JPH0966370A

JPH0966370A - アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット溶接方法

Info

Publication number: JPH0966370A
Application number: JP7225572A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Takahashi; 橋和則高; Nariyuki Nakagawa; 川成幸中
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウム合金の抵抗スポット溶接の連続
打点において、電極先端の接触径を一定に保つことがで
き、溶接時の電流密度を一定に保つことができるように
して、鋼板並みの連続打点性と溶接部の外観品質が得ら
れるアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電
極および抵抗スポット溶接方法を開発する。【解決手段】溶接通電中の電極先端部近傍の温度範囲
において、電極１に、被溶接材料であるアルミニウム合
金の軟化特性にあわせた高温硬度特性、つまり、特定温
度域における軟化特性を持たせるようにした。より具体
的には、アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接
に用いる電極１において、電極の電気伝導度が９７ＩＡ
ＣＳ％以上で、かつ、２００℃以下ではビッカース硬さ
Ｈｖ８０以上、４００℃以上ではビッカース硬さＨｖ３
０以下となるように、２００℃から４００℃の間でビッ
カース硬さがＨｖ８０以上からＨｖ３０以下に軟化する
高温硬度特性を有する材料を用いてなるアルミニウム系
被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極を使用して抵抗ス
ポット溶接を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット
溶接方法に係わり、特に、アルミニウム系被溶接材料の
スポットの溶接に際しての連続打点性（電極寿命）を向
上させる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のアルミニウム系被溶接材料の抵抗
スポット溶接用電極および抵抗スポット溶接方法として
は、以下に示すようなものがある。

【０００３】従来例１：アルミニウム系被溶接材料の抵
抗スポット溶接用電極としては、実用上はもっぱら鋼板
と同様のクロム銅（Ｃｕ−Ｃｒ）等のＲＷＭＡクラス２
電極が用いられている。

【０００４】従来例２：電極の芯部と外周部とで２層構
造とした複合構造電極を用い、電気伝導度やビッカース
硬さ、融点等を芯部と外周部とでそれぞれ異なった特性
とした技術が、例えば、特開平４−３５６３７７号公
報、特開平５−３１８１４０号公報等で公開されてい
る。

【０００５】従来例３：単一材料の電極としては、例え
ば、特開平６−２１０４６１号公報のように、電気伝導
度を９２ＩＡＣＳ％以上とした高導電材料を用い、か
つ、ビッカース硬さを特定範囲とした技術が公開されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶
接用電極および抵抗スポット溶接方法にあっては、下記
に示すような解決すべき課題があった。

【０００７】従来例１：従来例１のクロム銅等のＲＷＭ
Ａクラス２電極にあっては、本来は鋼板のスポット溶接
用として永年用いられてきた材料であり、材料の軟化温
度を高めるために、銅に添加元素を加えていることか
ら、電気伝導度は低くなり、７５〜８５ＩＡＣＳ％程度
となる。このため、通電中に電極先端と被溶接材料との
間で発熱し、電極先端にアルミニウムと銅の合金層を生
成しやすい。そして、こうして生成された電極先端の合
金層が次の溶接で被溶接材料側にくっついて持って行か
れ、この繰り返しによって電極先端には皿状のくぼみが
発生し、ピックアップ劣化と呼ばれる劣化形態を示す
（図２（Ｃ）参照）。）。このようにして、電極先端が
劣化して接触径が広がっていくと、溶接部の外観品質が
劣化することになると共に、電流密度が低下して電極寿
命に至る。

【０００８】以上の理由から、アルミニウム系被溶接材
料の抵抗スポット溶接における一般的なＲＷＭＡクラス
２電極の連続打点性は、鋼板の抵抗スポット溶接に比べ
て著しく低下し、鋼板の１／１０〜１／２０程度とな
る。したがって、頻繁な電極ドレッシングを行って常に
電極先端の形状を整えたり、付着物を除去して電流密度
を一定に保ったりする必要があるため、アルミニウム合
金部品の溶接による生産性は極めて低いという問題点が
あった。したがって、このような問題点を解決すること
が課題としてあった。

【０００９】従来例２：従来例２に示すような複合構造
電極にあっては、芯部に用いられる材料は一般的に硬度
が高く、電気伝導度も従来のＲＷＭＡクラス２電極と同
等であるため、従来例１のクロム銅の場合と同様に電極
先端の発熱によりアルミニウムと銅との合金層を生成し
やすく、このため従来例１と同様にピックアップ劣化す
るため、連続打点性に大幅な向上は望めない割には、複
合構造であるために電極のコストも上昇するという問題
点があった。したがって、このような問題点を解決する
ことが課題としてあった。

【００１０】従来例３：従来例３で示したような、比較
的高い電気伝導度をもった電極材料を用いた場合は、従
来例１や従来例２に示したようなアルミニウムと銅との
合金層を形成しにくいので、アルミニウム系被溶接材料
の抵抗スポット溶接での連続打点性はやや向上する。し
かしながら、連続打点試験により性能を確認した結果、
若干の効果が認められたものの、高温での軟化温度を高
めた、つまり、軟化温度を約４００℃とした材料特性を
有しているため、打点数と共に電極先端の接触径が広が
るのは避けられず、結局、電流密度の低下をきたし、鋼
板並みの連続打点性能を得るまでは至らないという問題
点があった。したがって、このような問題点を解決する
ことが課題としてあった。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、アルミニウム系被溶接材
料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット溶接方
法において、電極材料の電気伝導度と、高温での被溶接
材料に対する硬度特性を最適化するとともに、電極先端
の形状を特定の形状とすることにより、連続打点におい
て電極先端の接触径を一定に保つ、つまり、溶接時の電
流密度を一定に保つための突起を形成維持させることに
よって、鋼板並みの連続打点性と溶接部の良好なる外観
品質が得られるようにし、アルミニウム系被溶接材料の
抵抗スポット溶接に際して従来のような電極寿命が短く
かつまた溶接部の外観品質が低下するという問題点を解
決することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるアルミニ
ウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極は、溶接通
電中の電極先端部近傍の温度範囲において、電極に、被
溶接材料であるアルミニウム合金の軟化特性にあわせた
高温硬度特性、つまり、特定温度域における軟化特性を
持たせるようにしたことを特徴としているものであり、
より具体的には、請求項１に記載しているように、アル
ミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接に用いる電極
において、電極の電気伝導度が９７ＩＡＣＳ％以上で、
かつ、２００℃以下ではビッカース硬さＨｖ８０以上、
４００℃以上ではビッカース硬さＨｖ３０以下となるよ
うに、２００℃から４００℃の間でビッカース硬さがＨ
ｖ８０以上からＨｖ３０以下に軟化する高温硬度特性を
有する材料を用いてなる構成としたことを特徴としてい
る。

