CN104972223A - 激光熔接方法和熔接结构 - Google Patents

Abstract

一种激光熔接方法，包括：当多个金属工件(W1，W2)被熔接时，以所述工件的一部分设定为熔接区域(S)，通过将第一激光束(L1)投射到所述熔接区域上而形成熔化部(Y)，在所述熔化部(Y)中，所述熔接区域内的所述工件熔化；以及在所述熔化部被固化的同时或者在所述熔化部固化了的固化部形成之后，投射第二激光束(L2)，使得所述第二激光束从与所述熔化部或所述固化部的中心(C)偏离的照射开始位置朝向所述中心环绕所述中心，或者使得所述第二激光束从包括所述熔化部或所述固化部的中心及其周围的照射开始区域聚焦至所述中心。

Description

激光熔接方法和熔接结构

技术领域

本发明涉及一种通过使用激光束和熔接结构而有利于熔接多个工件的激光熔接方法。

背景技术

例如，两块金属板的工件被堆叠或抵接且被激光束照射以进行激光熔接。为了通过激光熔接增加可靠性和强度，例如，在日本特许公报No.3-80596中提出了如下激光熔接方法的技术：当熔接工件时，在多个金属工件的表面的一部分被设定为熔接区域的情况下，将激光束投射到熔接区域上。

在该技术中，激光束被投射(扫描)成环绕熔接区域的中心。通过这种方式，可以通过将均匀的热量施加至较宽的范围而使工件熔化在一起。因此，可以增加由激光束熔接的熔接部的可靠性。

然而，在如日本特许公报No.3-80596中所描述的那样通过投射激光束使工件的一部分被熔化的情况下，热量更有可能从已被熔化的熔化部(熔池)的周围而不是熔化部的中心散发，因而熔化部的固化从熔化部的周围开始并且朝向熔化部的中心进行。此时，从熔化部的中心的固化开始至固化完成的固化速率(即，冷却速率)比熔化部的周围的固化速率(冷却速率)更高。

因此，存在下述情况，即：在熔接部的中心处的固化收缩通过液相流补偿之前完成了熔接部的中心处的固化收缩以及由此引起从熔化部固化了的熔接部(固化部)的中心或其附近开始的裂纹的产生和扩展。该裂纹从熔接部(固化部)的中心扩展并且因而难以预测其断裂模式。尤其当使用由铝制成的工件时，这种现象是显著的。

发明内容

本发明提供了能够减少熔化部固化了的固化部中的裂纹的激光熔接方法和熔接结构。

本发明的第一方面涉及一种激光熔接方法。该激光熔接方法包括：当多个金属工件被熔接时，以所述工件的一部分设定为熔接区域，通过将第一激光束投射到所述熔接区域上而形成熔化部，在所述熔化部中，所述熔接区域内的所述工件熔化；以及在所述熔化部被固化的同时或者在所述熔化部固化了的固化部形成之后，投射第二激光束，使得所述第二激光束从与所述熔化部或所述固化部的中心偏离的照射开始位置朝向所述中心环绕所述中心，或者使得所述第二激光束从包括所述熔化部或所述固化部的中心及其周围的照射开始区域聚焦至所述中心。

根据以上方面，在第一激光束的照射中，第一激光束投射到熔接区域上，以形成熔化部(熔池)，在该熔化部(熔池)中，熔接区域中的工件被熔化。在第二激光束的照射中，在第二激光束被投射直到熔化部被固化为止的情况下，当第二激光束从与熔化部的中心偏离的照射开始位置朝向所述中心环绕所述中心时，可以延迟熔化部的中心的固化。类似地，同样当第二激光束从包括熔化部的中心及其周围的照射开始区域聚焦至中心时，可以延迟熔化部的中心的固化。因此，液体伴随熔化部的中心的固化收缩而流动，并且因而可以抑制熔化部的中心附近的裂纹的产生。

同时，在第二激光束的照射中，在形成熔化部固化了的固化部之后第二激光束从与固化部的中心偏离的照射开始位置朝向所述中心环绕所述中心的情况下，被照射部分再次熔化，并且因而可以对从固化部的中心朝向固化部的周缘形成的裂纹进行密封。类似地，同样当第二激光束从包括固化部的中心及其周围的照射开始区域聚焦至中心时，可以对从固化部的中心朝向固化部的周缘形成的裂纹进行密封。

此处，本发明中的“熔化部的中心”指的是在熔化部的固化从其周围开始时熔化部的最后被固化的部分。“固化部的中心”指的是在熔化部的固化从其周围开始时，固化前的熔化部的最后被固化的部分。

当第二激光束投射直到熔化部被固化为止时，第二激光束投射到熔化部的熔化部分上。同时，当在形成熔化部固化了的固化部之后投射第二激光束时，第二激光束投射到固化部上。这是因为熔化部被完全固化。

此处，在以上方面中，所述第二激光束被投射，直至所述熔化部被固化为止。在所述第二激光束的照射中，所述第二激光束伴随着沿从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心的方向的固化进程被投射到所述熔化部上。这样，沿从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心的方向的固化进程可以被延迟。

根据以上方面，相关于第一激光束照射之后熔化部的从其周缘朝向中心的固化的进展，用第二激光束照射熔化部。因此，熔化部被第二激光束加热，并且可以延迟沿从熔化部的周缘朝向熔化部的中心的方向的固化的进展。通过这种方式，液体伴随熔化部的固化收缩而流动，并且因而可以抑制熔化部的中心附近的裂纹的产生。

此处，在以上方面中，在第二激光束的照射中，照射开始位置可以位于熔化部的周缘上。在这种情况下，除了上述效果之外，还可以抑制从熔化部的周缘到熔化部的中心的固化速率(冷却速率)的波动，并且因而熔化部可以被固化为具有更均匀的结构。类似地，照射开始区域可以是被熔化部的周缘围绕的区域。同样，在这种情况下，熔化部可以被固化为具有从熔化部的周缘到熔化部的中心的更均匀的结构。

