CN113939379A - 焊接方法及焊接装置 - Google Patents

Abstract

在一种焊接方法中，将含有铝的加工对象配置于被激光照射的区域，使所述激光朝向所述加工对象照射，并使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，所述激光包括主光束和多个副光束，所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置。焊接装置具备：激光装置；以及光学头，其将从所述激光装置输出的激光朝向含有铝的加工对象照射，使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，向所述加工对象照射的激光包括主光束和多个副光束，所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置。

Description

焊接方法及焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接方法及焊接装置。

背景技术

作为焊接由金属材料构成的加工对象的方法之一，已知有激光焊接。激光焊接是指向加工对象的应焊接的部分照射激光，利用激光的能量使该部分熔融的焊接方法。在被照射激光的部分形成被称为熔池的、熔融的金属材料的积液，然后，熔池固化，由此进行焊接。

另外，在向加工对象照射激光时，根据其目的，有时也将激光的轮廓成型。例如，已知有在将激光用于加工对象的切断的情况下，使激光的轮廓成形的技术(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-508149号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，含有铝的构件例如包括高纯度的铝的构件、包括铝合金的构件作为导电部件、散热部件、用于轻型化的构成构件而多用于车辆用部件、电气/电子器件用部件(以下，有时将含有铝的构件记载为铝构件)。另一方面，为了实现使用了铝构件的部件的小型化、加工速度的高速化，激光焊接的应用受到关注，但在利用一般的激光焊接对铝构件进行接合的情况下，有时产生气孔等焊接缺陷。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在对含有铝的加工对象进行激光焊接时，能够抑制气孔等焊接缺陷的产生的焊接方法及焊接装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题并达成目的，在本发明的一个方案的焊接方法中，将含有铝的加工对象配置于被激光照射的区域，使所述激光朝向所述加工对象照射，并使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，所述激光包括主光束和多个副光束，所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，所述主光束的功率与所述多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，所述多个副光束设置成以所述主光束为中心形成大致环形状。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，一边使所述激光朝向所述加工对象照射一边使所述激光与所述加工对象相对移动，从而在所述加工对象上扫描所述激光，所述多个副光束的至少一部分相对于所述主光束位于扫描方向的前方侧。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，所述加工对象是应被焊接的至少两个构件，在将所述加工对象配置于被所述激光照射的区域时，将所述至少两个构件以重叠、或接触、或相邻的方式配置。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，利用光束整形器将所述激光分割为所述主光束和所述多个副光束并向所述加工对象照射。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，所述光束整形器是衍射光学元件。

在本发明的一个方案的焊接方法的基础上，也可以是，所述加工对象是纯铝、铝-铜系合金、铝-镁系合金、铝-硅系合金、铝-镁系合金、铝-镁-硅系合金、铝-锌-镁系合金、或铝-锌-镁-铜系合金。

在本发明的一个方案的焊接方法中，向含有铝的加工对象照射激光，使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，所述激光包括主光束和多个副光束，所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置，与照射功率为所述多个副光束与所述主光束的合计的单光束的激光的情况相比，将形成于所述加工对象的锁孔内部的温度抑制在所述加工对象的构成材料的金属蒸气不产生的程度或者允许程度，并且使熔融宽度变宽。

本发明的一个方案的焊接装置具备：激光装置；以及光学头，其将从所述激光装置输出的激光朝向含有铝的加工对象照射，使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，向所述加工对象照射的激光包括主光束和多个副光束，所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置。

在本发明的一个方案的焊接装置的基础上，也可以是，所述主光束的功率与所述多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。

在本发明的一个方案的焊接装置的基础上，也可以是，所述多个副光束设置成以所述主光束为中心形成大致环形状。

在本发明的一个方案的焊接装置的基础上，也可以是，所述光学头以使所述激光与所述加工对象能够相对移动的方式构成，在所述加工对象上扫描所述激光并且进行所述熔融而进行焊接，所述多个副光束的至少一部分相对于所述主光束位于扫描方向的前方侧。

在本发明的一个方案的焊接装置的基础上，也可以是，所述加工对象通过使应被焊接的至少两个构件重叠、或接触、或相邻而构成。

在本发明的一个方案的焊接装置的基础上，也可以是，所述焊接装置具备将所述激光分割为所述主光束和所述多个副光束的光束整形器。

在本发明的一个方案的焊接装置的基础上，也可以是，所述光束整形器是衍射光学元件。

发明效果

根据本发明，起到在对含有铝的加工对象进行激光焊接时能够抑制气孔等焊接缺陷的产生这样的效果。

附图说明

图1是示出在实施方式1中使用的激光焊接装置的概要结构的示意图。

图2是说明衍射光学元件的示意图。

图3A是说明光束的配置的一例的示意图。

图3B是说明光束的配置的一例的示意图。

图4是说明实施例中的激光的多个光束的配置的示意图。

图5是示出变更加工速度和输出而对加工对象进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A6061、板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9)。

图6A是以板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9的条件对加工对象进行了重叠焊接的情况下的与焊道的延伸设置方向正交的方向上的剖视图。

图6B是以板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9的条件对加工对象进行了重叠焊接的情况下的与焊道的延伸设置方向平行且在板厚方向上的剖视图。

图7A是对板厚各为2mm的加工对象以不适当的条件进行了重叠焊接的情况下的与焊道的延伸设置方向正交的方向上的剖视图。

图7B是对板厚各为2mm的加工对象以不适当的条件进行了重叠焊接的情况下的与焊道的延伸设置方向平行且在板厚方向上的剖视图。

图8是示出变更加工速度和输出而对加工对象进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A6061、板厚各为1mm、主光束与副光束的功率比为1∶9)。

图9是示出变更加工速度和输出而对加工对象进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A6061、板厚各为1mm、主光束与副光束的功率比为3∶7)。

图10是示出变更加工速度和输出而对加工对象进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A5052、板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9)。

图11是说明光束的配置的另一例的示意图。

图12是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13A是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13B是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13C是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13D是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13E是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13F是说明光束的配置的又一例的示意图。