【００１３】この場合、電気伝導度の単位において用い
ているＩＡＣＳとは、ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡ
ｎｎｅａｌｅｄＣｏｐｐｅｒＳｔａｎｄａｒｄの略
であり、ＩＡＣＳ％とは、標準焼なましＣｕ材に対する
電気伝導率の百分率（％）である。

【００１４】そして、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極の実施態様において
は、請求項２に記載しているように、電極先端の形状が
電極先端にＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍの曲率半径をもつＲ形
であって、かつ、被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍと
したときに、そのＲ形状の部分が少なくとも直径で６√
ｔｍｍ以上確保されているものとしたり、請求項３に記
載しているように、電極先端の形状が被溶接材料の薄板
側の板厚をｔｍｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔ
ｍｍ〜６√ｔｍｍの平面部を有し、かつ、その外周部は
曲率半径がＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍのＲ形であるものとし
たり、請求項４に記載しているように、電極先端の形状
が電極先端にＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍの曲率半径をもつＲ
形であって、かつ、被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍ
としたときに、そのＲ形状の先端部の直径が４√ｔｍｍ
〜６√ｔｍｍの範囲にのみ、曲率半径がその電極の前記
曲率半径よりも大きい別の曲率半径を有した少なくとも
二つ以上の複合球面ないしは複合曲面で構成される形状
を有するものとしたり、請求項５に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍの平面部を有し、かつ、その外周部は電極の軸芯との
直交軸に対し５°〜３０°の角度をもつ略テーパ形状を
有するものとしたり、請求項６に記載しているように、
電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍと
したときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの
範囲にのみ、適宜な曲率半径をもつ球面部を有し、か
つ、その外周部は電極の軸芯との直交軸に対し５°〜３
０°の角度をもつ略テーパ形状を有するものとしたりす
ることができる。

【００１５】また、同じく本発明に係わるアルミニウム
系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極の実施態様にお
いては、請求項７に記載しているように、電極先端の形
状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍとしたときに、
電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍで、高さ０．１
ｔｍｍ〜０．３ｔｍｍとなる突起を設け、かつ、前記突
起の外周部には前記突起の外壁から全周にわたって少な
くとも１ｍｍ以上の平坦部を形成した形状としたものと
することができ、この場合、請求項８に記載しているよ
うに、前記突起の角部または外壁部と、平坦部とを適宜
な曲率半径をもつ曲面でつないだ形状としたり、請求項
９に記載しているように、前記突起の先端形状が平面で
あるものとしたり、請求項１０に記載しているように、
前記突起の先端形状が適宜な曲率半径を有した球面であ
るものとしたりすることができる。

【００１６】また、本発明に係わるアルミニウム系被溶
接材料の抵抗スポット溶接方法は、請求項１１に記載し
ているように、アルミニウム系被溶接材料を抵抗スポッ
ト溶接するに際し、電極の電気伝導度が９７ＩＡＣＳ％
以上で、かつ、電極と被溶接材料との硬度差がビッカー
ス硬さにおいて、２００℃以下ではＨｖ２０以上であ
り、２５０℃〜４００℃の温度範囲の間ではＨｖ１５以
下となるような電極と被溶接材料とを用いて溶接を行う
ようにしたことを特徴としている。

【００１７】そして、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット
溶接方法の実施態様においては、請求項１２に記載して
いるように、電極の材質がタフピッチ銅であるものとし
たり、請求項１３に記載しているように、電極の材質が
無酸素銅であるものとしたりすることができる。

【００１８】

【発明の作用】本発明に係わるアルミニウム系被溶接材
料の抵抗スポット溶接用電極は、請求項１に記載してい
るように、アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶
接に用いる電極において、電極の電気伝導度が９７ＩＡ
ＣＳ％以上で、かつ、２００℃以下ではビッカース硬さ
Ｈｖ８０以上、４００℃以上ではビッカース硬さＨｖ３
０以下となるように、２００℃から４００℃の間でビッ
カース硬さがＨｖ８０以上からＨｖ３０以下に軟化する
高温硬度特性を有する材料を用いてなるものとしたか
ら、電極材料の電気伝導度と、高温での被溶接材料に対
する硬度特性がアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポッ
ト溶接にとって最適化されたものとなり、すなわち、電
極に、被溶接材料であるアルミニウム合金の軟化特性に
あわせた高温硬度特性、つまり、特定温度域における軟
化特性をもたせることとなるので、電極先端の形状を特
定の形状とすることによりアルミニウム系被溶接材料の
抵抗スポット溶接の連続打点において電極先端の接触径
が一定に保たれることとなり、つまり、溶接時の電流密
度が一定に保たれることとなり、鋼板並みの連続打点性
と溶接部の良好なる外観品質が得られることとなって、
アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接に際して
従来のような電極寿命が短くかつまた溶接部の外観品質
が低下するという問題点が解消されることとなる。

