JPH04354842A

JPH04354842A - 抵抗溶接用電極材

Info

Publication number: JPH04354842A
Application number: JP13017491A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tejima; 手島　光一; Hirofumi Omori; 大森　廣文; Nobuaki Nakajima; 信昭中島; Yoshikatsu Yamaguchi; 山口　悦功; Haruka Otoguro; 乙黒　晴香
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1992-12-09

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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接を行う際に用
いられる電極材に係り、特に寿命と強度を改良した抵抗
溶接用電極材に関する。

【０００２】

【従来の技術】抵抗溶接は、被溶接材を重ね接合部を電
極で加圧してこれに溶接電流を流し接合部に生じる抵抗
発熱により、被接合材を局部的に溶接するものであり、
電子機器、航空機、自動車、建築、車両工業等の分野で
広く用いられている。

【０００３】抵抗溶接を行う際、発生した熱により、電
極の温度は上昇し、また、加圧するために、電極先端に
大きな圧力が加わる。この様な状態が繰り返されると、
電極先端にへたりを生じたり、被接合材との接触界面に
おいて電極材が合金化したり、さらにスティッキングと
いう被接合材との溶着を引き起こし、電極として使用で
きなくなる。そのため、電極材としては高温における高
強度（硬さ）、長寿命が要求され、特許第９３１３６８
号に示されるようなクロム銅合金が用いられてきたが、
寿命の点では必ずしも十分とはいえず、さらに特性を向
上させることが望まれていた。

【０００４】また、この様な電極材は、一般に、溶体化
処理後、冷間加工を行っているが、冷間加工率を４０〜
８０％と高くしないと良好な特性が得られなかった。こ
のことは、即ち、製造上の工数アップにつながるため、
低い冷間加工率でも良好な強度が得られるものが求めら
れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この様に、従来の抵抗
溶接用電極材は、その特性が十分とはいえず、また、製
造時に冷間加工率を高くしないと良好な特性が得られな
いという問題があった。本発明は、長寿命、高強度で低
冷間加工率でも良好な特性の得られる抵抗溶接用電極材
を提供することを目的とする。［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記目
的を達成するために、重量％でＣｒを　０．２〜　１．
２％、Ｚｒを　０．０５　〜　０．６％、且つＣｒとＺ
ｒの和が　０．４〜　１．４％、Ｓｉを　０．００５〜
　０．０５　％、Ｂを　０．００１〜　０．１％含み、
残部がＣｕ及び不可避的な微量元素から成ることを特徴
とする抵抗溶接用電極材を提供するものである。

【０００７】本発明における抵抗溶接用電極材を構成す
るＣｒとＺｒは、強度を改善し、電極先端のへたりを低
減する効果があり、Ｃｒは　０．２〜　１．２ｗｔ％、
Ｚｒは　０．０５　〜０．６ｗｔ％で、且つＣｒとＺｒ
の和が　０．４〜　１．４ｗｔ％の範囲で含有されてい
る。これらの条件未満であると、強度が不足し、これら
の条件を越えると、インゴット生成時に偏析を生じ易く
なる。実用的にはＣｒを　０．３〜　０．８ｗｔ％、Ｚ
ｒを　０．１〜０．４ｗｔ％含有するのが好ましい。

【０００８】またＳｉは、強度及び導電率を改善する効
果があり、　０．００５〜　０．０５　ｗｔ％含有され
る。　０．００５ｗｔ％未満であるとその効果が少なく
、　０．０５　ｗｔ％を越えると導電率の低下を生じて
しまう。実用的には　０．０１　〜　０．０４　ｗｔ％
含有するのが好ましい。

【０００９】さらにＢは、導電率を下げることなく強度
を改善する効果があり、特に冷間加工率が低い領域（１
０〜６０％）における強度改善に寄与するので、　０．
００１〜　０．１ｗｔ％含有される。　０．００１未満
であるとその効果が少なく、　０．１ｗｔ％を越えると
粒界等に集まり熱間加工性が低下してしまう。実用的に
は、　０．０１　〜　０．０７　ｗｔ％含有するのが好
ましい。残部を構成するＣｕは、電気及び熱の伝導度が
高く電極材の基材として用いるのに適している。尚、こ
の合金には製造上不可避の不純物の混入を許容される。

