JPH0830211B2 - 抵抗溶接用ノズルの製造方法 - Google Patents
抵抗溶接用ノズルの製造方法Info
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- JPH0830211B2 JPH0830211B2 JP62173709A JP17370987A JPH0830211B2 JP H0830211 B2 JPH0830211 B2 JP H0830211B2 JP 62173709 A JP62173709 A JP 62173709A JP 17370987 A JP17370987 A JP 17370987A JP H0830211 B2 JPH0830211 B2 JP H0830211B2
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- Japan
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- welding nozzle
- welding
- nozzle
- copper
- iron
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抵抗溶接に用いられる鉄系材料の溶接ノズル
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
MIG,TIG,MAGなどのアーク溶接を行なう場合、ブロー
ホールなどの溶接不良の発生を防止するため溶接溶融部
位に炭酸ガスなどの不活性シールドガスを吹きつけて外
気との遮断を行なっている。
ホールなどの溶接不良の発生を防止するため溶接溶融部
位に炭酸ガスなどの不活性シールドガスを吹きつけて外
気との遮断を行なっている。
このときシールドガスは溶接トーチの先端に取付けら
れた溶接ノズルに案内されて溶接箇所に供給される。こ
の溶接箇所は一般に1700℃乃至1800℃と非常に高温にな
り、飛散するスパッタも高温であるため付着反応性が高
い。また副射熱も大きいため従来の溶接ノズルは熱拡散
の大きい金属である銅または銅系金属で作られている。
そしてこの溶接ノズルを形成する銅系金属としては、一
般にクロム銅またはクロムジルコニア銅が用いられてい
る。これらは析出硬化型銅と呼ばれ、熱処理によりクロ
ム銅相を銅素地中に析出させ硬化させるものである。
れた溶接ノズルに案内されて溶接箇所に供給される。こ
の溶接箇所は一般に1700℃乃至1800℃と非常に高温にな
り、飛散するスパッタも高温であるため付着反応性が高
い。また副射熱も大きいため従来の溶接ノズルは熱拡散
の大きい金属である銅または銅系金属で作られている。
そしてこの溶接ノズルを形成する銅系金属としては、一
般にクロム銅またはクロムジルコニア銅が用いられてい
る。これらは析出硬化型銅と呼ばれ、熱処理によりクロ
ム銅相を銅素地中に析出させ硬化させるものである。
一方、溶接箇所が特に高温にならない作業条件の場合
には、溶接ノズルを軟化しない鉄または鉄系金属で形成
している。この鉄系金属で形成された溶接ノズルと前述
した銅系金属の溶接ノズルとの大きな差は表面硬度と熱
伝導率とにあり、銅系金属の場合の方がはるかに優れて
いる。
には、溶接ノズルを軟化しない鉄または鉄系金属で形成
している。この鉄系金属で形成された溶接ノズルと前述
した銅系金属の溶接ノズルとの大きな差は表面硬度と熱
伝導率とにあり、銅系金属の場合の方がはるかに優れて
いる。
すなわち、銅系金属の熱伝導率が22乃至232KCal/m・h
r・℃であるのに対し、鉄系金属では14乃至62.5KCal/m
・hr・℃である。
r・℃であるのに対し、鉄系金属では14乃至62.5KCal/m
・hr・℃である。
溶接ノズルにおいては前述したように熱拡散が重要な
問題であるため、従来はこの熱拡散をよくするため鉄系
金属で形成された溶接ノズルの肉厚を銅系金属の場合の
1/2乃至1/3程度にしていた。これは同一形状、同一寸法
の材料では移動熱量が熱伝導率／厚さに比例するためで
ある。
問題であるため、従来はこの熱拡散をよくするため鉄系
金属で形成された溶接ノズルの肉厚を銅系金属の場合の
1/2乃至1/3程度にしていた。これは同一形状、同一寸法
の材料では移動熱量が熱伝導率／厚さに比例するためで
ある。
なお、鉄系金属の表面処理方法としては、特公昭56−
43309号公報及び特公昭56−43310号公報によって開示さ
れたように、鉄系金属を第IVa族または第Va族の金属を
含む硼酸塩の浴中に浸漬して、表面に炭化物層を形成す
る方法や、特公昭51−23458号公報によって開示された
ように、第Va族の金属を含む硼酸塩の浴中に超硬合金を
浸漬して電解し、表面に第Va族元素の炭化物層を形成す
る方法が公知である。
43309号公報及び特公昭56−43310号公報によって開示さ
れたように、鉄系金属を第IVa族または第Va族の金属を
含む硼酸塩の浴中に浸漬して、表面に炭化物層を形成す
る方法や、特公昭51−23458号公報によって開示された
ように、第Va族の金属を含む硼酸塩の浴中に超硬合金を