【００１９】そして、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極の実施態様において
は、請求項２に記載しているように、電極先端の形状が
電極先端にＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍの曲率半径をもつＲ形
であって、かつ、被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍと
したときに、そのＲ形状の部分が少なくとも直径で６√
ｔｍｍ以上確保されているものとすることによって、電
極先端に突起が容易に形成され、かつ打点数が進んでも
その突起が良好に維持されることとなって、突起消滅打
点数は大幅に増大し、連続打点性能に優れたアルミニウ
ム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極となる。

【００２０】また、請求項３に記載しているように、電
極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍとし
たときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの平
面部を有し、かつ、その外周部は曲率半径がＲ８ｍｍ〜
Ｒ４０ｍｍのＲ形であるものとすることによって、電極
先端に突起が容易に自己形成されることとなり、かつま
た打点が進行してもその突起が良好に維持されることと
なって、突起消滅打点数が大幅に増大し、連続打点性能
に優れたアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接
用電極となる。

【００２１】あるいは、請求項４に記載しているよう
に、電極先端の形状が電極先端にＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍ
の曲率半径をもつＲ形であって、かつ、被溶接材料の薄
板側の板厚をｔｍｍとしたときに、そのＲ形状の先端部
の直径が４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの範囲にのみ、曲率半
径がその電極の前記曲率半径よりも大きい別の曲率半径
を有した少なくとも二つ以上の複合球面ないしは複合曲
面で構成される形状を有するものとすることによって
も、突起消滅打点数は大幅に増大し、連続打点性能に優
れたアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電
極となる。

【００２２】あるいは、請求項５に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍの平面部を有し、かつ、その外周部は電極の軸芯との
直交軸に対し５°〜３０°の角度をもつ略テーパ形状と
した形状を有するものとすることによっても、突起消滅
打点数は大幅に増大し、連続打点性能に優れたアルミニ
ウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極となる。

【００２３】あるいは、請求項６に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍの範囲にのみ、適宜な曲率半径をもつ球面部を有し、
かつ、その外周部は電極の軸芯との直交軸に対し５°〜
３０°の角度をもつ略テーパ形状とした形状を有するも
のとすることによっても、突起消滅打点数は大幅に増大
し、連続打点性能に優れたアルミニウム系被溶接材料の
抵抗スポット溶接用電極となる。

【００２４】あるいは、請求項７に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍで、高さ０．１ｔｍｍ〜０．３ｔｍｍとなる突起を設
け、かつ、前記突起の外周部には前記突起の外壁から全
周にわたって少なくとも１ｍｍ以上の平坦部を形成した
形状とすることによっても、突起消滅打点数は大幅に増
大し、連続打点性能に優れたアルミニウム系被溶接材料
の抵抗スポット溶接用電極となる。

【００２５】そして、請求項８に記載しているように、
前記突起の角部または外壁部と、平坦部とを適宜な曲率
半径をもつ曲面でつないだ形状とすることによって、ま
た、請求項９に記載しているように、前記突起の先端形
状が平面であるものとすることによって、あるいは、請
求項１０に記載しているように、前記突起の先端形状が
適宜な曲率半径を有した球面であるものとすることによ
って、３０００打点を超える以上に電極先端の突起が維
持され、連続打点性能が著しく向上したものとなる。

【００２６】さらに、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接方法は、請求項１１に記載
しているように、アルミニウム系被溶接材料を抵抗スポ
ット溶接するに際し、電極の電気伝導度が９７ＩＡＣＳ
％以上で、かつ、電極と被溶接材料との硬度差がビッカ
ース硬さにおいて、２００℃以下ではＨｖ２０以上であ
り、２５０℃〜４００℃の温度範囲の間ではＨｖ１５以
下となるような電極と被溶接材料とを用いて溶接を行う
ようにしたから、電極材料の電気伝導度と、高温での被
溶接材料に対する硬度特性がアルミニウム系被溶接材料
に対する抵抗スポット溶接にとって最適化されたものと
なり、鋼板並みの連続打点性と溶接部の良好なる外観品
質が得られることとなる。

【００２７】そして、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット
溶接方法の実施態様においては、請求項１２に記載して
いるように、電極の材質がタフピッチ銅であるものとす
ることによって、また、請求項１３に記載しているよう
に、電極の材質が無酸素銅であるものとすることによっ
て、入手の容易な電極材料を用いて連続打点性能に優れ
たアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極
になると共に、溶接部の良好なる外観が得られることと
なる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２９】表１は本発明の一実施例および二つの従来
例を示す。

【００３０】表１に示すように、本発明の一実施例の抵
抗スポット溶接用電極は、タフピッチ銅（Ｃ１１００−
Ｆ）を素材とし、電気伝導度が１００ＩＡＣＳ％超過、
常温でのビッカース硬さがＨｖ１０４，２００℃でのビ
ッカース硬さがＨｖ８２，４００℃でのビッカース硬さ
がＨｖ２１の特性を有するものである。

【００３１】一方、従来例１のスポット溶接用電極は、
クロム銅（Ｃｕ−Ｃｒ）を素材とし、電気伝導度が７５
〜８５ＩＡＣＳ％、常温でのビッカース硬さがＨｖ１５
９，２００℃でのビッカース硬さがＨｖ１３８，４００
℃でのビッカース硬さがＨｖ９６の特性を有するもので
ある。

【００３２】他方、従来例３の抵抗スポット溶接用電極
は、含Ａｇ導電用銅合金（Ｃｕ−Ａｇ）を素材とし、電
気伝導度が９５〜９７ＩＡＣＳ％、常温でのビッカース
硬さが１１７の特性を有するものである。

【００３３】また、被溶接材料は、Ａｌ−４．５重量％
ＭｇよりなるＪＩＳ５０００系のアルミニウム系被溶
接材料であり、常温でのビッカース硬さがＨｖ６５，２
００℃でのビッカース硬さがＨｖ５８，４００℃でのビ
ッカース硬さがＨｖ８の特性を有するものである。