【００１０】本発明の抵抗溶接用電極材は、例えば上述
した組成の材料を溶解法等により鋳造してインゴットを
形成し、熱間加工し、これを　８５０〜１０００℃で　
０．５〜３時間溶体化処理した後に、冷間加工率１０〜
６０％，製造工程上好ましくは１０〜４０％の冷間加工
によって所定形状に成型し、さらに　４５０〜　６００
℃で１〜５時間時効処理を行い、最終的に所定寸法に機
械加工して製造される。

【００１１】このようにして製造された抵抗溶接用電極
材は、導電率が６５〜８５ＩＡＣＳ％で、電極として適
当な値であり、また、使用条件下：　４００〜　６００
℃においても良好な強度が得られる。さらに耐溶着性も
良好である。

【００１２】

【実施例】本発明を以下の実施例により説明する。実施例１

【００１３】表１の試料Ｎｏ．１〜５（末尾Ａ）に示す
組成を有する金属材料を夫々調製し、高周波溶解法によ
り　１８０φ×７５０１のインゴットを形成し、　９０
０℃で１時間加熱後、熱間加工により２５φの丸棒を形
成した。これを　９６０℃から溶体化処理した後、冷間
加工により１６φの丸棒とした。さらにこの丸棒を　４
８０℃で２時間時効処理した後、空冷し、切削加工を行
い、冷間加工率５９％の図１に示すような形状で外径が
１６φ，先端部が６φである抵抗溶接用電極を作成した
。また、比較例として同様にＮｏ．６Ａに示す組成のも
のを同様に作成した。実施例２

【００１４】実施例１と同様の組成（試料Ｎｏ．の末尾
Ｂ）のインゴットを、　８００℃で１時間加熱後、熱間
加工により２０φの丸棒を形成した。これを実施例１と
同様に加工し、冷間加工率３６％の実施例１と同形状の
抵抗溶接用電極を作成した。また、比較例として同様に
Ｎｏ．６Ｂに示す組成のものを同様に作成した。

【００１５】実施例１、２及び比較例において作成した
抵抗溶接用電極の導電率及び硬さを測定した。その結果
を表１に示す。また、溶接特性を以下の方法により評価
した。

【００１６】即ち、２〜５μｍの厚さで亜鉛層を形成し
た厚さ１ｍｍの亜鉛鋼板を被接合材として溶接機に装着
し、溶接電流：　１４０００Ａ、電極加圧力：　４００
Ｋｇｆ、通電サイクル：ＯＮ２秒、ＯＦＦ２秒の条件で
抵抗溶接（点溶接）を行った。ここで、各電極先端部の
径が、熱変形により当初の６ｍｍφから９ｍｍφまで増
大し、再研磨が必要となった時点における溶着の有無に
より各電極の耐電極の耐溶着性を評価した。その結果Ｎ
ｏ．１〜６において溶着は無く、Ｂを添加したことによ
る耐溶着性の低下は認められなかった。

【００１７】また、Ｎｏ．２、６については、上述した
条件で再研磨が必要となるまで打点数で寿命を評価した
結果を表２に示す。この結果よりＮｏ．２のサンプルは
、Ｎｏ．６よりも長寿命が得られていることがわかる。さらに、硬さの温度特性を測定した結果を図２に示す。この結果より使用温度（　４００〜　６００℃）におい
ても良好な強度が得られていることがわかる。

【００１８】これらの評価結果より、実施例１の抵抗溶
接用電極材は、長寿命、高強度で良好な特性を示すこと
がわかる。また、実施例２より低冷間加工率においても
従来と同等以上の特性が得られていることがわかる。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、長
寿命で、高温強度が優れ、生産性の高い抵抗溶接用電極
材が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例に係る抵抗溶接用電極。

【図２】　　実施例に係る抵抗溶接用電極における硬さ
の温度特性を示す図。

【符号の説明】

１…電極先端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％でＣｒを　０．２〜　１．２％、Ｚ
ｒを　０．０５　〜　０．６％、且つＣｒとＺｒの和が
０．４〜　１．４％、Ｓｉを　０．００５〜　０．０５
　％、Ｂを　０．００１〜　０．１％含み、残部がＣｕ
及び不可避的な微量元素から成ることを特徴とする抵抗
溶接用電極材。