图13G是说明光束的配置的又一例的示意图。

图14是示出实施方式2的激光焊接装置的概要结构的示意图。

图15是示出实施方式3的激光焊接装置的概要结构的示意图。

图16是示出实施方式4的激光焊接装置的概要结构的示意图。

图17是示出实施方式5的激光焊接装置的概要结构的示意图。

图18是示出实施方式6的激光焊接装置的概要结构的示意图。

图19A是示出光纤的结构例的图。

图19B是示出光纤的结构例的图。

图20是示意性地示出激光的光束轮廓与加工对象的状态的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明不由以下说明的实施方式限定。另外，在附图的记载中，对相同或对应的要素适当标注相同的附图标记。

(实施方式1)

图1是示出在实施方式1中使用的激光焊接装置的概要结构的示意图。激光焊接装置100具备激光装置110、光学头120、以及连接激光装置110与光学头120的光纤130。加工对象W通过使两片板状的铝构件W1、W2重合而构成。对于铝构件W1、W2，除了纯铝之外，还可以例示出作为Al-Cu系合金的2011、2017、2024、2117、2219等、作为Al-Mn系合金的3003等、作为Al-Si系合金的4032、4043等、作为Al-Mg系合金的5052、5056等、作为A1-Mg-Si系合金的6061、6063等、作为A1-Zn-Mg系合金、Al-Zn-Mg-Cu系合金的7075等。铝构件W1、W2是厚度为例如1mm～10mm程度的板状。铝构件W1、W2的材质可以相同，也可以相互不同。

激光装置110构成为能够输出例如数kW的功率的激光。例如，激光装置110也可以构成为，在内部具备多个半导体激光元件，作为该多个半导体激光元件的合计输出，能够输出数kW的功率的多模的激光。另外，激光装置110也可以具备光纤激光器、YAG激光器、盘式激光器等各种激光源。光纤130对从激光装置110输出的激光进行波导，并使其向光学头120输入。

光学头120是用于将从激光装置110输入的激光朝向加工对象W照射的光学装置。光学头120具备准直透镜121和聚光透镜122。准直透镜121是用于使输入的激光成为平行光的光学系统。聚光透镜122是用于使被平行光化了的激光聚光从而作为激光L向加工对象W照射的光学系统。

为了在加工对象W上一边进行激光L的照射一边扫描激光L，光学头120被构成为能够变更其与加工对象W的相对位置。作为变更光学头120与加工对象W的相对位置的方法，包括对光学头120本身进行移动、对加工对象W进行移动等。即，光学头120可以构成为能够对固定的加工对象W扫描激光L。或者，也可以是，来自光学头120的激光L的照射位置固定，加工对象W以能够相对于固定的激光L移动的方式被保持。

光学头120具备作为光束整形器的衍射光学元件123，该衍射光学元件123配置于准直透镜121与聚光透镜122之间。这里所说的衍射光学元件123也被称为DOE(DiffractiveOptical Element)，如图2中所示概念那样，衍射光学元件123是将周期不同的多个衍射光栅123a构成为一体而成的元件。衍射光学元件123能够使输入的激光向受到了各衍射光栅的影响的方向弯曲或重合，从而将光束形状成型。在本实施方式中，衍射光学元件123配置在准直透镜121与聚光透镜122之间，但也可以设置在比准直透镜121靠光纤130侧的位置、或者比聚光透镜122靠加工对象W侧的位置。

衍射光学元件123将从准直透镜121输入的激光分割为多个光束。具体而言，衍射光学元件123将激光分割为主光束和多个副光束。此时，衍射光学元件123将激光分割为多个副光束的至少一部分相对于主光束位于扫描方向的前方侧。

图3A、图3B是说明光束的配置的示意图。需要说明的是，图3A、图3B示出加工对象W的激光L的照射面中的多个光束的配置。在图3A所示的例子中，激光L包含由衍射光学元件123分割出的主光束B1和多个副光束B2。在图3A所示的例子中，副光束B2的数量为8。8条副光束B2以包围主光束B1的外周的方式配置。具体而言，8条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成半径为R的大致环形状。另外，也可以如图3B所示的激光L′那样，多个副光束B2连续地重合而形成环形状。

在图3A所示的例子中，3条副光束B2相对于主光束B1位于扫描方向SD的前方侧。另外，2条副光束B2相对于主光束B1位于与扫描方向SD垂直的方向即侧方侧。并且，3条副光束B2相对于主光束B1位于扫描方向SD的后方侧。

另外，主光束B1及各个副光束B2在它们的光束剖面的径向上具有例如高斯形状的功率分布。但是，主光束B1及副光束B2的功率分布不限定于高斯形状。另外，在图3A中，表示主光束B1、副光束B2的圆的直径为各光束的光束直径。各光束的光束直径定义为包含该光束的峰值且强度为峰值强度的1/e²以上的区域的直径。在不是圆形的光束的情况下，在本说明书中，将与扫描方向SD垂直的方向上的、强度为峰值强度的1/e²以上的区域的长度定义为光束直径。

在此，主光束B1的功率比副光束B2的合计功率小。另外，8条副光束B2的功率相等。

主光束B1的功率与8条副光束B2的合计功率之比为0∶10～4∶6，优选为1∶9～3∶7。在比为1∶9的情况下，主光束B1的功率与1条副光束B2的功率之比为1∶9/8＝8∶9。另外，在比为3∶7的情况下，主光束B1的功率与1条副光束B2的功率之比为3∶7/8＝21∶7。需要说明的是，在主光束B1的功率与8条副光束B2的合计功率之比为0∶10的情况下，在图3A及图3B中不存在主光束B1。