【００３４】

【表１】

【００３５】図１には、本発明の一実施例による抵抗ス
ポット溶接用電極と、従来例１の抵抗スポット溶接用電
極および被溶接材料であるアルミニウム合金圧延材（Ｊ
ＩＳ５０００系）のそれぞれの温度−硬さ特性を示して
いる。図１より明らかなように、従来例１の電極（クロ
ム銅）では、主に鋼板の溶接に対応するため、高温でも
硬さを維持するような高温硬度特性を示している。

【００３６】一方、本発明による電極は、ここでは一例
として電気伝導度が１００ＩＡＣＳ％超過のタフピッチ
銅を用いるとともに、被溶接材料として用いた５０００
系アルミニウム合金圧延材で、板厚１．０ｍｍのものに
ついてそれぞれの高温硬度特性を示している。

【００３７】図１より明らかなように、本発明の電極
は、２００℃から４００℃の間で大きく硬さが軟化する
特性を有しており、特に２５０℃から３５０℃の間では
被溶接材料の硬さと本発明による電極の硬さが極めて近
接している。

【００３８】このように、溶接通電中の電極先端部近傍
の温度範囲において、電極に、被溶接材料であるアルミ
ニウム合金の軟化特性にあわせた高温硬度特性、つまり
特定温度域における軟化特性をもたせることにより、こ
のような電極と被溶接材料とを組み合わせて連続的なス
ポット溶接を繰り返していくと、図２（Ａ）に示した初
期の電極１の形状が、溶接打点の増加とともに、被溶接
材料の溶接部表面に生じたくぼみに対応して、電極１の
先端部に図２（Ｂ）に示したような突起１ａが形成され
てくる。

【００３９】また同時に、突起１ａの外周部には連続打
点とともに平坦部１ｂが同様に形成されてくる。そし
て、後述するように、本発明の電極ではこれらによって
電極の接触径の拡大が抑制され、アルミニウム合金のス
ポット溶接における連続打点性を鋼板並みにまで飛躍的
に向上させることができることとなる。

【００４０】次に作用を説明する。

【００４１】本発明による電極と従来例１および従来例
３に示す電極として、それぞれ図２（Ａ）に示すよう
に、電極先端の曲率半径ＲＤが、ここでは一例としてＲ
２０の球面とした電極１を用い、５０００系アルミニウ
ム合金を被溶接材料として用いて、連続打点試験を実施
した。

【００４２】この連続打点試験に用いた被溶接材料およ
び電極の材質、特性は表１に示したとおりであり、この
試験の溶接条件は表２に示す如くである。

【００４３】

【表２】

【００４４】また、連続打点性の評価方法は、強度また
はナゲット径が、ＪＩＳＺ３１４０−１９８９に制定
されるＡ級最小値、つまり、引張剪断強度が１７２ｋｇ
ｆ、ナゲット径が４ｍｍのいずれかを早く割った方の打
点数を連続打点数とした。ただし、最大９０００点まで
でその後の試験は中断した。

【００４５】本発明による電極は、前述したように、所
定の高温硬度特性、つまり高温での軟化特性を備えてい
るため、溶接打点初期にスポット溶接により生じた被溶
接材料表面のくぼみに対応して、溶接熱により軟化した
電極１の先端部が比較的容易に変形し、図２（Ｂ）に示
すように、突起１ａを自己形成する。また、溶接時の加
圧力は主に突起１ａの外周部で受圧するため、その外周
部には平坦部１ｂが自己形成される。そして、打点初期
に溶接部表面のくぼみに対応して自己形成された突起１
ａは、打点が進んでも被溶接材料のくぼみによって突起
１ａの外径部１ｃが外側へ拡大する方向に対して拘束さ
れるため、突起１ａの外径部１ｃの拡大が阻止される。

【００４６】したがって、接触径は突起１ａの外径ｄ_１
で一定に維持されるため、溶接時の電流密度も低下しな
い。したがって、これによって、鋼板並みの連続打点性
が可能となる。

【００４７】なお、ここで、接触径とは、感圧紙を電極
と被溶接材料との間にはさんで、電極の被溶接材料表面
に接触する部分の直径（図２（Ｂ）ではｄ_１、図２
（Ｃ）ではｄ_２）を測定した値である。

【００４８】連続打点試験中の本発明による電極ならび
に従来例１および従来例３の電極における接触径の連続
打点数による変化を図３に示す。

【００４９】図３より明らかなように、本発明の電極で
は、前述したように、電極先端に突起１ａが自己形成さ
れ、かつそれが維持されるため、打点数が進んでも接触
径はほぼ一定に保たれるのに対し、従来例１の電極では
打点初期から急速に接触径が拡大し、約１０００打点で
電極寿命となった。

【００５０】また、従来例３の電極では、ピックアップ
劣化が起こりにくいが、軟化温度を４００℃と高くし
て、高温での電極の軟化をむしろ抑制するような材料と
しているため、本発明のような突起１ａの形成現象はみ
られず、このため、従来例１の電極よりは接触径の拡大
は緩やかではあるものの、打点数が増すと接触径の拡大
は避けられず、約３０００打点で電極寿命に至った。

【００５１】これに対し、本発明による電極はピックア
ップ劣化がなく、溶接部の外観品質は良好であることは
もちろん、８０００打点を超えてもまだ寿命には至らな
かった。

【００５２】なお、連続打点性は、図３のような電極先
端の接触径の推移からほぼ推定することが可能であり、
図３より従来例に対する本発明の効果は明らかである。

【００５３】図４には本発明による電極および溶接方法
による連続打点試験の結果を示しており、８０００打点
を超えてもまだほぼ一定したナゲット径を有していて十
分な強度を満足しており、鋼板並みの連続打点性を確保
することができた。