浸漬して電解し、表面に第Va族元素の炭化物層を形成す
る方法が公知である。
しかしながら、析出硬化型銅によって形成された溶接
チップにおいては、この析出硬化反応が可逆反応である
ために、析出されたクロム銅が200℃程度の加温により
再び銅素地中に溶け込み、硬度が初期の1/2乃至1/3程度
に低下するという問題があった。
チップにおいては、この析出硬化反応が可逆反応である
ために、析出されたクロム銅が200℃程度の加温により
再び銅素地中に溶け込み、硬度が初期の1/2乃至1/3程度
に低下するという問題があった。
この結果、表面が軟質化するためスパッタが喰い込み
やすく、またスパッタ除去のときに表面が著しく損傷さ
れ、さらにスパッタが付着しやすくなる欠点があった。
やすく、またスパッタ除去のときに表面が著しく損傷さ
れ、さらにスパッタが付着しやすくなる欠点があった。
一方、鉄系金属によって形成された溶接チップにおい
ては、熱伝導率及び表面硬度が低く、しかも飛散するス
パッタが鉄系であるため反応して付着しやすいという問
題があった。なお、前述した公報による提案はいずれも
本発明とはその目的及び具体的方法を異にするものであ
る。
ては、熱伝導率及び表面硬度が低く、しかも飛散するス
パッタが鉄系であるため反応して付着しやすいという問
題があった。なお、前述した公報による提案はいずれも
本発明とはその目的及び具体的方法を異にするものであ
る。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、鉄系
ノズルの表面が粗面化しにくく耐久性があり、スパッタ
の付着しにくい抵抗溶接用ノズルの製造方法を提供する
ことを目的とする。
ノズルの表面が粗面化しにくく耐久性があり、スパッタ
の付着しにくい抵抗溶接用ノズルの製造方法を提供する
ことを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するために、鉄系材料によ
って溶接ノズルを形成し、該溶接ノズルをバナジウムを
溶入させた硼酸塩の溶融浴中に浸漬し、浴の容器を陽極
とし前記溶接ノズルを陰極として3A/cm2乃至7A/cm2の陰
極電流密度で電解して、前記溶接ノズルの表面に前記バ
ナジウムの炭化物層を形成させて抵抗溶接用ノズルを製
造するものである。
って溶接ノズルを形成し、該溶接ノズルをバナジウムを
溶入させた硼酸塩の溶融浴中に浸漬し、浴の容器を陽極
とし前記溶接ノズルを陰極として3A/cm2乃至7A/cm2の陰
極電流密度で電解して、前記溶接ノズルの表面に前記バ
ナジウムの炭化物層を形成させて抵抗溶接用ノズルを製
造するものである。
上記の方法によると、普通鋼またはダイス鋼によって
形成された溶接ノズルの表面に形成されるバナジウムの
炭化物層はスパッタに対する反応性が小さいので、スパ
ッタの付着については銅系金属で形成された溶接チップ
と同等程度におさえることができる。また炭化物層の硬
度が高く加温軟化も発生しないので、表面に付着したス
パッタを除去するときにこの表面を粗面化することがな
く、普通鋼の場合は炭化物層を形成した後、溶接ノズル
を再加熱し、さらに油冷処理を施し、またダイス鋼の場
合には炭化物層を形成した後、溶接ノズルを焼戻し処理
を施しているから、溶接ノズルとしての硬度が高くなり
耐久性も向上する。
形成された溶接ノズルの表面に形成されるバナジウムの
炭化物層はスパッタに対する反応性が小さいので、スパ
ッタの付着については銅系金属で形成された溶接チップ
と同等程度におさえることができる。また炭化物層の硬
度が高く加温軟化も発生しないので、表面に付着したス
パッタを除去するときにこの表面を粗面化することがな
く、普通鋼の場合は炭化物層を形成した後、溶接ノズル
を再加熱し、さらに油冷処理を施し、またダイス鋼の場
合には炭化物層を形成した後、溶接ノズルを焼戻し処理
を施しているから、溶接ノズルとしての硬度が高くなり
耐久性も向上する。
以下、本発明に係る抵抗溶接用ノズルの製造方法の一
実施例を図面を参照して説明する。
実施例を図面を参照して説明する。
鉄系金属として普通鋼（SS）を用いて、第２図に示す
ような溶接ノズル素材１を作成する。図において符号２
はノズル本体、符号３は固定用ねじである。
ような溶接ノズル素材１を作成する。図において符号２
はノズル本体、符号３は固定用ねじである。
次に黒鉛ルツボ内に硼砂を500gr入れ、この黒鉛ルツ
ボを電気炉内に入れて約1000℃に加熱して硼砂を溶融さ
せる。そしてこの黒鉛ルツボ内に鉄−バナジウムの粉末
を攪拌しながら添加して処理浴を作成する。
ボを電気炉内に入れて約1000℃に加熱して硼砂を溶融さ
せる。そしてこの黒鉛ルツボ内に鉄−バナジウムの粉末
を攪拌しながら添加して処理浴を作成する。
この処理浴中に前記溶接ノズル素材１を浸漬し、素材
１を陰極としルツボを陽極として5A/cm2の陰極電流密度
で２時間電解処理を行なう。この結果、素材１の表面に
第１図に示すように炭化物であるセラミック層４が形成
される。
１を陰極としルツボを陽極として5A/cm2の陰極電流密度
で２時間電解処理を行なう。この結果、素材１の表面に