需要说明的是，优选至少主光束B1的功率分布是在某种程度上尖锐的形状。若主光束B1的功率分布是在某种程度上尖锐的形状，则能够加深熔融加工对象W时的熔入深度，因此能够确保焊接强度，且能够更适当地抑制焊接不良的产生。在使用光束直径作为主光束B1的尖锐度的指标时，主光束B1的光束直径R1优选为100μm以上且500μm以下，更优选为200μm以上且400μm以下。需要说明的是，若主光束B1是尖锐的形状，则能够降低用于实现相同熔入深度的功率，并且能够加快加工速度。因此，能够实现激光焊接装置100的消耗电力的降低和加工效率的提高。副光束B2的功率分布也可以与主光束B1相同程度地尖锐。副光束B2的光束直径也可以与主光束B1的光束直径R1为相同程度。另外，光束宽度R2为300μm～2000μm，且优选为500μm～1200μm。通过将光束宽度R2设为上述范围，能够确保熔池的表面面积，且焊道的表面状态变得平滑。需要说明的是，光束宽度R2是与扫描方向SD正交的方向上的副光束B2所形成的宽度。

需要说明的是，对于光束直径的设计，可以适当设定所使用的激光装置110、光学头120、光纤130的特性。例如，可以通过对从光纤130向光学头120输入的激光的光束直径的设定、对衍射光学元件123、准直透镜121、122等光学系统的设定来进行设定。

在使用激光焊接装置100进行焊接的情况下，首先，将加工对象W配置于激光L所照射的区域。接着，一边向加工对象W照射包含由衍射光学元件123分割而成的主光束B1及8条副光束B2的激光L，一边使激光L与加工对象W相对移动而进行激光L的扫描，并且使被激光L照射的部分的加工对象W熔融而进行焊接。在图1的情况下，扫描方向例如是附图的近前方向或进深方向。由此，加工对象W被焊接。

此时，在激光L中，作为8条副光束B2中的一部分的3条副光束B2相对于主光束B1位于扫描方向SD的前方侧，并且主光束B1的功率与8条副光束B2的合计功率之比为0∶10～4∶6，由此能够抑制气孔等焊接缺陷的产生。

另外，在图3A、3B所示的例子中，由于在激光L中，8条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成大致环形状，因此即使将扫描方向从图3A、3B所示的扫描方向SD变更为任意的方向，副光束B2的一部分也相对于主光束B1位于变更后的扫描方向的前方侧。因此，能够相对于任意的扫描方向发挥抑制焊接缺陷产生的效果。

接着，作为实验例，使用图1所示的结构的激光焊接装置，将包括A6061的、厚度为2mm和1mm的板材作为加工对象，并对其进行了照射激光的实验。从激光装置输出的激光的波长设为1070nm，功率设为12kW。另外，进行了不使用衍射光学元件(DOE)的情况和使用衍射光学元件(DOE)的情况的实验。

在使用DOE的情况下，如图4所示，准备了7个DOE，该7个DOE被设计成将激光分割为主光束和设置成以主光束为中心形成大致环形状的16条副光束。需要说明的是，将该环形状的直径2R设为在加工对象的表面为921μm。另外，扫描方向是附图的上方向。另外，各DOE以使16条副光束的功率成为相等的方式设计而成。另外，主光束及副光束的光束直径(点径)均设为267μm。对于铝构件W1、W2的板厚各为2mm的加工对象W，将主光束的功率与16条副光束的合计功率之比设为1∶9，对于铝构件W1、W2的板厚各为1mm的加工对象W，将主光束的功率与16条副光束的合计功率之比设为1∶9及3∶7，从而进行重叠焊接试验。在主光束的功率与16条副光束的合计功率之比为1∶9的情况下，主光束的功率与1条副光束的功率之比为1∶9/16＝16∶9。另外，在比为3∶7的情况下，主光束的功率与1条副光束的功率之比为3∶7/16＝48∶7。

在使激光相对于加工对象的扫描速度在8.3mm/sec～300mm/sec之间变更、并使激光输出在3kW～11kW之间变更的条件下，对加工对象W进行了重叠焊接。

图5是示出变更加工速度和输出而进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A6061、板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9)。功率比(中心：外周)表示主光束的功率与副光束的合计功率之比。另外，符号“◎”、“○”、“Δ”、

“×”表示通过目视得到的照射部位的状态(照射部位状态)的判定结果，()中的数值表示根据使用了X射线CT装置而得到的焊接部内部的观察结果所得到的、产生的气孔的数量。具体而言，符号“◎”表示照射部位状态良好。符号“○”表示照射部位状态良好，但在旋凿检查(driver check)中产生了剥离。符号“Δ”表示照射部位状态良好，但气孔的产生数量多。符号

表示焊道透过背面。符号“×”表示非接合。

如图5所示，作为一例，以铝构件W1、W2的板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9的条件，在扫描速度为83.3mm/sec～300mm/sec、激光输出为5kW～11kW的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。根据图5的结果可知，即使在提高了加工速度的情况下，通过提高激光输出，能够使表面状态优异，并抑制气孔的产生。

另一方面，在不适当的条件，例如不使用DOE或者DOE未最佳化的焊接条件的情况下，如图7A及图7B所示，焊道的表面可见凹凸，且产生许多气孔。在图7A及图7B中，W3为焊道，W4为气孔。在最佳的条件下使用了DOE的图6A及图6B中，可知与不使用DOE或者DOE未最佳化的情况相比，焊道W3的表面状态平滑，且未产生气孔W4。

需要说明的是，通过对焊接中的熔池的剖面观察，在最佳条件下使用了DOE的情况下(主光束与副光束的功率比为1∶9)，未发现熔池内的气体的产生，其结果是气孔也不存在，在不适当的(不使用DOE或者DOE未最佳化)焊接条件的情况下，确认到气体从锁孔的前部及中心部附近剧烈地产生，在冷却时气体未完全排出而作为气孔残留。在对含有铝的加工对象W进行焊接的情况下，推测若每单位面积的激光照射量变得过大，则气体产生并作为气孔残留。因此，优选控制为主光束B1与各副光束B2的功率比不会变得过大。优选将主光束B1与各副光束B2的功率比设为1∶1～10∶1左右。在主光束B1与多个副光束B2的合计功率比为0∶10的情况下，优选将各副光束B2的功率比设为相同程度。副光束也可以全部具有相同的功率，也可以1个或一部分副光束的功率比其他的副光束的功率高，但优选将功率最大的主光束与功率最小的副光束的功率比控制在10∶1以下。