此外，在以上方面中，在第二激光束的照射中，照射开始位置可以位于熔化部的周缘与熔化部的中心之间。在这种情况下，可以延迟熔化部的至少中心及其周围的固化的进展。因此，除了上述效果之外，还可以使中心及其周边处的固化速率(冷却速率)更接近熔化部的周围附近的固化速率(冷却速率)。类似地，照射开始区域可以是下述区域，即：所述区域的周缘位于所述熔化部的周缘与所述熔化部的中心之间并且所述区域包括所述中心。熔化部可以被固化为具有从熔化部的周缘到熔化部的中心的均匀的结构。

在以上方面中，在第二激光束的照射中，所述第二激光束可以与所述固化进程相结合地被投射成使得柱状晶体结构从所述熔化部的周缘生长至所述熔化部的中心。在任一方面的情况下，都可以使从熔化部的周缘到熔化部的中心设置的任何部分处的固化速率更接近彼此。因而，熔化部固化了的固化部(熔接部)从固化部的周缘至固化部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从固化部的周缘朝向固化部的中心的方向延伸。因此，在固化部的柱状晶体结构中，即使当产生从中心开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体中的每个柱状晶体的从固化部的周缘至固化部的中心的生长是间歇性的。

在以上方面中，在所述第一激光束的照射之后且在所述第二激光束的照射之前的时间段中，在柱状晶体结构与所述固化进程相结合地从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心生长为围绕所述熔化部的中心并且然后在完成了所述柱状晶体结构的生长之后开始等轴晶体结构的生长之后，可以开始第二激光束照射。在所述第二激光束照射过程中，所述第二激光束可以被投射成使得所述等轴晶体结构保留为围绕所述熔化部的中心，并且使得所述柱状晶体结构从所述等轴晶体结构生长至所述熔化部的中心。

根据以上方面，熔化部固化了的固化部(熔接部)包括：由柱状晶体结构形成的第一柱状晶体区域，在该柱状晶体结构中，柱状晶体从固化部的周缘沿从固化部的周缘朝向固化部的中心的方向延伸；由等轴晶体结构形成的等轴晶体区域，该等轴晶体结构形成为从第一柱状晶体区域围绕固化部的中心；以及第二柱状晶体区域，该第二柱状晶体区域从等轴晶体区域至固化部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体朝向固化部的中心延伸。通过这种方式，即使当在固化期间在第二柱状晶体区域的柱状晶体结构中产生从中心开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体的生长是间歇性的。另外，即使当裂纹进一步延伸时，通过等轴晶体区域的等轴晶体结构仍可以阻止该裂纹。因此，可以抑制裂纹的扩展。

另外，在上述方面中，描述了第二激光束被投射直到熔化部固化为止的情况。同时，下面将对在形成熔化部固化了的固化部之后投射第二激光束的情况的方面进行描述。

在以上方面中，在第二激光束照射的中，第二激光束投射到熔化部固化了的固化部上，以使固化部再次熔化。在这种情况下，包括固化部的中心及其附近的区域的周缘上的位置可以被设定为照射开始位置，使得包括固化部的中心及其附近并且通过第二激光束的照射被再次熔化的区域被固化的冷却速率比包括熔化部的中心及其附近的区域在第一激光束的照射之后被固化的冷却速率更慢。根据这方面，在固化部的中心及其附近很可能产生裂纹。然而，从照射开始位置至固化部的中心的区域被再次熔化，并且因而可以对形成在固化部的中心及其附近的裂纹进行密封。

被固化部的中心以及其附近的区域的周缘围绕的区域可以设定为照射开始区域，并且第二激光束可以投射到其上。在这种情况下，由于照射开始区域中的被照射部分被再次熔化，因此可以预期相同的效果，并且因而可以对从固化部的中心朝向固化部的周缘形成的裂纹进行密封。

在以上方面中，固化部可以包括：等轴晶体区域，该等轴晶体区域以包括固化部的中心的方式形成有等轴晶体结构；以及柱状晶体区域，该柱状晶体区域以从固化部的周缘朝向等轴晶体区域围绕等轴晶体区域的方式形成有柱状晶体结构。第二激光束可以投射成使得等轴晶体区域的等轴晶体结构变为柱状晶体结构。

根据以上方面，通过第二激光束的照射，整个等轴晶体结构以包括固化部的中心的方式变为柱状晶体结构。因而，固化部从固化部的周缘至固化部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从固化部的周缘朝向固化部的中心的方向延伸。因此，在固化部的柱状晶体结构中，即使当产生从中心开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体中的每个柱状晶体的从固化部的周缘至固化部的中心的生长是间歇性的。

另外，在以上方面中，固化部可以包括：等轴晶体区域，该等轴晶体区域以包括固化部的中心的方式形成有等轴晶体结构；以及柱状晶体区域，该柱状晶体区域以从固化部的周缘朝向等轴晶体区域围绕等轴晶体区域的方式形成有柱状晶体结构。第二激光束可以投射到等轴晶体区域上，使得等轴晶体区域的等轴晶体结构的一部分围绕固化部的中心并且使得等轴晶体区域的剩余等轴晶体结构变为柱状晶体结构。

根据以上方面，固化部(熔接部)包括：由柱状晶体结构形成的第一柱状晶体区域，在该柱状晶体结构中，柱状晶体从固化部的周缘沿从固化部的周缘朝向固化部的中心的方向延伸；等轴晶体区域，该等轴晶体区域由等轴晶体结构形成，该等轴晶体结构形成为从第一柱状晶体区域围绕固化部的中心；以及第二柱状晶体区域，该第二柱状晶体区域从等轴晶体区域至固化部的中心由等轴晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体朝向固化部的中心延伸。通过这种方式，即使当在固化期间在第二柱状晶体区域的柱状晶体结构中产生从中心开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体的生长是间歇性的。另外，即使当裂纹进一步扩展时，通过等轴晶体区域的等轴晶体结构仍可以阻止该裂纹。因此，可以抑制裂纹的扩展。

本发明的第二方面涉及一种熔接结构。该熔接结构包括熔接部，在该熔接部中，多个金属工件的一部分被激光束熔化并且被熔接。熔接部从熔接部的周缘至熔接部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从熔接部的周缘朝向熔接部的中心的方向延伸。