【００５４】なお、図２（Ｃ）は従来例１に示す電極１
１を用いた場合における連続打点試験後の電極の劣化形
態を示したものであり、電極先端にはへこみ１１ａが生
じるとともに、接触径ｄ_２は拡大している。

【００５５】図５には他の実施例を示す。

【００５６】図５はＲ形電極の曲率半径の最適範囲を調
査した実験結果を示す。ここで、Ｒ形電極とは、前述し
た図２（Ａ）に示すように電極１の先端に一定の曲率半
径ＲＤの球面を設けている形状であり、本実験ではＲ８
ｍｍ，Ｒ２０ｍｍ，Ｒ４０ｍｍ，Ｒ７５ｍｍ，Ｒ１５０
ｍｍとした電極と、Ｒを無限大として電極先端を平面と
したフラット電極を用いて実験した。なお、被溶接材料
は５０００系アルミニウム合金で板厚１．０ｍｍのもの
を使用した。また、溶接条件は前記実施例の表２におい
て示したものと同じである。

【００５７】図５の縦軸は突起消滅打点数を示してお
り、突起１ａの高さ（図２（Ｂ）のｈ）が所要寸法を維
持できなくなった打点数を表わしており、この突起消滅
打点数によって電極寿命を評価することができる。本実
験では、前述したとおり、感圧紙による接触径の測定時
に、通常は図６（Ａ）に示すような円形打痕２が感圧紙
に残され、この円形打痕２の直径を測定して接触径とし
ているが、前述したように、突起１ａの高さが所定高さ
以下になると、図６（Ｂ）に示すように円形打痕２のほ
かに三日月形打痕３が生じてくる。そこで、この三日月
形打痕３が初めて生じた打点数を、本実験での突起消滅
打点数としている。

【００５８】図５に示す本実験の結果、本発明による電
極は、電極先端形状がＲ形の場合、その曲率半径ＲＤが
Ｒ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍの範囲では打点数が３０００打点
を超えても電極先端の突起は消滅しなかったが、Ｒ７５
ｍｍおよびＲ１５０ｍｍでは５００打点以下で消滅し
た。また、フラット電極では突起が形成されなかった。

【００５９】以上のことから、電極先端に突起が容易に
形成され、かつ打点数が進んでもその突起が維持される
Ｒ形電極の形状は、曲率半径ＲＤがＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍ
ｍの範囲が望ましいことが分かる。

【００６０】電極先端への突起の形成は、前述したよう
に、被溶接材料に生じるくぼみの転写によるものである
ため、打点初期に被溶接材料の溶接部表面にある程度の
深さのくぼみを形成するような電極先端形状が必要とな
るため、電極先端の曲率半径ＲＤは大きすぎると所要の
高さをもった突起が形成されない。また形成した突起の
直径と高さの維持には、主に、加圧力を分担して突起の
潰れや食い込みを抑制するための突起外周平坦部（図２
（Ｂ）における平坦部１ｂ）が必要となる。このため、
曲率半径ＲＤが小さすぎると、突起は比較的容易に形成
されるが、突起外周平坦部１ｂの面積が狭いので突起は
すぐに消滅してしまい、突起高さが維持できない。

【００６１】より具体的には、被溶接材料の板厚をｔｍ
ｍとしたとき、理想的な突起径は４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍ、突起高さは０．１ｔｍｍ〜０．３ｔｍｍ、そしてこ
のとき、突起外周平坦部１ｂは、電極形状がＲ８ｍｍの
ときに幾何学的に決定されるように少なくともその直径
が「突起外径＋２ｍｍ」以上の平坦部１ｂを必要とす
る。

【００６２】したがって、電極先端の曲率半径ＲＤの範
囲はＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍが連続打点性向上に最も効果
的な突起が自己形成されそして打点数が進んでも突起の
径と高さが維持され易い形状であり、連続打点性能に優
れた電極形状であると言える。また、この曲率半径ＲＤ
部分は、突起１ａおよびその外周部に平坦部１ｂを形成
するため、少なくとも直径で６√ｔｍｍ以上の広さを確
保することが必要である。

【００６３】図７にはさらに他の実施例を示す。

【００６４】図７は種々の電極形状における突起消滅打
点数を比較した実験結果を示す。また、図８（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）および図９（Ａ）（Ｂ）にはこの実験に使
用した電極形状を示す。

【００６５】このうち、図８（Ａ）はＲ形の先端部に、
被溶接材料の板厚をｔｍｍとしたとき、直径４√ｔｍｍ
〜６√ｔｍｍの平面部１ｄを設けたＲＦ形電極１（Ｒ
Ｆ）を示しており、図８（Ｂ）はＲ形電極の先端部の直
径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの範囲のみ曲率半径を大きく
した別のＲ部分（ｒ_１）を設けたＲＲ形電極１（ＲＲ）
を示しており、図８（Ｃ）は電極の半径と等しい曲率半
径Ｒ（Ｒ_２）を持った電極において先端部の直径４√ｔ
ｍｍ〜６√ｔｍｍの範囲のみ曲率半径を大きくした別の
Ｒ部分（ｒ_２）を設けたＤＲ形電極１（ＤＲ）を示して
いる。

【００６６】また、図９（Ａ）は電極先端に直径５．５
ｍｍの平坦部１ｅを有した高さ０．２ｍｍの突起１ａ
と、その外周部に直径１２ｍｍの突起外周平坦部１ｂを
有した突起Ｆ形電極１（突起Ｆ）を示しており、図９
（Ｂ）は突起１ａの先端部を曲率半径をもった球面（ｒ
_３）とした以外は図９（Ａ）と同様とした突起Ｒ形電極
１（突起Ｒ）を示している。

【００６７】本発明に示す高温硬度特性を有した電極材
料を用いてこれらの電極形状に加工し、前記実施例と同
様にして突起消滅打点数によってこれら種々の電極形状
の連続打点性を前記実施例のＲ２０形電極と比較評価し
た結果を図７に示す。なお、溶接条件および評価方法等
は前記実施例と同じである。