需要说明的是，在上述实施例中，分割出的主光束B1和多个副光束B2相互重叠，但在以主光束与副光束重叠、或者副光束彼此重叠的方式配置的情况下，优选控制为向光束的重叠部分照射的激光照射量不会变得过大。

接下来，对于铝构件W1、W2的板厚各为1mm的加工对象W，在主光束的功率与16条副光束的合计功率之比为1∶9、且使激光相对于加工对象W的扫描速度在8.3mm/sec～200mm/sec之间变更、使激光输出在4kW～8kW之间变更的条件下，对加工对象W进行了重叠焊接。

图8是示出变更加工速度和输出而进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A6061、板厚各为1mm、主光束与副光束的功率比为1∶9)。如图8所示，作为一例，以铝构件W1、W2的板厚各为1mm、主光束与副光束的功率比为1∶9的条件，在扫描速度为33.3～200mm/sec且激光输出为5kW～8kW的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。

而且，对于铝构件W1、W2的板厚各为1mm的加工对象W，在主光束的功率与16条副光束的合计功率之比为3∶7、且使激光相对于加工对象W的扫描速度在100mm/sec～300mm/sec之间变更、使激光输出在3kW～8kW之间变更的条件下，对加工对象W进行了重叠焊接。

图9是示出变更加工速度和输出而进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A6061、板厚各为1mm、主光束与副光束的功率比为3∶7)。如图9所示，作为一例，以铝构件W1、W2的板厚各为1mm、主光束与副光束的功率比为3∶7的条件，在扫描速度为100mm/sec～300mm/sec且激光输出为4kW～6kW的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。

接着，在图8的条件下，将主光束及副光束的光束直径(点径)从267μm缩小至213μm而提高主光束及副光束的功率密度对加工对象W进行了重叠焊接。其结果是，作为一例，在激光输出为4kW且扫描速度为16.7mm/sec～20mm/sec的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。将该结果与图8的结果进行比较可知，当缩小主光束及副光束的光束直径而提高功率密度时，对于能够实现适当的焊接的条件(加工窗口)，存在激光输出向低输出侧且扫描速度向低速侧移动的倾向。

并且，变更铝构件W1、W2的材质而进行了实验。即，对于包括A5052的铝构件W1、W2的板厚各为2mm的加工对象W，在主光束的功率与16条副光束的合计功率之比为1∶9、主光束及副光束的光束直径(点径)为267μm、且将激光相对于加工对象W的扫描速度在16.7mm/sec～200mm/sec之间变更、并使激光输出在6kW～12kW之间变更的条件下，对加工对象W进行了重叠焊接。

图10是示出变更加工速度和输出而进行了重叠焊接的情况下的结果的图(A5052、板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9)。如图10所示，作为一例，在铝构件W1、W2的板厚各为2mm、主光束与副光束的功率比为1∶9的条件下，在扫描速度为16.7mm/sec～183.3mm/sec且激光输出为6kW～12kW的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。特别是，气孔的数量为10以下的特别适当的条件如下。

激光输出为12kW，扫描速度为116.7mm/sec～183.3mm/sec。

激光输出为11kW，扫描速度为116.7mm/sec～150mm/sec。

激光输出为10kW，扫描速度为100mm/sec～133mm/sec。

激光输出为9kW，扫描速度为100mm/sec～116.7mm/sec。

而且，在图10的条件下，将铝构件W1、W2的板厚变更为各1mm而对加工对象W进行了重叠焊接。需要说明的是，主光束与副光束的功率比变更为3∶7。其结果是，作为一例，在激光输出为4kW且扫描速度为150mm/sec～225mm/sec的条件下、在激光输出为5kW且扫描速度为150mm/sec～275mm/sec的条件下、以及在激光输出为6kW且扫描速度为200mm/sec～300mm/sec的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。

并且，在图10的条件下，将铝构件W1、W2的板厚变更为各1mm，将主光束及副光束的光束直径从267μm缩小至213μm而提高主光束及副光束的功率密度对加工对象W进行了重叠焊接。需要说明的是，将主光束与副光束的功率比设为5∶5或3∶7。其结果是，作为一例，在功率比为5∶5、激光输出为5kW且扫描速度为375mm/sec～450mm/sec的条件下、以及在功率比为3∶7、激光输出为5kW且扫描速度为250mm/sec～300mm/sec的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。根据该结果可知，在功率比为5∶5和功率比为3∶7时，能够实现适当的焊接的扫描速度的范围不同。另外，在板厚各为1mm且功率比为3∶7的条件下，将主光束及副光束的光束直径为267μm和213μm的结果进行比较可知，当缩小主光束及副光束的光束直径而提高功率密度时，对于能够实现适当的焊接的条件，存在激光输出向低输出侧且扫描速度向高速侧移动的倾向。

而且，在图10的条件下，将处于与激光的照射侧相反的一侧的铝构件W1变更为板厚2mm的A60601而对加工对象W进行了重叠焊接。其结果是，作为一例，在激光输出为9kW且扫描速度为100mm/sec、激光输出为10kW且扫描速度为116.7mm/sec、以及激光输出为11kW且扫描速度为133mm/sec的条件下，焊道的表面状态良好，抑制了气孔的产生。需要说明的是，即使更换铝构件W1与W2的位置，这些适当的激光输出与扫描速度的组合也是同样的。根据该结果可知，即使对异种的铝构件的焊接也能够实现适当的焊接。

如上所述，通过将配置有主光束B1、以及包围主光束B1的外周的副光束的激光以主光束与副光束的功率比为0∶10～4∶7、优选为9∶1～3∶7的方式对含有铝的加工对象W进行照射，从而能够在抑制气孔的产生的状态下进行焊接。