根据以上方面，熔接区域从熔接部的周缘至熔接部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从熔接部的周缘朝向熔接部的中心的方向延伸。因而，在熔接部的柱状晶体结构中，即使当产生从中心开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体中的每个柱状晶体的从熔接部的周缘至熔接部的中心的生长是间歇性的。

另外，本发明的第三方面涉及一种熔接结构。该熔接结构包括熔接部，在该熔接部中，多个金属工件的一部分被激光束熔化并且被熔接。熔接部包括：由柱状晶体结构形成的第一柱状晶体区域，在该柱状晶体结构中，柱状晶体从熔接部的周缘沿从熔接部的周缘朝向熔接部的中心的方向延伸；由等轴晶体结构形成的等轴晶体区域，该等轴晶体结构形成为从第一柱状晶体区域围绕熔接部的中心；以及第二柱状晶体区域，该第二柱状晶体区域从所述等轴晶体区域至熔接部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体朝向熔接部的中心延伸。

根据以上方面，即使当产生从第二柱状晶体区域——在该区域中，很可能在熔接期间产生裂纹——的柱状晶体结构开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体的生长是间歇性的。另外，即使当裂纹进一步扩展时，通过等轴晶体区域的等轴晶体结构仍可以阻止该裂纹。因此，可以抑制裂纹的扩展。

此外，本发明的第四方面涉及一种熔接结构。该熔接结构包括熔接区域，在该熔接区域中，多个金属工件的一部分被激光束熔化并且被熔接。熔接部的在被激光束照射的一侧上的表面由下述表面形成：主凹面，该主凹面从熔接部的周缘朝向熔接部的中心凹进；以及副凹面，该副凹面在所述熔接部的中心附近从所述主凹面进一步凹进。熔接部的与副凹面对应的背面不是凹进的，或者是比副凹面更浅的凹面。

在根据以上方面的熔接结构中，在通过如上所述的激光束熔接方法来对熔接结构进行熔接的情况下，可以形成这种表面形状。在一般的熔接方法中，在被激光束照射的表面的相反侧上的背面中形成有大的凹部。然而，在本发明的以上方面中，被激光束照射的一侧上的表面形成有：主凹面，该主凹面从熔接部的周缘朝向熔接部的中心凹进；以及副凹面，该副凹面在熔接部的中心附近从主凹面进一步凹进。因此，在熔接之后通过密封件等可以容易地对副凹面进行修复。另外，熔接部的与副凹面对应的背面不是凹进的，或者是比副凹面更浅的凹面。因而，水等不太可能聚集，并且可以降低零件腐蚀的可能。

根据本发明的以上方面，可以减少在位于工件的一部分中的熔接区域中、即熔化部固化了的固化部中产生的裂纹。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，在附图中相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1A为用于执行根据本发明的第一实施方式的激光熔接方法的激光熔接装置的一个示例的示意图并且为沿侧面方向观察到的熔接状态的视图；

图1B为用于执行根据本发明的第一实施方式的激光熔接方法的激光熔接装置的一个示例的示意图并且为沿正面方向观察到的熔接状态的视图；

图2包括用于图示根据本发明的第一实施方式的激光熔接方法的第一激光束照射过程的示意图，其中，图2A至图2C示出了工件依次被第一激光束照射；

图3包括在图2中示出的照射过程之后不执行第二激光束照射过程的情况下熔化部被冷却的状态的示意图，其中，图3A和图3B示出了熔化部被依次冷却；

图4包括用于图示根据本发明的第一实施方式的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图4A至图4D示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图4E为在第二激光束的照射之后的熔接部的视图；

图5包括用于图示根据本发明的第一实施方式的改型的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图5A图示了第二激光束的照射，图5B至图5D示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图5E为第二激光束的照射之后的熔接部的视图；

图6包括用于图示根据本发明的第二实施方式的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图6A和图6B为熔化部的固化的变化的视图，图6C和图6D示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图6E为第二激光束的照射之后的熔接部的视图；

图7包括用于图示根据本发明的第二实施方式的改型的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图7A和图7B为熔化部的固化的变化的视图，图7C和图7D示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图7E为第二激光束的照射之后的熔接部的视图；

图8包括用于图示根据本发明的第三实施方式的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图8A为第一激光束的照射之后的固化部的视图，图8B和图8C示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图8D为第二激光束的照射之后的固化部的视图；

图9包括用于图示根据本发明的第三实施方式的改型的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图9A为第一激光束的照射之后的固化部的视图，图9B和图9C示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图9D为第二激光束的照射之后的固化部的视图；

图10A为根据本发明的第一示例的熔接部的结构的图像；

图10B为根据本发明的第二示例的熔接部的结构的图像；

图10C为根据比较示例的熔接部的结构的图像；

图11A为根据本发明的第一示例的熔接部的截面的图像；

图11B为根据比较示例的熔接部的截面的图像；

图12A为根据本发明的第一示例、第二示例和比较示例的熔接部中的断裂的最大长度的图表；

图12B为根据本发明的第一示例、第二示例和比较示例的熔接部中的断裂的总长度的图表；

图13A为当剪切载荷作用在熔接部上时，根据本发明的第二示例的熔接部中的断裂的表面的图像；

图13B为当剪切载荷作用在熔接部上时，根据比较示例的熔接部中的断裂的表面的图像；

图14A为当拉伸载荷作用在熔接部上时，根据本发明的第二示例的熔接部中的断裂的表面的图像；以及

图14B为当拉伸载荷作用在熔接部上时，根据比较示例的熔接部中的断裂的表面的图像。

具体实施方式

下面将对根据本发明的一些实施方式的激光熔接方法进行描述。

[第一实施方式]

图1为用于执行根据本发明的第一实施方式的激光熔接方法的激光熔接装置的一个示例的示意图。图1A为沿侧面方向观察到的熔接状态的视图，图1B为沿正面方向观察到的熔接状态的视图。