【００６８】図７より明らかなように、ＲＦ形電極１
（ＲＦ）、ＲＲ形電極１（ＲＲ）、ＤＲ形電極１（Ｄ
Ｒ）、突起Ｆ形電極１（突起Ｆ）、突起Ｒ形電極１（突
起Ｒ）のいずれの電極とも、Ｒ２０形電極と同様に、３
０００打点を超えるまで電極先端の突起が維持され、そ
の連続打点性の向上効果が認められた。

【００６９】図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す電極形状
は、いずれも、電極先端に突起を形成する部分は平面で
あれ、曲率半径を有した球面であれ、その直径を被溶接
材料の板厚をｔｍｍとしたときに４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍとしており、かつ、その外周部の突起外周平坦部を形
成する部分を曲率半径がＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍとなるよ
うにしているため、前記実施例と同様に、理想的な突起
を形成し、また、打点数が進んでもその突起高さと径を
維持することができる形状となっているので、電極とし
ての連続打点性能が高い。したがって、図８（Ｃ）に示
す電極の先端Ｒ（ｒ_２）部分を４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍ
の範囲のみ平面としたＤＦ形電極でも同様の効果が得ら
れる。

【００７０】また、図９（Ａ）（Ｂ）に示す電極形状
は、Ｒ形電極の場合に自己形成される電極形状を電極の
初期形状としたものであり、突起直径を４√ｔｍｍ〜６
√ｔｍｍ，突起高さを０．１ｔｍｍ〜０．３ｔｍｍ，突
起外周平坦部をすくなくとも突起径＋２ｍｍ以上として
いるため、打点数が進んでも理想的な突起の高さと径が
維持される形状となっており、連続打点性能の高い電極
形状となる。なお、突起１ａの外壁部と突起外周平坦部
１ｂの角部には適宜な曲率半径（ｒ_４）を有した曲面に
より先端形状を構成してもよい。

【００７１】図１０および図１１にはさらに他の実施例
を示す。

【００７２】図１１は、図１０に示すようなコーン形電
極１のコーン部１ｆのテーパ部角度（θ）を種々変化さ
せて、前記実施例と同様の連続打点試験を３０００打点
まで行い、その電極の連続打点性能を評価した結果を示
す。

【００７３】ここで用いた電極は本発明による高温硬度
特性を有した電極材料を用い、図１０において電極先端
部に、被溶接材料の板厚をｔｍｍとしたとき、直径が４
√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの平坦部（ｄ_３）を設けるととも
に、その囲りに、電極の軸芯との直交に対し所定の角度
（θ）をもったテーパ形状としたコーン形電極１を用い
た。

【００７４】本実施例では、一例として、平坦部
（ｄ_３）の直径をφ５．５ｍｍ、テーパ角度（θ）を５
°、１５°、３０°、４５°、６０°の５種類とした電
極１（ＣＦ）を用い、被溶接材料として５０００系アル
ミニウム合金圧延材で板厚１．０ｍｍのものを用いた。
なお、溶接条件および評価方法等は前記実施例と同様で
ある。

【００７５】この結果、図１１に示すように、テーパ角
度（θ）が５°、１５°、３０°の３種の電極では、前
記実施例と同様に、電極先端に所要形状の突起が形成さ
れ、また、３０００打点までこれが維持されたが、テー
パ角度（θ）の大きい４５°、６０°の両電極は、その
先端に突起は形成されるものの、打点数の増加とともに
比較的早期（実験では約５００打点）に所要の突起高さ
が維持できず、突起は消滅した。

【００７６】従って、図１０に示すようなコーン形電極
１の場合は、コーン部１ｆのテーパ角度（θ）が５°〜
３０°においては、前記実施例と同様に高い連続打点性
能が得られる電極形状であるといえる。このようなコー
ン形電極形状の場合、電極先端部の直径を、被溶接材料
の板厚をｔｍｍとしたとき、４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍと
しているため、溶接時に被溶接材料表面に生じたくぼみ
に対応して比較的容易に電極先端に突起は形成された
が、コーン部１ｆのテーパ角度（θ）が３０°よりも大
きいと、突起の外周部に形成され、溶接時に電極加圧力
を受圧する平坦部の面積が狭くなる。このため、加圧力
による面圧が高くなり、形成された突起も含めて、電極
先端部付近がつぶされていくことにより、打点数の増加
とともに電極先端の突起の高さが減少していき、比較的
早期に電極寿命に至るので、テーパ角度（θ）は３０°
以下とするのがよい。

【００７７】そして、このテーパ角度（θ）が３０°以
下の電極の場合は、突起外周部に所要の面積をもつ平坦
部が形成されるため、前記実施例と同様の突起が形成さ
れるとともに、打点数が進んでも突起の高さと径が一定
に保たれることから連続打点性能が高い。

【００７８】なお、本実施例では、コーン形電極の先端
部は平面部（ｄ_３）としたが、この先端部は適宜な曲率
半径を設けた球面としても同様の性能が得られること
は、前述したように言うまでもない。また、コーン形電
極のコーン部は、本実施例では、図１０に示したように
正面図で、テーパ面が直線となるような円すい形とした
が、例えば、この直線部分が比較的大きな曲率半径をも
った凸Ｒ、または凹Ｒまたは任意な曲線となる形状とし
てもよい。

