CN117042913A - 坯件、坯件的制造方法及构件 - Google Patents
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Abstract
一种坯件,其是叠置的两张以上的原材料通过激光焊接接合而成的,其中,该坯件具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域,对多层区域和单层区域连续地进行激光焊接,激光焊接部的一端是位于坯件的单层区域的端部且在端面观察坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
Description
技术领域
本发明涉及坯件、坯件的制造方法及构件。
背景技术
以汽车车身的轻量化和碰撞性能的提高为目的而一直在推进汽车构件的高强度薄壁化。此外,在另一个观点方面,通过应用仅将必要的部位设为厚壁的具有板厚差的构件,也能谋求汽车构件的高强度薄壁化。例如考虑由拼接坯件制造汽车构件,拼接坯件是使用拼接技术将叠置的两张以上的原材料(例如钢材)焊接而制造的。在拼接坯件中,通过将多个原材料叠置而进行厚壁化,从而能够提高该部分的强度。
在拼接坯件中,通过在以向原材料照射激光的照射开始位置为始端且以照射结束位置为终端地射出激光的同时使激光照射装置从始端向终端移动,而将原材料彼此接合。此时,在激光焊接部的终端存在于原材料内的情况下,有时由激光焊接部的形状引起应力集中而导致原材料断裂。原材料的强度越高,该倾向越显著。
为了提高激光焊接部的接合强度,例如在专利文献1中公开了这样的激光搭接焊接方法:通过使激光扫描而以直线状照射从一侧表面的焊接开始端到焊接终端部的直线扫描区间,从而对多个重叠的工件进行焊接。当来到到达焊接终端部的一定时间之前的激光输出控制位置时,控制照射的激光的输出逐渐下降直到到达焊接终端部,接着,当到达焊接终端部时,绕该终端部的工件的厚度方向轴线旋转扫描而使熔融金属的熔融部分呈圆形形状流动。由此,使在熔融金属凝固时产生的拉伸应力均匀化,防止容易在激光扫描的焊接终端部产生的凝固裂纹,而提高叠置工件的接合强度。
此外,在专利文献2中公开了这样的金属焊接构造:相对于与焊接的行进方向成直角的方向的截面而言,具有因照射的能量较大的激光的照射而形成的自叠置位置的深度较深的凝固部和因照射的能量较小的激光的照射而形成的自叠置位置的深度较浅的凝固部。由此实现焊接强度较高的焊接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/122681号
专利文献2:国际公开第2017/047050号
发明内容
发明要解决的问题
但是,上述专利文献1所记载的发明需要这样的细致的激光照射控制:从即将到达焊接终端部之前逐渐降低激光的输出,在终端部进行旋转扫描,使熔融部呈圆形形状流动。此外,上述专利文献2所记载的发明进行利用相对高输出的激光进行的焊接和利用相对低输出的激光进行的焊接,需要对同一部位进行两次激光照射。
于是,本发明是鉴于上述问题而完成的,本发明的目的在于提供能够利用简单的方法实现且抑制由激光焊接部引起的断裂的坯件、坯件的制造方法及构件。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,根据本发明的某一观点,提供一种坯件,其是叠置的两张以上的原材料通过激光焊接接合而成的,其中,该坯件具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域,对多层区域和单层区域连续地进行激光焊接,激光焊接部的一端是位于坯件的单层区域的端部且在端面观察坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
也可以是,坯件的单层区域具有开口部,凹形形状焊接端部处于开口部的端部。
也可以是,单层区域的第1原材料的拉伸强度比在多层区域中叠置于第1原材料的第2原材料的拉伸强度低。
原材料可以是钢材。
