うにしたことによつて、アーク溶接中の、表面の
凹凸におけるスパツタ粒のかかえ込み現象に起因
するスパツタ付着が抑制された。 なお、本実施例においても、実施例１と同様
に、電気良導体層をCuのかわりにCu系合金によ
つて構成して同様の効果を得ることが可能であ
る。 実施例 ３ Cu−Cr−Zr合金（Cr：１％、Cu：99％）を素
材とした外径1.90mmφ、内径1.33mmφのパイプ４
にフランジ５をロウ付けしたフランジ付パイプを
実施例１で作成したものと同様のコンタクトチツ
プ基体１のガイド孔２（孔径1.90mmφ）にポンチ
で強制挿入し、該ガイド孔２内面に密着させるよ
うにしてアーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プを製造した。 なお、前述と同様に、コンタクトチツプ基体の
表面粗さは一般に30〜50Sとなるため、コンタク
トチツプ基体の表面を研磨し、すなわち、ダイヤ
モンド、GC等の砥石による研削、またはダイヤ
モンド、GC等によるバレル研磨によつて表面粗
さが20S以下、特に0.5〜2S程度となるように加工
した。 この工程により製造したアーク溶接用セラミツ
クコンタクトチツプについて実施例１と同様な溶
接試験を行つた結果は、下記表６のとおりであつ
た。
以上詳細に説明したように、本願発明は、従来
の、アーク溶接用コンタクトチツプ基体は銅合金
などの電気良導体で構成すべきであるという既定
の概念を転換し、コンタクトチツプの基体をセラ
ミツクで構成し、そのワイヤガイド孔内壁に給電
材として電気良導体被覆層を設けるという新しい
型のアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプお
よびその製造方法を開発し、しかも本発明の前記
構成のアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプ
を用いることによつて従来のアーク溶接用コンタ
クトチツプを使用した場合に問題となつていた、
スパツタ付着の問題、摩耗の問題および再生、再
使用の問題を同時に解決できるものであるから、
本発明のアーク溶接産業分野における利用効果は
極めて大きいものであると言うことができる。
の、アーク溶接用コンタクトチツプ基体は銅合金
などの電気良導体で構成すべきであるという既定
の概念を転換し、コンタクトチツプの基体をセラ
ミツクで構成し、そのワイヤガイド孔内壁に給電
材として電気良導体被覆層を設けるという新しい
型のアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプお
よびその製造方法を開発し、しかも本発明の前記
構成のアーク溶接用セラミツクコンタクトチツプ
を用いることによつて従来のアーク溶接用コンタ
クトチツプを使用した場合に問題となつていた、
スパツタ付着の問題、摩耗の問題および再生、再
使用の問題を同時に解決できるものであるから、
本発明のアーク溶接産業分野における利用効果は
極めて大きいものであると言うことができる。
第１図は本発明のアーク溶接用セラミツクコン
タクトチツプ基体を示す図、第２図は本発明の実
施例１、実施例２を示し、第１図のコンタクトチ
ツプ基体のガイド孔内壁に電気良導体被覆層を形
成した図、第３図は本発明の実施例３に係り、電
気良導体からなるパイプをコンタクトチツプ基体
のガイド孔に挿入する図、第４図は本発明の変形
実施例の一例を示し、アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ基体の外表面にTiC、TiNまたは
Ti（Ｃ＋Ｎ）を被覆した図である。 １……アーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プ基体、２……ガイド孔、３……電気良導体被覆
層、４……電気良導体パイプ、５……フランジ、
６……TiC、TiNまたはTi（Ｃ＋Ｎ）被覆層、７
……ネジ部。
タクトチツプ基体を示す図、第２図は本発明の実
施例１、実施例２を示し、第１図のコンタクトチ
ツプ基体のガイド孔内壁に電気良導体被覆層を形
成した図、第３図は本発明の実施例３に係り、電
気良導体からなるパイプをコンタクトチツプ基体
のガイド孔に挿入する図、第４図は本発明の変形
実施例の一例を示し、アーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ基体の外表面にTiC、TiNまたは
Ti（Ｃ＋Ｎ）を被覆した図である。 １……アーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プ基体、２……ガイド孔、３……電気良導体被覆
層、４……電気良導体パイプ、５……フランジ、
６……TiC、TiNまたはTi（Ｃ＋Ｎ）被覆層、７
……ネジ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、熱膨張
係数7.3×10-61／℃以下および曲げ強度2500Kg／
cm2以上の物理的特性を有するセラミツクのコンタ
クトチツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤ
ガイド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とか
らなり、該電気良導体被覆層は、銅または銅系合
金で構成され、前記コンタクトチツプの外表面
は、表面粗さ20S以下の外面を有することを特徴
とするアーク溶接用セラミツクコンタクトチツ