【００７９】

【発明の効果】本発明に係わるアルミニウム系被溶接材
料の抵抗スポット溶接用電極は、請求項１に記載してい
るように、アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶
接に用いる電極において、電極の電気伝導度が９７ＩＡ
ＣＳ％以上で、かつ、２００℃以下ではビッカース硬さ
Ｈｖ８０以上、４００℃以上ではビッカース硬さＨｖ３
０以下となるように、２００℃から４００℃の間でビッ
カース硬さがＨｖ８０以上からＨｖ３０以下に軟化する
高温硬度特性を有する材料を用いてなるものとしたか
ら、電極材料の電気伝導度と、高温での被溶接材料に対
する硬度特性がアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポッ
ト溶接にとって最適化されたものとなり、すなわち、電
極に、被溶接材料であるアルミニウム合金の軟化特性に
あわせた高温硬度特性、つまり、特定温度域における軟
化特性をもたせることとなるので、電極先端の形状を特
定の形状とすることにより連続打点において電極先端の
接触径を一定に保つことが可能となり、つまり、溶接時
の電流密度を一定に保つことが可能となり、鋼板並みの
連続打点性と溶接部の良好なる外観品質を得ることが可
能となって、アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット
溶接に際して従来のような電極寿命が短くかつまた溶接
部の外観品質が低下するという問題点が解消されること
となるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００８０】そして、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極の実施態様において
は、請求項２に記載しているように、電極先端の形状が
電極先端にＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍの曲率半径をもつＲ形
であって、かつ、被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍと
したときに、そのＲ形状の部分が少なくとも直径で６√
ｔｍｍ以上確保されているものとすることによって、電
極先端に突起が容易に形成され、かつ打点数が進んでも
その突起が良好に維持されることが可能となって、突起
消滅打点数を大幅に増大させることが可能となり、連続
打点性能に優れたアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポ
ット溶接用電極を得ることが可能であるという著しく優
れた効果がもたらされる。

【００８１】また、請求項３に記載しているように、電
極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍｍとし
たときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの平
面部を有し、かつ、その外周部は曲率半径がＲ８ｍｍ〜
Ｒ４０ｍｍのＲ形であるものとすることによって、電極
先端に突起が容易に自己形成されることが可能となり、
かつまた打点が進行してもその突起が良好に維持される
ことが可能となって、突起消滅打点数が大幅に増大し、
連続打点性能に優れたアルミニウム系被溶接材料の抵抗
スポット溶接用電極ととすることが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。

【００８２】あるいは、請求項４に記載しているよう
に、電極先端の形状が電極先端にＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍ
の曲率半径をもつＲ形であって、かつ、被溶接材料の薄
板側の板厚をｔｍｍとしたときに、そのＲ形状の先端部
の直径が４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの範囲にのみ、曲率半
径がその電極の前記曲率半径よりも大きい別の曲率半径
を有した少なくとも二つ以上の複合球面ないしは複合曲
面で構成される形状を有するものとすることによって
も、突起消滅打点数は大幅に増大し、連続打点性能に優
れたアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電
極とすることが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。

【００８３】あるいは、請求項５に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍの平面部を有し、かつ、その外周部は電極の軸芯との
直交軸に対し５°〜３０°の角度をもつ略テーパ形状と
した形状を有するものとすることによっても、突起消滅
打点数は大幅に増大し、連続打点性能に優れたアルミニ
ウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極とすること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００８４】あるいは、請求項６に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍの範囲にのみ、適宜な曲率半径をもつ球面部を有し、
かつ、その外周部は電極の軸芯との直交軸に対し５°〜
３０°の角度をもつ略テーパ形状とした形状を有するも
のとすることによっても、突起消滅打点数は大幅に増大
し、連続打点性能に優れたアルミニウム系被溶接材料の
抵抗スポット溶接用電極とすることが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。

【００８５】あるいは、請求項７に記載しているよう
に、電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の板厚をｔｍ
ｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ〜６√ｔｍ
ｍで、高さ０．１ｔｍｍ〜０．３ｔｍｍとなる突起を設
け、かつ、前記突起の外周部には前記突起の外壁から全
周にわたって少なくとも１ｍｍ以上の平坦部を形成した
形状とすることによっても、突起消滅打点数は大幅に増
大し、連続打点性能に優れたアルミニウム系被溶接材料
の抵抗スポット溶接用電極とすることが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。

【００８６】そして、請求項８に記載しているように、
前記突起の角部または外壁部と、平坦部とを適宜な曲率
半径をもつ曲面でつないだ形状とすることによって、ま
た、請求項９に記載しているように、前記突起の先端形
状が平面であるものとすることによって、あるいは、請
求項１０に記載しているように、前記突起の先端形状が
適宜な曲率半径を有した球面であるものとすることによ
って、３０００打点を超える以上に電極先端の突起が維
持され、連続打点性能が著しく向上したものとなるとい
う顕著な効果がもたらされる。

【００８７】さらに、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接方法は、請求項１１に記載
しているように、アルミニウム系被溶接材料を抵抗スポ
ット溶接するに際し、電極の電気伝導度が９７ＩＡＣＳ
％以上で、かつ、電極と被溶接材料との硬度差がビッカ
ース硬さにおいて、２００℃以下ではＨｖ２０以上であ
り、２５０℃〜４００℃の温度範囲の間ではＨｖ１５以
下となるような電極と被溶接材料とを用いて溶接を行う
ようにしたから、電極材料の電気伝導度と、高温での被
溶接材料に対する硬度特性がアルミニウム系被溶接材料
に対する抵抗スポット溶接にとって最適化されたものと
なり、鋼板並みの連続打点性と溶接部の良好なる外観品
質が得ることが可能になるという著しく優れた効果がも
たらされる。

【００８８】そして、本発明に係わるアルミニウム系被
溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット
溶接方法の実施態様においては、請求項１２に記載して
いるように、電極の材質がタフピッチ銅であるものとす
ることによって、また、請求項１３に記載しているよう
に、電極の材質が無酸素銅であるものとすることによっ
て、入手の容易な電極材料を用いて連続打点性能に優れ
たアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極
にすることが可能であると共に、溶接部の良好なる外観
を得ることが可能になるという著しく優れた効果がもた
らされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による抵抗スポット溶接用電
極と、従来例１の抵抗スポット溶接用電極および被溶接
材料の温度−硬さ特性を示すグラフである。