1.关于装置构型

图1为根据本发明的实施方式的激光熔接装置100的总体构型的示意图。图1A为沿侧面方向观察到的熔接状态的视图，图1B为沿正面方向观察到的熔接状态的视图。

图1A和图1B中示出的激光熔接装置包括作为主要部件的激光束照射部1。激光束照射部1为下述装置，即：该装置提供用于熔接的激光束(第一激光束和第二激光束)L1和L2并且将选定的激光束投射到两个金属工件W1和W2上，所述两个金属工件W1和W2上被堆叠或设置成在两个金属工件W1和W2之间具有微小的间隙。在本实施方式中，两个工件W1和W2通过被堆叠而被熔接。然而，工件的数目不限于两个。例如，两个工件可以以下面将描述的方法经受熔接或角焊。

另外，作为工件W1和工件W2的材料，可以容易地开裂的材料比如铝合金或钢(例如高碳钢)是优选的。通过下面将描述的熔接，很可能在这些材料中的任何材料中形成柱状晶体结构和等轴晶体结构，并且在熔接部的中心处容易产生裂纹。然而，可以通过执行下面将描述的激光熔接来解决这种问题。

下面将描述的第一激光束L1和第二激光束L2各自被作为光学系统的固定反射镜7和从动反射镜8依次反射并且相对于两个工件W1和W2投射。此处，从动反射镜8被控制为是从动的，使得入射到从动反射镜8上的第一激光束L1的反射方向被控制并且使得第一激光束L1和第二激光束L2投射到期望位置。这些激光束可以以例如如图1B中所示的预先设定的轨迹(例如，以圆形或螺旋形)被扫描。通过使用这种激光熔接装置100来执行下面将描述的第一激光束照射过程和第二激光束照射过程。

2.关于第一激光束照射过程

图2包括用于图示根据第一实施方式的激光熔接方法的第一激光束照射过程的示意图，其中，图2A至图2C示出了工件依次被第一激光束照射。

如图2中所示，在第一激光束照射过程中，当两个金属工件W1和W2被熔接时，工件的一部分被设定为熔接区域P，该熔接区域P被第一激光束L1照射。通过这种方式，形成了熔化部Y，在该熔化部Y中，熔接区域P中的工件被熔化。

更具体地，在本实施方式中，如图2A中所示，第一激光束L1扫描在圆周R1上，使得第一激光束L1环绕熔接区域P的中心并且第一激光束L1在熔接区域P的圆周R1中熔化工件。

接下来，如图2B中所示，第一激光束L1扫描在圆周R2上，圆周R2的半径比圆周R1的半径大，使得第一激光束L1环绕熔接区域P的中心并且第一激光束L1在熔接区域P的圆周R2附近熔化工件。

此外，如图2C中所示，第一激光束L1扫描在圆周R3上，圆周R3的半径比圆周R2的半径大，使得第一激光束L1环绕熔接区域P的中心并且第一激光束L1在熔接区域P的圆周R3附近熔化工件。正如所述的，第一激光束L1从熔接区域P的中心朝向熔接区域P的周缘环绕中心，并且该区域中的材料被第一激光束L1熔化。

通过这种方式，在形成的熔化部Y中，周缘处的温度比中心处的温度高。因而，与第一激光束L1从周缘向中心扫描的情况相比，可以降低中心处的固化速率。正如所述的，中心以与周缘相同的方式逐渐地固化。因而，可以在熔接部固化之后抑制裂纹在中心附近产生。

此处，在图2中示出的照射过程且熔化部Y被冷却之后不执行下面将描述的第二激光束照射过程的情况下，如图3A中所示，热量从熔化部Y的周缘S比起从熔化部Y的中心C更容易散发。因此，固化从熔化部Y的周缘S开始，并且熔化部Y的固化朝向中心进行。

然后，如图3B中所示，在熔化部Y固化了的固化部G中，等轴晶体结构G2(等轴晶体区域)以包括固化部G的中心C的方式形成，柱状晶体结构(柱状晶体区域)G1以围绕等轴晶体结构G2(等轴晶体区域)的方式从固化部G的周缘S朝向等轴晶体区域形成。

此处，与等轴晶体结构和柱晶体结构的形成无关地，从熔化部Y的中心C的固化开始至完全固化的固化速率(即，冷却速率)比熔化部Y的周缘S的固化速率(冷却速率)高。因此，在熔接部Y的中心C的固化收缩被中心C处的液相流补偿之前完成了熔接部Y的中心C的固化收缩，并且结构被沿周向方向拉动。这可能引起从固化部G的中心或其附近开始的裂纹的产生和扩展。

鉴于以上所述，在本实施方式中，执行下面将描述的第二激光束照射过程。注意，在本实施方式中，熔化部(熔池)Y通过扫描第一激光束L1而形成。然而，用于形成熔化部等的方法没有特别限制，只要可以形成如图2C中示出的具有周缘的熔化部Y即可。

3.关于第二激光束照射过程

图4包括用于图示根据第一实施方式的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图4A至图4D示出了工件依次被第二激光束照射，并且其中，图4E为在第二激光束的照射之后的熔接部的视图。

在本实施方式中，在第二激光束照射过程中，第二激光束L2投射到熔化部Y中的已熔化部分上直到熔化部Y被固化。更具体地，第二激光束L2从与熔化部Y的中心C偏离的照射开始位置朝向中心C环绕中心C，并且然后第二激光束L2被聚焦到中心C。

更具体地，如图4A中所示，在本实施方式中，照射开始位置位于熔化部Y的周缘S上。第二激光束L2伴随着沿从熔化部Y的周缘S朝向熔化部Y的中心C的方向的固化进程从该位置投射到熔化部Y上，同时环绕中心C，使得柱状晶体结构从熔化部Y的周缘S生长至熔化部Y的中心。在这种情况下，第二激光束L2可以投射成绘制出以中心C为中心、具有逐渐减小的半径的同心圆。替代性地，第二激光束L2可以以螺旋状朝向中心C投射。

如参照图3A所描述的，在第一激光束的照射之后，熔化部Y的固化从周缘S朝向中心C进行。然而，如上所述，通过将第二激光束L2投射到熔化部Y上而延迟了沿从熔化部Y的周缘S朝向熔化部Y的中心C的方向的固化进程。