此外,为了解决上述问题,根据本发明的另一个观点,提供一种坯件的制造方法,其通过激光焊接将叠置的两张以上的原材料接合,其中,在一张原材料的局部区域叠置一张或两张以上的原材料,准备具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域的叠置件,对叠置件的多层区域和单层区域连续地进行激光焊接,以使坯件的激光焊接部的一端成为位于坯件的单层区域的端部且在端面观察坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
进而,为了解决上述问题,根据本发明的又一个观点,提供一种构件,其具备叠置的两张以上的原材料,成形为预定形状,其中,该构件具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域,通过对多层区域和单层区域连续地进行激光焊接而使所述原材料相互接合,激光焊接部的一端是位于构件的单层区域的端部且在端面观察构件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
也可以是,构件的单层区域具有开口部,凹形形状焊接端部处于该开口部的端部。
发明的效果
像以上说明的那样,根据本发明,能够利用简单的方法抑制由激光焊接部引起的断裂。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的坯件的概略立体图。
图2是示意地表示向钢材照射激光而形成有激光焊接部的坯件的形状的俯视图及剖视图。
图3是表示该实施方式的坯件的一结构例的示意图。
图4是表示该实施方式的坯件的另一结构例的示意图。
图5是表示该实施方式的坯件的又一结构例的示意图。
图6是表示该实施方式的坯件的再一结构例的示意图。
图7是表示实施例的两张钢板的叠置状态和在情形1~4下形成的激光焊接部的示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。另外,在本说明书及附图中,对具有实质上相同的功能结构的构成要素标注相同的附图标记,从而省略重复说明。
[1.坯件及坯件的制造方法]
本发明的一实施方式的坯件通过利用激光焊接将叠置的两张以上的原材料接合来制造。首先,在一张原材料的局部区域叠置一张或两张以上的原材料,准备具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域的叠置件。然后,对叠置件的多层区域和单层区域连续地进行激光焊接。在该激光焊接中,将原材料彼此接合,以使坯件的激光焊接部的一端成为位于坯件的单层区域的端部且在端面观察坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
例如,如图1所示,本实施方式的坯件100是叠置的两张以上的原材料例如原材料110、120通过激光焊接接合而成的坯件(即,拼接坯件)。在图1所示的坯件100中,将仅由一张原材料110构成的区域也称为单层区域,将原材料110、120重叠的区域也称为多层区域。另外,作为原材料110、120,有金属材料例如钢材、铝材等。或者,作为原材料110、120,也可以使用CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)材料、镁合金材料、钛合金材料。
坯件100通过在向叠置的原材料110、120射出激光的同时使激光照射装置从始端向终端相对地移动从而将原材料110、120接合来制造。坯件100的激光焊接部130是在利用向原材料110、120照射的激光使原材料熔融之后凝固而成的部分。在图1的坯件100形成有3个激光焊接部131、132、133。