プ。 ２ 前記電気良導体被覆層は、前記コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔内壁に直接被覆した電
気導体層と、該導体層の表面上に設けた銅または
銅系合金の電気良導体層とからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のアーク溶接用
セラミツクコンタクトチツプ。 ３ 前記電気良導体被覆層は、前記コンタクトチ
ツプ基体のワイヤガイド孔に嵌合した、銅系合金
からなるパイプであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のアーク溶接用セラミツクコ
ンタクトチツプ。 ４ 熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、熱膨張
係数7.3×10-61／℃以下および曲げ強度2500Kg／
cm2以上の物理的特性を有するセラミツクのコンタ
クトチツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤ
ガイド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とか
らなり、該電気良導体被覆層は、銅または銅系合
金で構成され、前記コンタクトチツプの外表面
は、表面粗さ20S以下の外面を有するアーク溶接
用セラミツクコンタクトチツプの製造方法におい
て、セラミツク製コンタクトチツプのワイヤガイ
ド孔内壁を、電気導体で予め被覆した後、該電気
導体層を電極としてその表面に銅または銅系合金
からなる電気良導体層を電気メツキして設けるこ
とを特徴とするアーク溶接用セラミツクコンタク
トチツプの製造方法。 ５ 熱伝導度0.03cal／cm・sec・℃以上、熱膨張
係数7.3×10-61／℃以下および曲げ強度2500Kg／
cm2以上の物理的特性を有するセラミツクのコンタ
クトチツプ基体と、該コンタクトチツプのワイヤ
ガイド孔内壁に設けられた電気良導体被覆層とか
らなり、該電気良導体被覆層は、銅または銅系合
金で構成され、前記コンタクトチツプの外表面
は、表面粗さ20S以下の外面を有するアーク溶接
用セラミツクコンタクトチツプの製造方法におい
て、予めセラミツクコンタクトチツプ基体のワイ
ヤガイド孔径と概略同じ外径を有する、銅系合金
からなる電気良導体のパイプを作成しておき、該
パイプをセラミツクコンタクトチツプ基体のワイ
ヤガイド孔に挿入することを特徴とするアーク溶
接用セラミツクコンタクトチツプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5785585A JPS61216867A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | ア−ク溶接用セラミツクコンタクトチツプおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5785585A JPS61216867A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | ア−ク溶接用セラミツクコンタクトチツプおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216867A JPS61216867A (ja) | 1986-09-26 |
| JPH0418950B2 true JPH0418950B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=13067602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5785585A Granted JPS61216867A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | ア−ク溶接用セラミツクコンタクトチツプおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61216867A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189476U (ja) * | 1987-05-25 | 1988-12-06 | ||
| JPH01180785A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-18 | Toyo Kohan Co Ltd | アーク溶接用トーチノズル |
| JP2752561B2 (ja) * | 1993-04-21 | 1998-05-18 | バブコック日立株式会社 | 溶接用チップ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60181274U (ja) * | 1984-05-15 | 1985-12-02 | 谷端 義雄 | 溶接ト−チのチツプ |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5785585A patent/JPS61216867A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61216867A (ja) | 1986-09-26 |
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