(光束的配置的另一例)

在上述实施方式1中，多个副光束以包围主光束的外周的方式设置，但光束的配置不限于此。

例如，在图11所示的例子中，向加工对象照射的激光L1被分割为主光束B1和3条副光束B2。并且，3条副光束B2均相对于主光束B1位于扫描方向SD的前方侧。主光束B1的功率比各个副光束B2的功率大。另外，主光束B1的功率与3条副光束B2的合计功率之比为0∶10～4∶6。即使是这样的配置，也能够与上述实施方式1的情况同样地抑制焊接缺陷的产生。

需要说明的是，在如图11的前方方向的那样的光束配置的情况下，连结主光束B1的中心与相邻的2条副光束B2的中心的线所成的角θ优选为90°以下，更优选为60°以下，进一步优选为45°以下。

另外，由于优选为熔池的形状相对于扫描方向SD接近线对称，因此优选为3条副光束B2也以相对于扫描方向SD线对称的方式配置。

在如图6那样使用DOE将激光分割为主光束B1和3条副光束B2，并且使3条副光束相对于主光束位于扫描方向的前方侧的情况下，当将主光束B1的功率与3条副光束B2的合计功率之比设为例如1∶9时，主光束B1的功率与1条副光束的功率之比为1∶9/3＝1∶3。

另外，例如，在图12所示的例子中，向加工对象照射的激光L2被分割为主光束B1、16条副光束B2以及8条副光束B3。16条副光束B2构成副光束组G2，并设置成以主光束B1为中心形成大致环形状。8条副光束B3构成副光束组G3，并设置成以主光束B1为中心形成直径比副光束B2所形成的环形状的直径小的大致环形状。主光束B1的功率与副光束B2及副光束B3的合计功率之比为0∶10～4∶6。即使是这样的配置，也能够与上述实施方式1的情况同样地抑制焊接缺陷的产生。

图13A～图13G是说明光束的配置的又一例的示意图。在图13A所示的例子中，激光L31包含主光束B1和12条副光束B2。12条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或大致正六边形状。在图13B所示的例子中，激光L32包含主光束B1和6条副光束B2。6条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或六边形状。在图13C所示的例子中，激光L33包含主光束B1和10条副光束B2。10条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或五边形状。在图13D所示的例子中，激光L34包含主光束B1和5条副光束B2。5条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或五边形状。在图13E所示的例子中，激光L35包含主光束B1和多个副光束B2。多个副光束B2连续地重合，且设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或六边形状。在图13F所示的例子中，激光L36包含主光束B1和多个副光束B2。多个副光束B2连续地重合，且设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或五边形状。在图13G所示的例子中，激光L37包含主光束B1和16条副光束B2。16条副光束B2设置成以主光束B1为中心形成大致环形状或大致八边形状。另外，主光束B1及副光束B2在定义了矩阵M的情况下，以填埋其矩形的网格的方式配置。

如图13A～13G的例子那样，主光束B1及副光束B2也可以以填埋栅格的方式配置，也可以更自由地配置。另外，在图13A～图13G所示的例子中，激光L31～L37的扫描方向可以是任意的，也可以是相对于五边形或六边形的对角线偏离的方向。另外，若如图13A、图13C、图13F、图13G那样将副光束密集地配置，则不存在于扫描方向前方的副光束的数量也可以稍微减少。

(实施方式2)

图14是示出实施方式2的激光焊接装置的概要结构的图。激光焊接装置200向加工对象W10照射激光L而进行加工对象W10的焊接。加工对象W10以将两张板状的铝构件W11、W12重合的方式构成。激光焊接装置200通过与激光焊接装置100同样的作用原理来实现焊接。因此，以下仅进行激光焊接装置200的装置结构的说明。

激光焊接装置200具备激光装置210、光学头220及光纤230。

激光装置210与激光装置110同样地构成，且构成为能够输出例如数kW的功率的激光。光纤230对从激光装置210输出的激光进行波导，并使其向光学头220输入。

光学头220与光学头120同样，是用于将从激光装置210输入的激光朝向加工对象W10照射的光学装置。光学头220具备准直透镜221和聚光透镜222。

并且，光学头220具有配置在聚光透镜222与加工对象W10之间的电扫描仪。电扫描仪是通过控制两枚反射镜224a、224b的角度，从而不使光学头220移动就能够使激光L的照射位置移动而扫描激光L的装置。在激光焊接装置200中具备反射镜226，该反射镜226用于将从聚光透镜222射出的激光L向电扫描仪引导。另外，电扫描仪的反射镜224a、224b分别借助马达225a、225b来变更角度。

光学头220具备作为光束整形器的衍射光学元件223，该衍射光学元件223配置在准直透镜221与聚光透镜222之间。衍射光学元件223与衍射光学元件123同样将从准直透镜221输入的激光分割为主光束和多个副光束。在扫描时，副光束的至少一部分相对于主光束位于扫描方向的前方侧。主光束的功率比各个副光束的功率大，且主光束的功率与多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。由此，激光焊接装置200能够抑制焊接加工对象W10时的焊接缺陷的产生。需要说明的是，与实施方式1同样，衍射光学元件223配置在准直透镜221与聚光透镜222之间，但也可以是衍射光学元件223设置在比准直透镜221靠光纤230侧的位置、或者比聚光透镜222靠加工对象W10侧的位置。

(实施方式3)

图15是示出实施方式3的激光焊接装置的概要结构的示意图。激光焊接装置300向加工对象W20照射激光L而进行加工对象W20的焊接。加工对象W20通过使两张板状的铝构件W21、W22以对接的方式相邻而构成。激光焊接装置300通过与激光焊接装置100、200同样的作用原理来实现焊接。光学头320以外的要素(激光装置310及光纤330)的结构与激光焊接装置100、200的对应要素相同。因此，以下仅进行光学头320的装置结构的说明。