在本实施方式的坯件100中,对多层区域和单层区域连续地进行激光焊接,激光焊接部130的一端位于坯件100的单层区域的端部。在激光焊接部131、132、133存在开始激光照射的始端和结束激光照射的终端。在图1所示的坯件100中,激光焊接部131、132、133的一个焊接端部Pa1、Pa2、Pa3是始端,另一个焊接端部Pb1、Pb2、Pb3是终端。即,作为终端的焊接端部Pb1、Pb2、Pb3位于坯件100的单层区域的端部111a。通过从两张以上原材料重叠的多层区域到仅由一张原材料构成的单层区域连续地进行激光焊接,从而直到原材料重叠的区域也就是多层区域的端部都能充分地接合,能够提高接合强度。
若由激光焊接部130的形状而导致在原材料内产生应力集中的部分,则有时原材料110、120会断裂。在此,作为激光焊接部130的形状。着眼于俯视形状(即,从Z方向观察的情况)和YZ平面中的剖切面的端面观察形状(即,从X方向观察的情况)。图2针对将作为原材料的一例的钢材叠置并接合而成的坯件10示出示意地表示向钢材照射激光而形成有激光焊接部13的坯件10的形状的俯视图和剖视图。坯件10通过将两个钢材叠置而形成,但在此为了简化说明,在图2中未图示叠置的两个钢材,而是作为一个坯件10示出。激光焊接部13从始端13a朝向终端13b形成。
如图2所示,一般来讲,激光焊接部13的俯视形状成为始端13a和终端13b尖锐的形状。此外,激光焊接部13中的焊接宽度大致恒定的恒定部13c的YZ平面中的剖切面如A-A剖视图所示,板厚(Z方向上的长度)大致恒定。相对于此,终端13b的YZ平面中的剖切面如B-B剖视图所示,激光焊接部13成为凹形形状。这是因激光照射的方式而产生的。伴随着激光照射位置的移动,被激光照射的部分的钢材熔融,熔融的金属向始端13a侧流动。因此,在终端13b没有流入的熔融金属,因此成为凹形形状。即,终端13b成为在端面观察坯件100时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。另外,始端13a的YZ平面中的剖切面如C-C剖视图所示,与恒定部13c同样地板厚大致恒定。
如图2所示,通过使激光焊接部13的终端13b的剖切面的端面观察形状成为凹形形状,从而与恒定部13c相比较截面积较小。因此,终端13b与始端13a相比应力更加容易集中。
于是,本实施方式的坯件100以使激光焊接部130的凹形形状焊接端部位于坯件100的单层区域的端部且不设于激光焊接部130的单层区域内(也就是不是端部的位置)的方式来制造。由此,将在原材料内产生应力集中的部分的情况排除,从而抑制原材料110、120的断裂。
更详细地进行说明,当激光焊接部130的终端处于单层区域内时,终端的凹形形状的部分被未照射激光的材料包围而被约束,因此拉伸残余应力增强。这会导致发生延迟断裂(在焊接后经过了一定时间时坯件100断裂的现象)。激光焊接部130的焊接金属在凝固时仍是高温。当从该温度冷却至室温时焊接金属要收缩,但在像处于原材料内的终端这样其周围被完全约束的情况下不能收缩。因此,通过在材料的弹性区域内施加拉伸应力而膨胀,来抵消由冷却引起的收缩的量。
特别是,激光焊接利用将两张以上的原材料接合的激光输出来实施。因此,在原材料仅有一张的区域显著地发生因激光的照射而熔化的材料下落或者飞溅,即所谓的烧穿。当在单层区域内存在激光焊接部130的终端时,由终端处的烧穿导致终端的板厚变得更薄,容易断裂。
另一方面,若在激光焊接时以穿过坯件的单层区域的端部的方式照射激光,则激光焊接部130的终端到达单层区域的端部。在这样激光焊接部130的终端处于单层区域的端部的情况下,终端的凹形形状部分不被未照射激光的材料完全包围其周围,不被约束,因此能够减少拉伸残余应力向终端的凹形形状部分的集中。因而能够抑制原材料110、120的断裂。
另外,坯件100的端部是指在俯视坯件100时原材料110、120的端部中的形成坯件100的轮廓的端部。在图1所示的坯件100中,由于在第1原材料110的平面内的局部区域接合有第2原材料120,因此坯件100的端部成为第1原材料110的端部111a~111d。