通过这种方式，抑制了从熔化部Y的周缘S至熔化部Y的中心C的固化速率(冷却速率)的波动，使得熔化部Y可以固化为具有更均匀的结构。在本实施方式中，熔化部Y固化了的固化部G从固化部G的周缘S至固化部G的中心C由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从固化部G的周缘S朝向固化部G的中心C的方向延伸(例如，参见下面将描述的图10A)。

因此，在固化部G的柱形晶体结构中，即使当产生从中心C开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体中的每个柱状晶体的从固化部G的周缘S至固化部G的中心的生长是间歇性的。

图5包括用于图示根据第一实施方式的改型的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图5A图示了第二激光束的照射，图5B至图5D示出了工件依次被第二激光束照射，并且图5E为第二激光束的照射之后的熔接部的视图。

在上述实施方式中，第二激光束L2扫描在熔化部Y上。例如，如图5A中所示，可以调节第二激光束L2的焦点的位置，以调节第二激光束L2相对于工件的照射区域。在这种情况下，可以通过高速地移动第二激光束L2的聚光透镜来调节照射区域(照射区)。此处，第二激光束L2从作为散焦位置的位置T2(T2’)投射至聚焦位置T1，同时调节激光束的输出以使得其强度例如变得恒定。

在本实施方式中，第二激光束L2投射成使得第二激光束L2从包括熔化部Y的中心C及其周围的照射开始区域聚焦至中心C。更具体地，如图5B中所示，照射开始位置被设定为被熔化部Y的周缘S围绕的区域。然后，如图5B至图5D中所示，沿从熔化部Y的周缘S朝向熔化部Y的中心C的方向的固化进程被延迟，使得通过伴随着沿从熔化部Y的周缘S朝向熔化部Y的中心C的方向的固化进程将第二激光束L2聚焦至熔化部Y，柱状晶体结构从熔化部Y的周缘S生长至熔化部Y的中心C。因此，可以预期与上述情况下获得的效果相同的效果。

在本实施方式及其改型中，第二激光束L2投射成使得柱状晶体结构从熔化部Y的周缘S生长至熔化部Y的中心C。然而，例如，在沿从熔化部Y的周缘S朝向熔化部Y的中心C的方向的固化进程延迟并且液体可以伴随着熔化部Y的中心C的固化收缩而流动的情况下，可以抑制中心C处的裂纹的扩展。因而，在固化期间伴随结构的生长的第二激光束L2的照射并非必需。

[第二实施方式]

图6包括用于图示根据第二实施方式的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图6A和图6B为熔化部的固化的变化的视图，图6C和图6D示出了工件依次被第二激光束照射，并且图6E为第二激光束的照射之后的熔接部的视图。

第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于第二激光束L2的照射开始位置和第二激光束L2的时机。注意，第二实施方式与第一实施方式的相同之处在于下述方面，即：在第二激光束照射过程中，熔化部Y中的已熔化部分被第二激光束L2照射，直到熔化部Y被固化为止。将不对第二实施方式的与第一实施方式相同之处进行详细地描述。

在第二实施方式中，在第二激光束照射过程中，照射开始位置位于熔化部Y的周缘S与熔化部Y的中心C之间(例如参见图6C)。此处，在本实施方式中，在第一激光束照射过程(参见图2C)之后并且在第二激光束的照射(参见图6C)之前的时间段中，如图6A和图6B中所示，与固化进程相结合地，柱状晶体结构G1以围绕熔化部Y的中心C的方式从熔化部Y的周缘S朝向熔化部Y的中心C生长。此时，不投射第二激光束。

接下来，在完成了柱状晶体结构G1的生长之后开始等轴晶体结构G2的生长之后，如图6C中所示，开始第二激光束照射过程。在第二激光束照射过程中，第二激光束L2投射成使得等轴晶体结构G2保持围绕熔化部Y的中心C并且使得柱状晶体结构从等轴晶体结构G2生长至熔化部Y的中心C。在这种情况下，第二激光束L2可以投射成绘制出以中心C为中心、具有逐渐减小的半径的同心圆。替代性地，第二激光束L2可以以螺旋状朝向中心C投射。

正如所述的，如下面将描述的图6E和图10B中所示，在熔化部Y固化了的固化部(熔接部)G中，由柱状晶体结构G1形成的第一柱状晶体区域在从固化部G的周缘S朝向固化部G的中心C的方向上形成，并且在柱状晶体结构G1中，柱状晶体从固化部G的周缘S延伸。此外，由等轴晶体结构G2形成的等轴晶体区域形成为从第一柱状晶体区域(柱状晶体结构G1)围绕固化部G的中心C。此外，由柱状晶体结构G3形成的第二柱状晶体区域从等轴晶体区域(等轴晶体结构G2)形成至固化部G的中心C，并且在柱状晶体结构G3中，柱状晶体朝向固化部G的中心C延伸。

因此，即使当在固化期间在第二柱状晶体区域的柱状晶体结构(柱状晶体结构G3)中产生从中心C开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体的生长是间歇性的。另外，即使当裂纹进一步扩展时，该裂纹仍可以被等轴晶体区域的等轴晶体结构G2阻止。因此，可以抑制裂纹的扩展。

此处，第二激光束可以如第一实施方式的改型中所描述的那样被使用。在这种情况下，照射开始区域需要是如下区域，即：该区域的周缘位于熔化部Y的周缘S与熔化部Y的中心C之间并且该区域包括中心C。

图7包括用于图示根据第二实施方式的改型的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图7A和图7B为熔化部的固化的变化的视图，图7C和图7D示出了工件依次被第二激光束照射，并且图7E为第二激光束的照射之后的熔接部的视图。

在本改型中，如图7A至图7D中所示，在第二激光束照射过程中，在等轴晶体即将形成之前或者在等轴晶体形成的同时，与固化进程相结合地投射第二激光束L2，使得等轴晶体不保留并且使得柱状晶体结构G1从熔化部Y的周边S生长至熔化部Y的中心C。因此，可以获得与第一实施方式中的熔接部相同的熔接部(固化部G)。