光学头320与光学头120、220同样，是用于将从激光装置310输入的激光朝向加工对象W20照射的光学装置。光学头320具备准直透镜321和聚光透镜322。

而且，光学头320具有配置在准直透镜321与聚光透镜322之间的电扫描仪。电扫描仪的反射镜324a、324b分别借助马达325a、325b来变更角度。在光学头320中，在与光学头220不同的位置设置有电扫描仪。然而，与光学头220同样，通过控制两枚反射镜324a，324b的角度，从而不使光学头320移动就能够使激光L的照射位置移动而扫描激光L。

光学头320具备作为光束整形器的衍射光学元件323，该衍射光学元件323配置在准直透镜321与聚光透镜322之间。衍射光学元件323与衍射光学元件123、223同样，将从准直透镜321输入的激光分割而生成主光束和多个副光束。在扫描时，副光束的至少的一部分相对于主光束位于扫描方向的前方侧。主光束的功率比各个副光束的功率大，且主光束的功率与多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。由此，激光焊接装置300能够抑制焊接加工对象W时的焊接缺陷的产生。另外，与实施方式1同样，衍射光学元件323配置在准直透镜321与聚光透镜322之间，但也可以是衍射光学元件323设置在比准直透镜321靠光纤330侧的位置、或者比聚光透镜322靠加工对象W20侧的位置。

(实施方式4)

图16是示出实施方式4的激光焊接装置的概要结构的图。激光焊接装置400向加工对象W30照射激光L11、L12来进行加工对象W30的焊接。激光焊接装置400通过与激光焊接装置100同样的作用原理来实现焊接方法。因此，以下仅进行激光焊接装置400的装置结构的说明。

激光焊接装置400具备输出激光的多个激光装置411、412、将激光向加工对象W30照射的光学头420、以及将从激光装置411、412输出的激光向光学头420引导的光纤431、432。

激光装置411与激光装置110同样地构成，且构成为能够输出例如数kW的输出的多模的激光L11。激光装置412与激光装置110同样地构成，且构成为能够输出例如数kW的输出、即分别作为多模的多个激光的激光L12。

光纤431、432将激光L11、L12分别向光学头420引导。光纤432为了引导作为多个激光的激光L12，可以由多个光纤构成，也可以由多芯光纤构成。

光学头420是用于将从激光装置411、412导出的各个激光L11、L12朝向加工对象W30照射的光学装置。光学头420具备用于激光L11的准直透镜421a和聚光透镜422a、以及用于激光L12的准直透镜421b和聚光透镜422b。准直透镜421a、421b是分别用于使由光纤431、432导出的激光暂时平行光化的光学系统，聚光透镜422a、422b是用于使被平行光化了的激光向加工对象W30聚光的光学系统。需要说明的是，为了使作为多个激光的激光L12平行光化或聚光，准直透镜421b和聚光透镜422b也可以分别由多个透镜构成。

光学头420将激光L11、L12中的激光L11作为主光束向加工对象W30照射，并将激光L11、L12中的激光L12作为副光束向加工对象W30照射。即，朝向加工对象W30照射的激光由主光束和多个副光束构成。另外，在扫描时，多个副光束的至少一部分相对于主光束位于扫描方向的前方侧。并且，主光束的功率与多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。由此，激光焊接装置400能够抑制焊接加工对象W30时的焊接缺陷的产生。

根据激光焊接装置400能够实现例如图3A、图3B、图4、图11、图12、图13A～图13G所例示的配置。需要说明的是，附图所示的例子使用了激光L11、L12，但也可以适当增减它们的数量。

(实施方式5)

图17是示出实施方式5的激光焊接装置的概要结构的图。激光焊接装置500向加工对象W30照射激光L11、L12来进行加工对象W30的焊接。激光焊接装置500通过与激光焊接装置100同样的作用原理来实现焊接方法。因此，以下仅进行激光焊接装置500的装置结构的说明。

激光焊接装置500具备输出激光的激光装置510、将激光向加工对象W30照射的光学头520、以及将从激光装置510输出的激光向光学头520引导的光纤531、533、534。

激光装置510与激光装置110同样地构成，且构成为能够输出例如数kW的输出的多模的激光。激光装置510用于输出向加工对象W30照射的激光L11、L12这双方。为此，在将从激光装置510输出的激光向光学头520引导的光纤531、533、534之间设置有分支单元532。激光装置510构成为将从激光装置510输出的激光分支为多个激光后向光学头520引导。

光纤531、533分别将激光L11、L12向光学头520引导。为了引导作为多个激光的激光L12，光纤533可以由多个光纤构成，也可以由多芯光纤构成。

光学头520是用于将由分支单元532分支出并由光纤531、533引导的激光L11、L12向加工对象W30进行照射的光学装置。为此，光学头520具备用于激光L11的准直透镜521a和聚光透镜522a、以及用于激光L12的准直透镜521b和聚光透镜522b。准直透镜521a、521b是用于分别使由光纤533、534导出的激光暂时平行光化的光学系统，且聚光透镜522a、522b是用于使被平行光化了的激光向加工对象W30聚光的光学系统。需要说明的是，为了使作为多个激光的激光L12平行光化或聚光，准直透镜521b和聚光透镜522b也可以分别由多个透镜构成。

光学头520将激光L11、L12中的激光L11作为主光束向加工对象W30照射，并将激光L11、L12中的激光L12作为副光束向加工对象W30照射。即，朝向加工对象W30照射的激光由主光束和多个副光束构成。另外，在扫描时，多个副光束的至少一部分相对于主光束位于扫描方向的前方侧。并且，主光束的功率与多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。由此，激光焊接装置500能够抑制焊接加工对象W30时的焊接缺陷的产生。

根据激光焊接装置500，能够实现图3A、图3B、图4、图11、图12、图13A～图13G所例示的配置。需要说明的是，附图所示的例子使用了激光L11、L12，但也可以适当增减它们的数量。

(实施方式6)

图18是示出实施方式6的激光焊接装置的概要结构的图。激光焊接装置600向加工对象W30照射激光L来进行加工对象W30的焊接。激光焊接装置600通过与激光焊接装置100同样的作用原理来实现焊接方法。因此，以下仅进行激光焊接装置600的装置结构的说明。