此外,在坯件100的端部不仅包含形成原材料110的外部轮廓的端部,还包含形成原材料110的内部轮廓的端部。例如,当在原材料110形成有开口部的情况下,由于开口部的端部也成为原材料110的内部轮廓,因此可成为坯件100的端部。在使激光焊接部130的端部位于开口部的端部的情况下,也与使激光焊接部130的端部位于原材料110的端部的情况同样地将在原材料内产生应力集中的部分的情况排除,能够抑制原材料110、120的断裂。
[2.坯件的结构例]
在图3~图6中示出本实施方式的坯件100的结构例。图3~图6是表示本实施方式的坯件的一结构例的示意图。另外,在图3~图6中,为了易于理解作为激光焊接部130的始端和终端的焊接端部(Pa1~Pa3、Pb1~Pb3)的位置,用圆形的图标来表示该焊接端部。
(1)激光焊接部的一端处于坯件的端部的情况(无开口部)
图3是图1的俯视图,示出激光焊接部130的一端处于坯件100的单层区域的端部的坯件100。坯件100通过将第1原材料110和与第1原材料110的平面内的局部区域重叠的第2原材料120激光焊接而形成。图3所示的坯件100利用3个激光焊接部131、132、133接合而成。激光焊接部131、132、133的一焊接端部Pa1~Pa3处于第1原材料110和第2原材料120叠置的多层区域内(即,原材料内)。另一方面,激光焊接部131、132、133的另一焊接端部P b1~P b3处于坯件100的单层区域的端部111a。由此,能够从原材料内将应力容易集中的部分排除,因此能够抑制坯件100的断裂。
在此,激光焊接部131、132、133的位于坯件100的单层区域的端部111a的焊接端部Pb1、Pb2、Pb3是激光焊接的终端。像在图2中说明的那样,激光焊接部130的终端成为凹形形状焊接端部。因此,与激光焊接部131、132、133的始端相比,应力容易集中在终端。因而,通过将激光焊接部131、132、133的位于坯件100的端部111a的焊接端部Pb1、Pb2、Pb3设为激光焊接的终端,从而能够有效地减少原材料内的应力集中,能够抑制坯件100的断裂。
(2)激光焊接部的两端处于坯件的端部的情况(无开口部)
图4示出激光焊接部130的两端处于坯件100的单层区域的端部的坯件100。图4所示的坯件100与图3所示的坯件100同样,通过将第1原材料110和与第1原材料110的平面内的局部区域重叠的第2原材料120激光焊接而形成。在图4所示的坯件100中,3个激光焊接部131、132、133的一焊接端部Pa1~Pa3处于坯件100的单层区域的端部111b。激光焊接部131、132、133的另一焊接端部Pb1~Pb3处于坯件100的单层区域的端部111a。另外,焊接端部Pb1、Pb2、Pb3是激光焊接的终端。在该情况下,也从原材料内将作为应力容易集中的部分的激光焊接部131、132、133的终端排除,因此能够抑制坯件100的断裂。
(3)激光焊接部的一端处于开口部的端部的情况
图5示出激光焊接部130的一端处于开口部140的端部141的坯件100。图5所示的坯件100与图3和图4所示的坯件100同样,通过将第1原材料110和与第1原材料110的平面内的局部区域重叠的第2原材料120激光焊接而形成。
在图5所示的坯件100中,3个激光焊接部131、132、133的一焊接端部Pa1~Pa3处于第1原材料110和第2原材料120叠置的多层区域内(即,原材料内)。另一方面,激光焊接部131、132、133的另一焊接端部Pb1~Pb3处于在仅有第1原材料110的单层区域形成的开口部140的端部141。
在此,激光焊接部131、132、133的位于开口部140的端部141的焊接端部Pb1、Pb2、Pb3是激光焊接的终端。像在图2中说明的那样,激光焊接部130的终端成为凹形形状焊接端部。因此,与激光焊接部131、132、133的始端相比,应力容易集中在终端。因而,通过将激光焊接部131、132、133的位于单层区域的开口部140的端部141的焊接端部Pb1、Pb2、Pb3设为激光焊接的终端,从而能够有效地减少原材料内的应力集中。也就是说,与图3的情况同样,能够从原材料内将应力容易集中的部分排除,因此能够抑制坯件100的断裂。