可以使熔化部Y的周缘S的固化速率更接近熔化部Y的中心C的固化速率。因而，如图7E中所示，熔化部Y固化了的固化部G从固化部G的周缘S至固化部G的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从固化部G的周缘S朝向固化部G的中心C的方向延伸。因此，在固化部G的柱状晶体结构中，即使当产生从中心C开始的裂纹时，仍可减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体中的每个柱状晶体的从固化部G的周缘S至固化部G的中心的生长是间歇性的。

[第三实施方式]

图8包括用于图示根据第三实施方式的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图8A为第一激光束的照射之后的固化部的视图，图8B和图8C示出了工件依次被第二激光束照射，并且图8D为第二激光束的照射之后的固化部的视图。

第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于，第二激光束在熔化部固化之后被投射。在本实施方式中，在熔化部Y固化了的固化部G形成之后(即，参见图3B和图8A)，第二激光束L2投射成使得第二激光束L2从与固化部G的中心C偏离的照射开始位置朝向中心C环绕中心C。以这种方式，被照射部分再次熔化，并且因而可以对从固化部G的中心C朝向固化部G的周缘S形成的裂纹进行密封。

更具体地，在第二激光束照射过程中，第二激光束L2投射到固化部G上并且再次熔化固化部G。此处，包括固化部G的中心C及其附近的区域的周缘上的位置被设定为照射开始位置，使得在包括固化部的中心及其附近并且通过第二激光束L2的照射被再次熔化的区域固化前的固化速率比包括熔化部Y的中心及其附近的区域在第一激光束L1的照射之后被固化前的固化速率(图3B中示出的状态下的冷却速率)慢。此时，针对冷却速率，调节第二激光束的强度，并且还调节由固化部G吸收的热量。另外，类似于第一实施方式，第二激光束L2可以投射成绘制出以中心C为中心、具有逐渐减小的半径的同心圆。替代性地，第二激光束L2可以以螺旋状朝向中心C投射。

在本实施方式中，如上所述，固化部G包括：等轴晶体区域，该等轴晶体区域以包括固化部G的中心的方式形成有等轴晶体结构G2；以及柱状晶体区域，该柱状晶体区域以围绕等轴晶体区域的方式从固化部G的周缘S朝向等轴晶体区域由柱状晶体结构G1形成。因而，如图8B中所示，第二激光束投射到等轴晶体区域上并且再次熔化等轴晶体区域(形成熔化部Y)，使得等轴晶体区域的等轴晶体结构G2的一部分围绕固化部G的中心并且使得等轴晶体区域中的剩余等轴晶体结构变为柱状晶体结构G3。

正如所述的，类似于第二实施方式，在熔化部固化了的固化部(熔接部)G中，由柱状晶体结构G1形成的第一柱状晶体区域形成在从固化部G的周缘S朝向固化部G的中心C的方向上，并且在柱状晶体结构G1中，柱状晶体从固化部G的周缘S延伸。此外，由等轴晶体结构G2形成的等轴晶体区域形成为从第一柱状晶体区域(柱状晶体结构G1)围绕固化部G的中心C。此外，由柱状晶体结构G3形成的第二柱状晶体区域从等轴晶体区域(等轴晶体结构G2)形成至固化部G的中心C，并且在柱状晶体结构G3中，柱状晶体朝向固化部G的中心C延伸。

因此，即使当在固化期间在第二柱状晶体区域的柱状晶体结构(柱状晶体结构G3)中产生从中心C开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体的生长是间歇性的。另外，即使当裂纹进一步扩展时，该裂纹仍可以被等轴晶体区域的等轴晶体结构G2阻止。因此，可以抑制裂纹的扩展。

类似地，同样当使用如第一实施方式的改型中那样的用于照射激光束的方法将第二激光束从包括固化部G的中心C及其周围的照射开始区域(更具体地，等轴晶体区域的内侧上的区域)聚焦至固化区域G的中心C时，可以对从固化部G的中心C朝向固化部G的周围S形成的裂纹进行密封。

图9包括用于图示根据第三实施方式的改型的激光熔接方法的第二激光束照射过程的示意图，其中，图9A为第一激光束的照射之后的固化部的视图，图9B和图9C示出了工件依次被第二激光束照射，并且图9D为第二激光束的照射之后的固化部的视图。

在上述实施方式中，第二激光束L2投射成使得等轴晶体结构G2的一部分保留下来。然而，如图9B和图9C中所示，第二激光束可以投射成使得等轴晶体区域的等轴晶体结构G2变成柱状晶体结构G1。

以这种方式，在获得的熔接结构中，整个等轴晶体结构以包括固化部(熔接部)G的中心C的方式变成柱状晶体结构。因此，固化部G从固化部G的周缘S至固化部G的中心C由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从固化部G的周缘S朝向固化部G的中心C的方向延伸。因此，在固化部G的柱状晶体结构G3中，即使当产生从中心C开始的裂纹时，仍可以减小裂纹的扩展。这是因为柱状晶体中的每个柱状晶体的从固化部G的周缘S至固化部G的中心的生长是间歇性的。

注意，在这些实施方式中的任一实施方式中，在包括通过第一激光束和第二激光束熔接的熔接部(固化部G)的熔接结构中，激光束投射到熔化部上或固化部的中心上较长时间。因此，在这些实施方式中的任一实施方式中，如图9C中例示的，例如，固化部G的在被激光束照射的一侧上的表面由主凹面F1和副凹面F2形成，其中，主凹面F1从固化部G的周缘S朝向熔接部的中心凹进，副凹面F2在固化部G的中心附近从主凹面F1进一步凹进。另外，固化部G的与副凹面F2对应的背面由比副凹面F2浅的凹面F3形成。另外，如其他实施方式中所示，固化部G的与副凹面F2对应的背面可以不凹进(例如参见图7E)。

因此，副凹面F2形成在被激光束照射的一侧上的表面上。因而，副凹面F2可以在熔接之后通过密封件等容易地修复。另外，熔接部的与副凹面F2对应的背面不凹进，或者由比副凹面F2浅的凹面F3形成。因而，水等不太可能聚集在其中，并且可以降低零件腐蚀的可能。