第１図に示すように炭化物であるセラミック層４が形成
される。
このように表面処理された溶接ノズル素材１を500℃
に再加熱し、さらに油冷して溶接ノズル製品５を得る。
に再加熱し、さらに油冷して溶接ノズル製品５を得る。
上記実施例による方法によって、素材１を普通鋼（S
S）及びダイス鋼（SKD−11）の２種類で作成して実験的
に表面処理を行なった溶接ノズル５を、Ｘ線アナライザ
で分析した結果、約12μｍのセラミック層４が形成され
ていることが確認された。またＸ線回析によってVC及び
V3B2が析出されていることも確認された。
S）及びダイス鋼（SKD−11）の２種類で作成して実験的
に表面処理を行なった溶接ノズル５を、Ｘ線アナライザ
で分析した結果、約12μｍのセラミック層４が形成され
ていることが確認された。またＸ線回析によってVC及び
V3B2が析出されていることも確認された。
なお、ダイス鋼で形成された溶接ノズル５は、処理と
同時に焼入れが終了しているため焼戻しは200℃で行な
えばよいことが判った。
同時に焼入れが終了しているため焼戻しは200℃で行な
えばよいことが判った。
次に、本実施例による製造方法によって表面処理され
た普通鋼及びダイス鋼の２種類の溶接ノズルを現業ライ
ンで使用した場合のスパッタ付着量を従来の銅系溶接ノ
ズルと比較して第１表に示す。
た普通鋼及びダイス鋼の２種類の溶接ノズルを現業ライ
ンで使用した場合のスパッタ付着量を従来の銅系溶接ノ
ズルと比較して第１表に示す。
上記の表からわかるように、本実施例による溶接ノズ
ルのスパッタ付着量は、従来の銅系ノズルとほぼ同じで
あった。
ルのスパッタ付着量は、従来の銅系ノズルとほぼ同じで
あった。
また、銅系の溶接ノズルの場合は加温軟化が発生する
が、本実施例による溶接ノズルは加温軟化せず、しかも
表面がHv＝3000kg/mm2程度の硬度のセラミックで被覆さ
れているため、スパッタ除去のために金属ブラシで清掃
しても表面が粗面化することはない。また素材が鉄系金
属であるため耐久性が向上し、従来の銅系ノズルに比べ
ると５倍乃至10倍の耐用期間を得ることができる。
が、本実施例による溶接ノズルは加温軟化せず、しかも
表面がHv＝3000kg/mm2程度の硬度のセラミックで被覆さ
れているため、スパッタ除去のために金属ブラシで清掃
しても表面が粗面化することはない。また素材が鉄系金
属であるため耐久性が向上し、従来の銅系ノズルに比べ
ると５倍乃至10倍の耐用期間を得ることができる。
さらにまた、セラミック層４の厚さが厚いため、この
セラミック層４が破壊されても素地金属まで破壊が到達
することはない。
セラミック層４が破壊されても素地金属まで破壊が到達
することはない。
また、熱伝導については、溶接ノズル５の肉厚を1/2
程度にすることで熱伝導率を向上させることができる。
この熱伝導を実際の作業で測定した結果、銅系ノズルで
は基材の表面温度が55℃乃至60℃であるのに対し、本実
施例による鉄系ノズルでは49℃乃至56℃と、ほぼ同じ上
昇温度で作業が進行していることが確認された。
程度にすることで熱伝導率を向上させることができる。
この熱伝導を実際の作業で測定した結果、銅系ノズルで
は基材の表面温度が55℃乃至60℃であるのに対し、本実
施例による鉄系ノズルでは49℃乃至56℃と、ほぼ同じ上
昇温度で作業が進行していることが確認された。
上述したように、従来使用出来ないとされていた鉄系
素材で溶接ノズル５を作成し、本実施例のように表面に
セラミック層４を形成することによって使用可能とする
ことができる。
素材で溶接ノズル５を作成し、本実施例のように表面に
セラミック層４を形成することによって使用可能とする
ことができる。
なお、上記実施例に示した表面処理の条件はこれらに
限定されるものではなく、電解の陰極電流密度は３〜7A
/cm2において同様の結果がえられ、本発明の主旨を逸脱
しない範囲で変更してもよい。
限定されるものではなく、電解の陰極電流密度は３〜7A
/cm2において同様の結果がえられ、本発明の主旨を逸脱
しない範囲で変更してもよい。
上述したように本発明によれば、普通鋼またはダイス
鋼の鉄系金属で溶接ノズルを形成し、この溶接ノズルを
バナジウムを溶入させた硼酸塩の溶融浴中で電解し、溶
接ノズルの表面にバナジウムの炭化物層を形成したの
で、溶接ノズルへのスパッタの付着量を抑制し表面の粗
面化を防止でき、普通鋼の場合は炭化物層を形成した
後、溶接ノズルを再加熱し、さらに油冷処理を施し、ま
たダイス鋼の場合には炭化物層を形成した後、溶接ノズ
ルに焼戻し処理を施しているから、溶接ノズルとしての
硬度が高くなり耐久性を向上させることができる。
鋼の鉄系金属で溶接ノズルを形成し、この溶接ノズルを
バナジウムを溶入させた硼酸塩の溶融浴中で電解し、溶
接ノズルの表面にバナジウムの炭化物層を形成したの
で、溶接ノズルへのスパッタの付着量を抑制し表面の粗
面化を防止でき、普通鋼の場合は炭化物層を形成した
後、溶接ノズルを再加熱し、さらに油冷処理を施し、ま
たダイス鋼の場合には炭化物層を形成した後、溶接ノズ
ルに焼戻し処理を施しているから、溶接ノズルとしての