激光焊接装置600具备输出激光的多个激光装置611、612、将激光向加工对象W30照射的光学头620、以及将从激光装置611、612输出的激光向光学头620引导的光纤631、632、635。

激光装置611与激光装置110同样地构成，且构成为能够输出例如数kW的输出的多模的激光。激光装置612与激光装置110同样地构成，且构成为能够输出例如数kW的输出、即分别为多模的多个激光。

在激光焊接装置600中，从激光装置611、612输出的激光在被向光学头620引导之前被耦合。为此，在将从激光装置611、612输出的激光向光学头620引导的光纤631、632、635之间设置有耦合部634。从激光装置611、612输出的激光在光纤635中并列地被波导。

在此，参照图19A、19B对光纤631(及632)以及光纤635的结构例进行说明。如图19A所示，光纤631(及632)是通常的光纤。即，光纤631(及632)是在1个芯区域Co的周围形成有折射率比芯区域Co低的包层Cl的光纤。另一方面，如图19B所示，光纤635是多芯光纤。即，光纤635具有两个芯区域Co1、Co2，且在该两个芯区域Co1、Co2的周围形成有折射率比芯区域Co1、Co2低的包层Cl。而且，芯区域Co2包含多个芯区域。并且，在耦合部634中，光纤631的芯区域Co与光纤635的芯区域Co1被耦合，另外，光纤632的芯区域Co与光纤635的芯区域Co2被耦合。从激光装置612输出的多个激光分别由芯区域Co2的多个芯区域的各个芯区域波导。

返回参照图18。光学头620是用于将由耦合部634耦合而成的激光L向加工对象W30照射的光学装置。因此，光学头620在内部具备准直透镜621和聚光透镜622。

在激光焊接装置600中，光学头620不具备衍射光学元件，另外，也不具有用于多个激光的独立的光学系统，但从激光装置611、612输出的激光在被向光学头620引导之前被耦合。由此，朝向加工对象W30照射的激光L由主光束和多个副光束构成。另外，在扫描时，多个副光束的至少一部分相对于主光束位于扫描方向的前方侧。并且，主光束的功率与多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。由此，激光焊接装置600能够抑制焊接加工对象W30时的焊接缺陷的产生。

根据激光焊接装置600，能够实现图3A、图3B、图4、图11、图12、图13A～图13G所例示的配置。需要说明的是，附图所示的例子使用了从激光装置611、612输出的激光，但也可以适当增减它们的数量。

如以上所说明的那样，在本发明的实施方式中，通过将激光的多个副光束以包围主光束的外周的方式配置，从而在对纯铝或铝合金那样的含有铝的加工对象进行激光焊接时，能够抑制气孔等焊接缺陷的产生。

图20是示意性地示出激光的光束轮廓与加工对象的状态的关系的图。光束轮廓P1、P2、P3、P4示出激光由单光束构成的情况。光束轮廓P5示出激光由主光束和副光束构成的情况。光束轮廓P51是主光束的轮廓，光束轮廓P52、P53是副光束中的两个光束轮廓。图20的横向表示与各光束的中心轴正交的各光束的扩展方向。关于光束轮廓P5，横向表示主光束以及夹着该主光束配置的两个副光束在与各中心轴正交的面上的各光束的扩展方向。另外，纵向表示各光束的功率、距加工对象的表面的深度、加工对象的温度、加工对象的状态等。

在含有铝的加工对象的焊接中容易产生气孔。气孔的产生原因是在焊接时产生的锁孔中生成的构成金属的蒸气。例如，图20的光束轮廓P1是使光束相对于加工对象为聚焦状态的情况，但光束轮廓P1的形状与加工对象的温度分布大致对应。另外，固相与液相的边界线处的光束轮廓P1的宽度与熔融宽度大致对应。由于聚焦状态下的单光束的光束轮廓陡峭，因此显示在峰值功率的位置处加工对象的构成金属的温度达到成为气相状态的温度。在该情况下，构成金属暴沸，从而容易产生气孔。相对于此，以往对光束进行散焦来扩大光束直径，降低功率密度来使光束轮廓平缓。由此，使在光束照射部位产生的陡峭的温度分布缓和，从而抑制气孔产生。然而，在散焦的情况下，光束轮廓成为如光束轮廓P2那样，即使在峰值功率的作用下，构成金属的温度也停留在处于液相状态的温度范围内，但具有使构成金属成为液相的功率的光束宽度比聚焦状态的情况窄。这表示，光束直径因散焦而扩大，但具有对构成金属的熔融有实际上的贡献的能量的部分的光束宽度不会变宽，即熔融宽度(焊道宽度)不会变宽。另外，在散焦的情况下，不能得到充分的熔入深度、或者需要将扫描速度设定在低速侧。即，气孔产生(焊接品质)和熔入深度及扫描速度处于折衷选择的关系。另一方面，为了通过散焦得到充分的熔融宽度，若以散焦时的光束轮廓成为光束轮廓P3的方式设定光束的功率，则在聚焦时需要成为光束轮廓P4那样的高功率。这也表示，散焦的技术不能有效地活用光束的能量，特别是不能有效地活用光束轮廓的边缘部分的能量。

