CN106041302B - 激光焊接头 - Google Patents

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Abstract

通过超硬合金或陶瓷来构成构成激光焊接头(9)的保护气体喷射喷嘴(2)及焊丝供给喷嘴(6)。由此，能够降低保护气体喷射喷嘴(2)及焊丝供给喷嘴(6)由于反射光而受到影响。

Description

激光焊接头
技术领域
本发明的实施方式涉及激光焊接头。
背景技术
在进行核反应堆的修补作业时，狭隘部等的部位是可达到性差的部位，所以为了提高可达到性，能够低热量输入且小型化的激光焊接装置的开发正在进展。作为核反应堆修补的激光焊接作业中使用的激光焊接头，为了降低由于来自母材的反射光及来自熔池的辐射热而在激光焊接头上产生损伤，提出了各种构成。
作为采用这种构成的技术，提出了水中焊接装置(参照专利文献1)、堆焊焊接装置及核反应堆堆内构造物的堆焊焊接方法(参照专利文献2)等。在专利文献1所记载的发明中，通过用热传导率高的铝合金、铜合金构成激光焊接头(在专利文献1中，为构成焊接室的框体)，而成为能够耐受机械及热的构造。
此外，在专利文献2所记载的发明中，通过将保护气体喷射喷嘴的出口处的保护气体的流速设为6～14m/s，熔池凹陷而激光能够照射到距母材近的位置，使焊透深度增加。并且，不增加热量输入量，就能够抑制熔合不良和/或焊接裂纹的产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－128832号公报
专利文献2：日本特开2014－87809号公报
在专利文献2所记载的发明中，在保护气体喷射喷嘴的出口和熔池的距离远时，保护气体的流速变慢，使焊透深度增加的效果变小。因此，通过使保护气体喷射喷嘴接近熔池的配置来进行激光焊接作业。
通过保护气体喷射喷嘴照射到母材等上的激光被母材等反射而返回到保护气体喷射喷嘴部。因此，采用使保护气体喷射喷嘴接近熔池的配置构成时，此时的反射光的影响变大，因此产生了必须防止焊接头(包含保护气体喷射喷嘴)由于熔融·变形·缺损等而损伤的课题。
发明内容
在本发明的实施方式中，为了解决上述的课题，目的在于提供能够实现降低由反射光带来的影响的激光焊接头。
为了达成上述的目的，本发明的实施方式的激光焊接头，具备：保护气体喷射喷嘴，对施工面照射激光，并且供给保护气体；以及焊丝供给喷嘴，对上述施工面供给焊丝，上述激光焊接头的特征在于，通过超硬合金或陶瓷构成上述保护气体喷射喷嘴及上述焊丝供给喷嘴。
发明的效果
通过本发明的实施方式的激光焊接头，能够实现降低由反射光带来的影响，能够防止激光焊接头由于熔融·变形·缺损等而损伤。
附图说明
图1是示意性地表示激光焊接头的概要的剖视图。(实施方式1)
图2是示意性地表示激光焊接头的概要的剖视图。(实施方式2)
图3是示意性地表示设置了散热翅片的激光焊接头的概要的剖视图。(实施方式2)
符号说明
1…施工面，2…保护气体喷射喷嘴，3…保护气体，4…保护气体给部，5…激光，6…焊丝供给喷嘴，7…焊丝，8…护气体罩，9…激光焊接头，10a、10b…第1金属构件，10c…第2金属构件，11…内侧端面，12…基部，13…散热翅片。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的激光焊接头的实施方式进行说明。此外，在各图中，对于共通的构件附以同一构件符号，并适当省略重复的说明。
[实施方式1]
(构成)
使用图1对实施方式1的构成进行说明。激光焊接头9构成为，具有：保护气体供给部4，对其基部12供给保护气体3；保护气体喷射喷嘴2，对母材的施工面1照射保护气体3及激光5；焊丝供给喷嘴6，对施工面1供给焊丝7；以及保护气体罩8，用于使施工面1局部地成为气体空间。
通过熔点高的超硬合金或陶瓷构成这样构成的保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6。作为超硬合金，能够使用碳化钨(WC)、碳化钨与钴(Co)类的合金等。此外，作为陶瓷，能够使用氧化铝、氮化铝、赛龙、碳化硅等。
(效果)
通过使用超硬合金或陶瓷构成保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6，即使在照射到施工面1的激光从施工面1反射的情况下，也能够防止保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6的损伤。并且，能够防止在施工中途的保护气体喷射喷嘴2或焊丝供给喷嘴6的损伤引起的焊接品质的恶化，能够减少由损伤引起的更换·调整所需要的作业时间。