[示例]

下面将描述根据本发明的示例。

[第一示例(对应于图4)]

制备了由6000系铝合金制成且分别具有1.2mm和1.0mm的厚度的板材(工件)。第一激光束投射在其上以具有8mm的熔接半径。此外，通过使用第一实施方式中示出的方法(图4中示出)，第二激光束的扫描轨迹逐渐地从熔化部的外周聚焦至内侧，并且熔化部缓慢地冷却以固化，从而在这些材料中的每种材料中形成熔接部。第一激光束具有2.5kw至4.0kw的输出，第二激光束具有0.5kw至1.5kw范围内的输出。类似地，作为工件的板材被弯曲成L形且被熔接，如图14中所示。

[第二示例(参见图6)]

以与第一示例中相同的方式熔接作为工件的板材。第二示例与第一示例的不同点在于，在第二实施方式中所描述的方法中(参见图6)，激光束的照射在第一激光束的投射之后且在熔化部的中心的固化之前的时间段内保持停止，直到等轴晶体的形成开始为止，然后激光束在等轴晶体形成之后被再次投射，并且等轴晶体的内侧上的区域被缓慢地冷却，以固化熔化部(以形成熔接部)。

[比较示例]

以与第一示例中相同的方式熔接作为工件的板材。比较示例与第一示例的不同点在于，第二激光束不被投射。

<结构的观察>

根据第一示例、第二示例以及比较示例的熔接部均经受电抛光并且然后通过显微镜进行观察。图10A为根据第一示例的熔接部的结构的图像，图10B为根据第二示例的熔接部的结构的图像，图10C为根据比较示例的熔接部的结构的图像。

如图10A中所示，可以理解的是，第一示例的熔接部从熔接部的周缘至熔接部的中心由柱状晶体结构形成，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体沿从熔接部的周缘朝向熔接部的中心的方向延伸。

如图10B中所示，在第二示例的熔接部中，形成了由柱状晶体结构形成的第一柱状晶体区域，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体在从熔接部的周缘朝向熔接部的中心的方向上从熔接部的周缘延伸。另外，由等轴晶体结构形成的等轴晶体区域自第一柱状晶体区域形成，并且等轴晶体结构形成为围绕熔接部的中心。此外，由柱状晶体结构形成的第二柱状晶体区域从等轴晶体区域形成至熔接部的中心，并且在柱状晶体结构中，柱状晶体朝向熔接部的中心延伸。

如图10C中所示，在比较示例的熔接部中，等轴晶体结构形成为包括熔接部的中心，并且等轴晶体结构以围绕等轴晶体区域的方式从熔接部的周缘朝向等轴晶体区域形成。

<截面的观察>

通过显微镜对根据第一示例和比较示例的熔接部的截面进行观察。图11A为根据第一示例的熔接部的截面的图像，图11B为根据比较示例的熔接部的截面的图像。

如图11A中所示，在第一示例的熔接部中，熔接部的在被激光束照射的一侧上的表面形成有主凹面F1和副凹面F2，其中，主凹面F1从熔接部的周缘朝向熔接部的中心凹进，副凹面F2在熔接部的中心附近从主凹面F1进一步凹进。另外，固化部G的与副凹面F2对应的背面形成有比副凹面F2更浅的凹面F3。

如图11B中所示，在比较示例的熔接部中，熔接部的在被激光束照射的一侧上的表面形成有主凹面F1，该主凹面F1从熔接部的周缘朝向熔接部的中心凹进。然而，没有形成如第一示例中所描述的在熔接部的中心附近从主凹面F1进一步凹进的副凹面F2。与第一示例中的固化部G的背面不同，固化部G的与副凹面F2对应的背面形成有比副凹面F2更深的凹面F3。

<断裂的观察>

三个样本用于关于根据第一示例、第二示例和比较示例的熔接部对断裂的最大长度和断裂的总长度进行测量。图12A示出了根据第一示例、第二示例和比较示例的熔接部中的断裂的最大长度，图12B示出了根据第一示例、第二示例和比较示例的熔接部中的断裂的总长度。

如图12A和图12B中所示，断裂的最大长度和断裂的总长度沿第二示例、第一示例和比较示例的顺序变短。认为与比较示例相比，在第一示例的情况下，柱状晶体结构从固化部的周缘形成至固化部的中心，柱状晶体结构中的每个柱状晶体的生长是间歇性的，并且因而可以减小裂纹的扩展。还认为与第一示例和比较示例相比，在第二示例的情况下，即使当在固化期间在第二柱状晶体区域的柱状晶体结构中产生了从中心开始的裂纹时，仍可以通过等轴晶体区域的等轴晶体结构来阻止该裂纹。

<断裂形貌的观察>

关于第一示例和比较示例，观察了当剪切载荷作用在熔接部上时的表面状态。图13A为当剪切载荷作用在熔接部上时的根据第二示例的熔接部的表面的图像，图13B为当剪切载荷作用在熔接部上时的根据比较示例的熔接部中的断裂的表面的图像。

对于第一示例和比较示例，观察了当拉伸载荷作用在熔接部上时的表面状态。图14A为当拉伸载荷作用在熔接部上时的根据第二示例的熔接部的表面的图像，以及图14B为当拉伸载荷作用在熔接部上时的根据比较示例的熔接部中的断裂的表面的图像。

如图13A和图13B中所示，在第二示例的情况下，在熔接部的周缘(边界部分)处产生断裂。然而，在比较示例的情况下，在熔接部的中心处产生断裂。换言之，在第二示例中，没有从熔接所产生的裂纹产生断裂。

如图14B中所示，在第二示例的情况下，没有产生断裂。然而，在比较示例的情况下，在熔接部的中心处产生断裂。

到目前为止，已通过使用本发明的各实施方式进行了描述。本发明的具体构型不限于这些实施方式和示例，并且在本发明的要点的范围内所做出的任何设计变化都包含在本发明中。

Claims (12)