相对于此，光束轮廓P5包含聚焦状态下的、主光束的光束轮廓P51和副光束的光束轮廓P53、P54。在该情况下，与将主光束与副光束的合计功率的单光束的激光在聚焦状态下进行照射的情况相比，能够抑制峰值功率并抑制因暴沸而引起的气孔的形成，并且能够使熔入深度和熔融宽度比较大。具体而言，在光束轮廓P5的情况下，在加工对象形成的温度分布T不是如单光束那样的陡峭的形状，并且作为液相的温度的宽度宽。而且，能够产生聚焦状态的陡峭的光束轮廓，能量的浪费少且熔入深度比较深，并且也适于扫描速度的高速化。需要说明的是，主光束的光束轮廓P51的峰值功率比副光束的光束轮廓P53、P54的峰值功率低，但由于在主光束的位置处受到其周围的副光束的热影响，因此加工对象的温度成为比能够由主光束单独达到的温度更高的温度。因此，根据主光束和副光束各自的单独的功率、以及主光束与副光束之间的距离及功率比，能够精密地控制形成于加工对象的锁孔内部的温度，并将其抑制在金属蒸气不产生的程度或者允许程度，并且能够得到适当的熔融区域(熔入深度及熔融宽度)。通过这样的平衡良好的温度分布控制，实现抑制了气孔产生的高品质的焊接。需要说明的是，抑制在金属蒸气不产生的程度或者允许程度是指例如气孔为在上述实验例中判定为“◎”的数量。

即，本发明的一个方案是一种焊接方法，在该焊接方法中，向含有铝的加工对象照射激光，使加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，激光包括主光束和多个副光束，多个副光束以包围主光束的外周的方式设置，与照射功率为多个副光束与主光束的合计的单光束的激光的情况相比，将形成于加工对象的锁孔内部的温度抑制在加工对象的构成材料的金属蒸气不产生的程度或者允许程度，并且使熔融宽度变宽。需要说明的是，在被焊接的加工对象中，产生金属蒸气的程度能够通过例如气孔的数量确认，熔融宽度的宽度能够通过焊道宽度确认。

需要说明的是，加工对象不限于板材，焊接的方式也不限于搭接焊接、对接焊接。因此，加工对象通过使应被焊接的至少两个构件重叠、接触或相邻而构成。

另外，也可以在对加工对象扫描激光的情况下，通过公知的抖动、横摆来进行扫描并扩展熔池的表面积。

另外，使用的激光不限于多模，也可以使用单模的激光。

另外，加工对象也可以如带镀层的铝板那样，在铝的表面存在薄的金属层。另外，对于加工对象，例示了厚度为1mm～10mm左右的情况，但也可以更薄至0.01mm左右。

另外，本发明并不限定于上述实施方式。将上述各实施方式的构成要素适当组合而构成的方案也包含在本发明中。另外，本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此，本发明的更宽泛的方案并不限定于上述的实施方式，而能够进行各种变更。

工业上的可利用性

本发明适合应用于含有铝的加工对象的焊接。

附图标记说明：

100、200、300、400、500、600 激光焊接装置

110、210、310、411、412、510、611、612 激光装置

120、220、320、420 光学头

121、221、321、421a、421b 准直透镜

122、222、322、422a、422b 聚光透镜

123、223、323 衍射光学元件

123a 衍射光栅

130、230、330、431、432、531、533、534、631、632、635 光纤

224a、224b、226、324a、324b 反射镜

225a、225b、325a、325b 马达

532 分支单元

634 耦合部

B1 主光束

B2、B3 副光束

G2、G3 副光束组

L、L′、L1、L2、L11、L12、L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37激光

W、W10、W20、W30 加工对象

W1、W2、W11、W12 铝构件。

Claims (16)

1.一种焊接方法，其中，

将含有铝的加工对象配置于被激光照射的区域，

使所述激光朝向所述加工对象照射，并使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，

所述激光包括主光束和多个副光束，

所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，

所述主光束的功率与所述多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。

3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其中，

所述多个副光束设置成以所述主光束为中心形成大致环形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的焊接方法，其中，

一边使所述激光朝向所述加工对象照射一边使所述激光与所述加工对象相对移动，从而在所述加工对象上扫描所述激光，

所述多个副光束的至少一部分相对于所述主光束位于扫描方向的前方侧。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的焊接方法，其中，

所述加工对象是应被焊接的至少两个构件，在将所述加工对象配置于被所述激光照射的区域时，将所述至少两个构件以重叠、或接触、或相邻的方式配置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的焊接方法，其中，

利用光束整形器将所述激光分割为所述主光束和所述多个副光束并向所述加工对象照射。

7.根据权利要求6所述的焊接方法，其中，

所述光束整形器是衍射光学元件。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的焊接方法，其中，

所述加工对象是纯铝、铝-铜系合金、铝-镁系合金、铝-硅系合金、铝-镁系合金、铝-镁-硅系合金、铝-锌-镁系合金、或铝-锌-镁-铜系合金。

9.一种焊接方法，其中，

向含有铝的加工对象照射激光，使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，

所述激光包括主光束和多个副光束，

所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置，

与照射功率为所述多个副光束与所述主光束的合计的单光束的激光的情况相比，将形成于所述加工对象的锁孔内部的温度抑制在所述加工对象的构成材料的金属蒸气不产生的程度或者允许程度，并且使熔融宽度变宽。

10.一种焊接装置，具备：

激光装置；以及

光学头，其将从所述激光装置输出的激光朝向含有铝的加工对象照射，使所述加工对象的被照射的部分熔融而进行焊接，

向所述加工对象照射的激光包括主光束和多个副光束，

所述多个副光束以包围所述主光束的外周的方式设置。

11.根据权利要求10所述的焊接装置，其中，

所述主光束的功率与所述多个副光束的合计功率之比为0∶10～4∶6。

12.根据权利要求10或11所述的焊接装置，其中，

所述多个副光束设置成以所述主光束为中心形成大致环形状。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的焊接装置，其中，

所述光学头以使所述激光与所述加工对象能够相对移动的方式构成，在所述加工对象上扫描所述激光并且进行所述熔融而进行焊接，

所述多个副光束的至少一部分相对于所述主光束位于扫描方向的前方侧。

14.根据权利要求10～13中任一项所述的焊接装置，其中，

所述加工对象通过使应被焊接的至少两个构件重叠、或接触、或相邻而构成。

15.根据权利要求10～14中任一项所述的焊接装置，其中，

所述焊接装置具备将所述激光分割为所述主光束和所述多个副光束的光束整形器。

16.根据权利要求15所述的焊接装置，其中，

所述光束整形器是衍射光学元件。

Images