硬度が高くなり耐久性を向上させることができる。
第１図は本発明に係る抵抗溶接用ノズルの製造方法によ
り製造された一実施例の溶接ノズルを示す一部断面側面
図、第２図は本実施例に用いる溶接ノズル素材を示す一
部断面側面図である。 １……溶接ノズル素材、４……セラミック層（炭化物
層）、５……溶接ノズル製品。
り製造された一実施例の溶接ノズルを示す一部断面側面
図、第２図は本実施例に用いる溶接ノズル素材を示す一
部断面側面図である。 １……溶接ノズル素材、４……セラミック層（炭化物
層）、５……溶接ノズル製品。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−23213（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−6623（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−23262（ＪＰ，Ｂ２) 特表 昭58−501986（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】普通鋼によって溶接ノズルを形成し、該溶
接ノズルをバナジウムを溶入させた硼酸塩の溶融浴中に
浸漬し、浴の容器を陽極とし前記溶接ノズルを陰極とし
て3A/cm2乃至7A/cm2の陰極電流密度で電解して、前記溶
接ノズルの表面に前記バナジウムの炭化物層を形成し、
該溶接ノズルを再加熱し、さらに油冷することを特徴と
する抵抗溶接用ノズルの製造方法。 - 【請求項２】ダイス鋼によって溶接ノズルを形成し、該
溶接ノズルをバナジウムを溶入させた硼酸塩の溶融浴中
に浸漬し、浴の容器を陽極とし前記溶接ノズルを陰極と
して3A/cm2乃至7A/cm2の陰極電流密度で電解して、前記
溶接ノズルの表面に前記バナジウムの炭化物層を形成
し、該溶接ノズルを焼戻しすることを特徴とする抵抗溶
接用ノズルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62173709A JPH0830211B2 (ja) | 1987-07-11 | 1987-07-11 | 抵抗溶接用ノズルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62173709A JPH0830211B2 (ja) | 1987-07-11 | 1987-07-11 | 抵抗溶接用ノズルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6417893A JPS6417893A (en) | 1989-01-20 |
| JPH0830211B2 true JPH0830211B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15965681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62173709A Expired - Lifetime JPH0830211B2 (ja) | 1987-07-11 | 1987-07-11 | 抵抗溶接用ノズルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830211B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105063692B (zh) * | 2015-09-09 | 2018-01-30 | 华北理工大学 | 一种Fe‑V梯度材料及其制备方法 |
| CN109576741A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-05 | 黄德超 | 氨基磺酸盐镀铁工艺应用在焊咀上的方法 |
| CN116889958A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-10-17 | 广东脉络能源科技有限公司 | 一种抗钙钛矿腐蚀的钒基涂布头 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849547B2 (ja) * | 1974-08-14 | 1983-11-05 | マルコセイヤク カブシキガイシヤ | ピラゾリンユウドウタイノ セイゾウホウ |
| JPS5834567B2 (ja) * | 1976-07-01 | 1983-07-27 | 住友化学工業株式会社 | 無機繊維の製造方法 |
| JPS5523213U (ja) * | 1978-07-26 | 1980-02-14 |
-
1987
- 1987-07-11 JP JP62173709A patent/JPH0830211B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6417893A (en) | 1989-01-20 |
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