1.一种激光熔接方法，其特征在于包括：

当多个金属工件(W1，W2)被熔接时，以所述工件的一部分设定为熔接区域(S)，通过将第一激光束(L1)投射到所述熔接区域上而形成熔化部(Y)，在所述熔化部(Y)中，所述熔接区域内的所述工件熔化；以及

在所述熔化部被固化的同时或者在所述熔化部固化了的固化部形成之后，投射第二激光束(L2)，使得所述第二激光束从与所述熔化部或所述固化部的中心(C)偏离的照射开始位置朝向所述中心环绕所述中心，或者使得所述第二激光束从包括所述熔化部或所述固化部的中心及其周围的照射开始区域聚焦至所述中心。

2.根据权利要求1所述的激光熔接方法，其特征在于，

所述第二激光束被投射，直至所述熔化部被固化为止，并且

在所述第二激光束的照射中，所述第二激光束伴随着沿从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心的方向的固化进程被投射到所述熔化部上，使得沿从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心的方向的固化进程被延迟。

3.根据权利要求2所述的激光熔接方法，其特征在于，

在所述第二激光束的照射中，所述照射开始位置位于所述熔化部的周缘上，或者，所述照射开始区域是被所述熔化部的周缘围绕的区域。

4.根据权利要求3所述的激光熔接方法，其特征在于，

在所述第二激光束的照射中，所述照射开始位置位于所述熔化部的周缘与所述熔化部的中心之间，或者，所述照射开始区域为下述区域，即：所述区域的周缘位于所述熔化部的周缘与所述熔化部的中心之间并且所述区域包括所述中心。

5.根据权利要求3或4所述的激光熔接方法，其特征在于，

在所述第二激光束的照射中，所述第二激光束与所述固化进程相结合地被投射成使得柱状晶体结构从所述熔化部的周缘生长至所述熔化部的中心。

6.根据权利要求4所述的激光熔接方法，其特征在于，

在所述第一激光束的照射之后且在所述第二激光束的照射之前的时间段中，在柱状晶体结构与所述固化进程相结合地从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心生长为围绕所述熔化部的中心并且然后在完成了所述柱状晶体结构的生长之后开始等轴晶体结构的生长之后，开始第二激光束照射，并且

在所述第二激光束的照射中，所述第二激光束被投射成使得所述等轴晶体结构保留为围绕所述熔化部的中心，并且使得所述柱状晶体结构从所述等轴晶体结构生长至所述熔化部的中心。

7.根据权利要求1所述的激光熔接方法，其特征在于，

在所述第二激光束的照射中，所述第二激光束被投射到所述熔化部固化了的所述固化部上，以使所述固化部再次熔化，并且所述第二激光束被投射到包括所述固化部的中心和所述固化部的中心的附近的区域的周缘上的、被设定为所述照射开始位置的位置或者被投射到被包括所述固化部的中心和所述固化部的中心的附近的区域的周缘围绕的、被设定为所述照射开始区域的区域，使得包括所述固化部的中心和所述固化部的中心的附近并且通过所述第二激光束的照射被再次熔化的区域被固化的冷却速率比包括所述熔化部的中心和所述熔化部的中心的附近的区域在所述第一激光束照射之后被固化的冷却速率慢。

8.根据权利要求7所述的激光熔接方法，其特征在于，

所述固化部包括：等轴晶体区域，所述等轴晶体区域以包括所述固化部的中心的方式形成有等轴晶体结构；以及柱状晶体区域，所述柱状晶体区域以从所述固化部的周缘朝向所述等轴晶体区域围绕所述等轴晶体区域的方式形成有柱状晶体结构，并且

所述第二激光束被投射成使得所述等轴晶体区域的所述等轴晶体结构变为所述柱状晶体结构。

9.根据权利要求7所述的激光熔接方法，其特征在于，

所述固化部包括：等轴晶体区域，所述等轴晶体区域以包括所述固化部的中心的方式形成有等轴晶体结构；以及柱状晶体区域，所述柱状晶体区域以从所述固化部的周缘朝向所述等轴晶体区域围绕所述等轴晶体区域的方式形成有柱状晶体结构，并且

所述第二激光束被投射到所述等轴晶体区域上，使得所述等轴晶体区域的所述等轴晶体结构的一部分围绕所述固化部的中心，并且使得所述等轴晶体区域的剩余等轴晶体结构变为所述柱状晶体结构。

10.一种熔接结构，其特征在于包括：

熔接部，在所述熔接部中，多个金属工件的一部分被激光束熔化并且被熔接，其中，

所述熔接部从所述熔接部的周缘到所述熔接部的中心由柱状晶体结构形成，并且在所述柱状晶体结构中，柱状晶体沿从所述熔接部的周缘朝向所述熔接部的中心的方向延伸。

11.一种熔接结构，其特征在于包括：

熔接部，在所述熔接部中，多个金属工件的一部分被激光束熔化并且被熔接，其中，

所述熔接部沿从所述熔接部的周缘朝向所述熔接部的中心的方向由第一柱状晶体区域、等轴晶体区域和第二柱状晶体区域形成，所述第一柱状晶体区域由柱状晶体结构形成，在所述柱状晶体结构中，柱状晶体从所述熔接部的周缘延伸；所述等轴晶体区域从所述第一柱状晶体区域形成并且由等轴晶体结构形成，所述等轴晶体结构形成为围绕所述熔接部的中心；并且，所述第二柱状晶体区域从所述等轴晶体区域形成至所述熔接部的中心并且由所述柱状晶体结构形成，在所述柱状晶体结构中，所述柱状晶体朝向所述熔接部的中心延伸。

12.一种熔接结构，其特征在于包括：

熔接部，在所述熔接部中，多个金属工件的一部分被激光束熔化并且被熔接，其中，

所述熔接部的在被所述激光束照射的一侧上的表面由主凹面和副凹面形成，其中，所述主凹面从所述熔接部的周缘朝向所述熔接部的中心凹进，所述副凹面在所述熔接部的中心附近从所述主凹面进一步凹进，并且所述熔接部的与所述副凹面对应的背面不是凹进的，或者是比所述副凹面浅的凹面。