(4)激光焊接部的一端处于坯件的外部轮廓而另一端处于坯件的内部轮廓(开口部的端部)的情况
图6示出激光焊接部130的一端处于坯件100的端部111b而另一端处于开口部140的端部141的坯件100。图6所示的坯件100与图3~图5所示的坯件100同样,通过将第1原材料110和与第1原材料110的平面内的局部区域重叠的第2原材料120激光焊接而形成。在图6所示的坯件100中,3个激光焊接部131、132、133的一焊接端部Pa1~Pa3处于坯件100的单层区域的端部111b。此外,激光焊接部131、132、133的另一焊接端部Pb1~Pb3处于在仅有第1原材料110的单层区域形成的开口部140的端部141。另外,焊接端部Pb1、Pb2、Pb3是激光焊接的终端。在该情况下,也从原材料内将作为应力容易集中的部分的激光焊接部131、132、133的终端排除,因此能够抑制坯件100的断裂。
以上对本实施方式的坯件100的结构例进行了说明。本实施方式的坯件100只要激光焊接部130的一端是位于坯件100的单层区域的端部且在端面观察坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部即可,也可成为除了图3~图6所示的结构以外的形态。
例如,在图3~图6所示的坯件100中可以是,3个激光焊接部131、132、133的一端(作为终端的焊接端部Pb1~Pb3)位于坯件100的单层区域的同一端部,但各焊接端部分别位于坯件100的单层区域的不同端部(例如端部111a~111d中的任一者)。
此外,在使激光焊接部130的两端位于坯件100的端部的情况下,除了使激光焊接部131、132、133的两端位于第1原材料110的端部(外部轮廓)(参照图4)、或者使激光焊接部131、132、133的一端位于第1原材料110的端部(外部轮廓)、或者使另一端位于开口部140的端部141(内部轮廓)(参照图6)以外,也可以使激光焊接部130的两端位于开口部的端部。在该情况下,激光焊接部130的两个端部既可以位于同一开口部的端部,也可以位于不同开口部的端部。另外,激光焊接部130的数量没有特别的限定。
关于坯件100的开口部140,开口部140的形状没有特别的限定,例如可采用圆形、四边形等所有的形状。在此,拼接坯件例如在以下情况下使用:在汽车构件等中为了提高该构件的强度,而相对于作为基体的原材料在需要较高强度的部位接合另外的原材料。此时,大多在成为基体的单层区域的原材料的局部区域焊接与其相比拉伸强度较高的原材料。在这样的坯件100中,通过将开口部140设置在拉伸强度相对较低的基体的原材料,从而能够防止由设置开口部140引起的坯件100的强度下降。
此外,开口部140并不一定必须为了使激光焊接部130的凹形形状焊接端部位于此处而形成,也可以利用已有的开口部。
进而,虽然在上述说明中对将两张原材料110、120叠置而成的坯件100进行了说明,但本发明并不限定于该例子。坯件也可以通过将3张以上的原材料叠置来制造。
本实施方式的坯件100例如在制造与其他区域相比在局部区域谋求较高强度的构件时使用。具体而言,也可以为了制造B立柱、下边梁、前纵梁等汽车构件而使用本实施方式的坯件100。由此,能够抑制所制造的构件的激光焊接部的断裂,并且能够实现构件的轻量化和高强度化。
[3.构件]
接下来对本实施方式的构件进行说明。本实施方式的构件具备叠置的两张以上的原材料,形成为预定形状。构件具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域,通过对多层区域和单层区域连续地激光焊接而使原材料相互接合。激光焊接部的一端是位于构件的单层区域的端部且在端面观察构件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