【図２】図２（Ａ）は本発明の一実施例による抵抗スポ
ット溶接用電極の初期形状を示し、図２（Ｂ）は連続打
点途中の電極形状を示し、図２（Ｃ）は劣化変形した従
来電極の形状を示すそれぞれ模式図である。

【図３】本発明の一実施例ならびに従来例１，３による
抵抗スポット溶接用電極の連続打点試験中の接触径の推
移を示すグラフである。

【図４】本発明の一実施例による電極での連続打点試験
中のナゲット径の推移を示すグラフである。

【図５】本発明の第２の実施例による電極形状とした場
合の連続打点性能を示すグラフである。

【図６】本発明の第２の実施例による電極の接触径を示
す説明図である。

【図７】本発明の第３の実施例による電極形状とした場
合の連続打点性能を示すグラフである。

【図８】図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の第３の実施
例による電極形状を示す模式図である。

【図９】図９（Ａ）（Ｂ）は本発明の第３の実施例によ
る電極形状を示す模式図である。

【図１０】本発明の第４の実施例による電極形状を示す
模式図である。

【図１１】本発明の第４の実施例による電極形状とした
場合の連続打点性能を示すグラフである。

【符号の説明】

１電極１ａ電極先端の突起１ｂ突起外周部の平坦部１ｃ電極先端の外径部１ｄ電極先端の平面部１ｅ電極先端の平坦部１ｆ電極先端のコーン部２円形打痕３三日月形打痕

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム系被溶接材料の抵抗スポッ
ト溶接に用いる電極において、電極の電気伝導度が９７
ＩＡＣＳ％以上で、かつ、２００℃以下ではビッカース
硬さＨｖ８０以上、４００℃以上ではビッカース硬さＨ
ｖ３０以下となるように、２００℃から４００℃の間で
ビッカース硬さがＨｖ８０以上からＨｖ３０以下に軟化
する高温硬度特性を有する材料を用いてなることを特徴
とするアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用
電極。
【請求項２】電極先端の形状が電極先端にＲ８ｍｍ〜
Ｒ４０ｍｍの曲率半径をもつＲ形であって、かつ、被溶
接材料の薄板側の板厚をｔｍｍとしたときに、そのＲ形
状の部分が少なくとも直径で６√ｔｍｍ以上確保されて
いることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム系
被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極。
【請求項３】電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の
板厚をｔｍｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ
〜６√ｔｍｍの平面部を有し、かつ、その外周部は曲率
半径がＲ８ｍｍ〜Ｒ４０ｍｍのＲ形であることを特徴と
する請求項１に記載のアルミニウム系被溶接材料の抵抗
スポット溶接用電極。
【請求項４】電極先端の形状が電極先端にＲ８ｍｍ〜
Ｒ４０ｍｍの曲率半径をもつＲ形であって、かつ、被溶
接材料の薄板側の板厚をｔｍｍとしたときに、そのＲ形
状の先端部の直径が４√ｔｍｍ〜６√ｔｍｍの範囲にの
み、曲率半径がその電極の前記曲率半径よりも大きい別
の曲率半径を有した少なくとも二つ以上の複合球面ない
しは複合曲面で構成される形状を有することを特徴とす
る請求項１に記載のアルミニウム系被溶接材料の抵抗ス
ポット溶接用電極。
【請求項５】電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の
板厚をｔｍｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ
〜６√ｔｍｍの平面部を有し、かつ、その外周部は電極
の軸芯との直交軸に対し５°〜３０°の角度をもつ略テ
ーパ形状としたことを特徴とする請求項１に記載のアル
ミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極。
【請求項６】電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の
板厚をｔｍｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ
〜６√ｔｍｍの範囲にのみ、適宜な曲率半径をもつ球面
部を有し、かつ、その外周部は電極の軸芯との直交軸に
対し５°〜３０°の角度をもつ略テーパ形状としたこと
を特徴とする請求項１に記載のアルミニウム系被溶接材
料の抵抗スポット溶接用電極。
【請求項７】電極先端の形状が被溶接材料の薄板側の
板厚をｔｍｍとしたときに、電極先端に直径４√ｔｍｍ
〜６√ｔｍｍで、高さ０．１ｔｍｍ〜０．３ｔｍｍとな
る突起を設け、かつ、前記突起の外周部には前記突起の
外壁から全周にわたって少なくとも１ｍｍ以上の平坦部
を形成した形状としたことを特徴とする請求項１に記載
のアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電
極。
【請求項８】突起の角部または外壁部と、平坦部とを
適宜な曲率半径をもつ曲面でつないだ形状としたことを
特徴とする請求項７に記載のアルミニウム系被溶接材料
の抵抗スポット溶接用電極。
【請求項９】突起の先端形状が平面であることを特徴
とする請求項７または請求項８に記載のアルミニウム系
被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極。
【請求項１０】突起の先端形状が適宜な曲率半径を有
した球面であることを特徴とする請求項７または請求項
８に記載のアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶
接用電極。
【請求項１１】アルミニウム系被溶接材料を抵抗スポ
ット溶接するに際し、電極の電気伝導度が９７ＩＡＣＳ
％以上で、かつ、電極と被溶接材料との硬度差がビッカ
ース硬さにおいて、２００℃以下ではＨｖ２０以上であ
り、２５０℃〜４００℃の温度範囲の間ではＨｖ１５以
下となるような電極と被溶接材料とを用いて溶接を行う
ことを特徴とするアルミニウム系被溶接材料の抵抗スポ
ット溶接方法。
【請求項１２】電極の材質がタフピッチ銅であること
を特徴とする請求項１または請求項１１に記載のアルミ
ニウム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵
抗スポット溶接方法。
【請求項１３】電極の材質が無酸素銅であることを特
徴とする請求項１または請求項１１に記載のアルミニウ
ム系被溶接材料の抵抗スポット溶接用電極および抵抗ス
ポット溶接方法。