[实施方式2]
使用图2，说明本发明的激光焊接头的实施方式2的构成。此外，对与实施方式1相同的构成标注相同的符号，并省略重复的说明。
(构成)
在实施方式2中，在由超硬合金或陶瓷制作的保护气体喷射喷嘴2的内周面形成有呈圆筒形状的高导热性的第1金属构件10a，在同样由超硬合金或陶瓷制作的焊丝供给喷嘴6的内周面形成有呈圆筒形状的高导热性的第1金属构件10b。
此外，在激光焊接头9的基部12的内侧端面11上，形成有与第1金属构件10a、10b的端部侧连接的第2金属构件10c。第1金属构件10a、10b及第2金属构件10c成为为了提高导热性而具有期望的厚度的构成。
在第2金属构件10c的面上能够如图3所示那样形成散热翅片13。
此外，将如图2所示那样的在激光焊接头9的基部12上远离施工面1的端部的面称为内侧端面11。
作为第1金属构件10a、10b及第2金属构件10c，能够使用铜合金、铝合金、金、银的生金或合金等。第1金属构件10a、10b能够为，相对于构成保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6的超硬合金或陶瓷机械地结合的构成、或者是通过蒸镀、喷镀而以期望的厚度附着。反之，也能够设为通过喷镀使超硬合金或陶瓷附着于第1金属构件10a、10b及第2金属构件10c的构成。
(效果)
通过在构成保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6的超硬合金或陶瓷的内面形成第1金属构件10a、10b，即使保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6由于激光反射光而受到热的影响，也能够通过第1金属构件10a、10b将热释放到外部。并且，第1金属构件10a、10b的端部与第2金属构件10c连接，所以能够提高散热效果。
并且，作为第1金属构件10a、10b及第2金属构件10c，具有期望的厚度，所以与将第1金属构件10a、10b及第2金属构件10c设为薄板的情况相比，能够大幅提高热的传递性。此外，通过在第2金属构件10c上设置散热翅片13，能够进一步提高散热效果。
这样，能够使保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6上产生的热的影响通过第1金属构件10a、10b释放到外部，并且通过第2金属构件10c向外部散热，所以能够防止保护气体喷射喷嘴2及焊丝供给喷嘴6的温度上升而损伤。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，意图不在于限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的宗旨的范围内能够进行种种省略、组合、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及宗旨，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (5)

1.一种激光焊接头，具备：
保护气体喷射喷嘴，对施工面照射激光，并且供给保护气体；以及
焊丝供给喷嘴，对上述施工面供给焊丝，
上述激光焊接头的特征在于，
通过超硬合金或陶瓷构成上述保护气体喷射喷嘴及上述焊丝供给喷嘴，
上述激光焊接头还具备：
高导热性的第1金属构件，具有期望的厚度，并分别形成于上述保护气体喷射喷嘴及上述焊丝供给喷嘴的内周面；以及
高导热性的第2金属构件，与上述第1金属构件连接，形成于上述激光焊接头的基部内侧端面。
2.如权利要求1记载的激光焊接头，其特征在于，
在上述第2金属构件上设置有散热翅片。
3.如权利要求1记载的激光焊接头，其特征在于，
上述超硬合金是碳化钨(WC)或碳化钨与钴(Co)类的合金。
4.如权利要求1记载的激光焊接头，其特征在于，
上述陶瓷是氧化铝、氮化铝、赛龙、碳化硅中的任一个。
5.如权利要求1至4中任一项记载的激光焊接头，其特征在于，
上述第1金属构件及上述第2金属构件，是铜合金、铝合金、金、银的生金或合金中的一个。
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