在此,构件的端部与坯件100的端部同样地是在俯视时形成构件的轮廓的端部,不仅包含形成外部轮廓的端部,还包含形成内部轮廓的端部。即,在构件具备开口部的情况下,开口部的端部由于成为构件的内部轮廓,因此可成为构件的端部。在这样构件具备开口部的情况下,激光焊接部的凹形形状焊接端部可以位于该开口部的端部。另外,本实施方式的构件所具备的开口部并不限定于为了使激光焊接部的凹形形状焊接端部位于此处而形成的开口部,也可以是出于其他目的形成的开口部。例如,本实施方式的构件所具备的开口部也可以是为了将其他构件贯穿于本实施方式的构件而开设的开口部。
本实施方式的构件例如使用上述坯件100来制造。具体而言,本实施方式的构件可以通过将两张以上的原材料叠置并激光焊接而形成坯件的工序和对所形成的坯件进行加热并通过压制加工成形为预定形状的工序来制造。在形成坯件的工序中,例如如图1所示,以使激光焊接部130的一端是位于坯件100的单层区域的端部且在端面观察坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部的方式将原材料110、120彼此激光焊接。能够对这样制造的坯件100进行加工而将构件成形。此时,激光焊接部130的凹形形状焊接端部位于构件的端部。
此外,本实施方式的构件也可以通过以下两个工序来制造:对叠置的两张以上的原材料分别进行加热并实施压制加工从而制作成形为预定形状的两个以上的成形品的工序、和将该两个以上的成形品叠置并激光焊接的工序。例如也可以是,在通过热冲压而将两个成形品成形了之后,将该两个成形品叠置并激光焊接。在这样对多个成形品实施激光焊接的工序中,以使激光焊接部的一端位于所制造的构件的单层区域的端部的方式将成形品彼此激光焊接。
在此,构件的端部如上所述作为“激光焊接部的一端位于构件的端部的方式”与上述的坯件100相同。即,激光焊接部的一端既可以位于构件的外部轮廓,也可以位于构件的内部轮廓(开口部的端部)。此外,激光焊接部的位于构件的端部的一端设为成为在端面观察构件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部的终端。即使在这样对多个成形品实施激光焊接而做成构件的情况下,也是通过使激光焊接部的一端位于构件的端部且设为凹形形状焊接端部,从而能够抑制激光焊接部处的断裂,并且能够实现该构件的轻量化和高强度化。
作为本实施方式的构件的具体例,能列举出B立柱、下边梁、前纵梁等汽车构件。在本实施方式的构件是B立柱的情况下,作为上述开口部,例如能列举出用于供铰链穿过的开口部、用于供成形时的定位销穿过的开口部等。
[4.总结]
以上对本发明的一实施方式的坯件、该坯件的制造方法及构件进行了说明。坯件具有原材料仅有一张的单层区域和两张以上的原材料重叠的多层区域,通过对多层区域和单层区域连续地进行激光焊接而使原材料接合来制造。此时,以使被激光照射的激光焊接部的一端位于坯件的单层区域的端部且成为凹形形状焊接端部的方式将原材料彼此激光焊接。由此,能够利用简单的方法从原材料内将应力集中的部分排除,能够抑制由激光焊接部引起的坯件或构件的断裂。
实施例
将长度100mm、板宽40mm且板厚1.4mm的1.5GPa超级钢板(第1钢板)和长度40mm、板宽40mm且板厚1.4mm的1.5GPa超级钢板(第2钢板)两张叠置,观察沿着长度方向通过激光焊接而接合时的激光焊接部的形状。在图7中示出实施例的两张钢板的叠置状态和在后述的情形1~4中形成的激光焊接部。
图7所示的叠置的两张钢板S1、S2像图1所示的坯件100那样具有仅由第1钢板S1构成的单层区域Q1以及第1钢板S1和第2钢板S2重叠的多层区域Q2。具体而言,在长度方向上,第2钢板S2以第2钢板S2的一端位于从第1钢板S1的一端部(记为端部E1。)朝向另一端部(记为端部E2。)分离10mm的位置的方式叠置于第1钢板S1。即,在长度方向上,从自第1钢板S1的端部E1分离10mm的位置到自端部E1分离50mm的位置的区域是第1钢板S1和第2钢板S2重叠的多层区域Q2。两张钢板之间的间隙为0.1mm。
在此,针对以下的情形1~4观察了激光焊接部L1~L4的形状。
(情形1)始端处于多层区域Q2内且终端处于单层区域Q1内的情况
激光焊接部L1的长度:70mm
始端位置:自第1钢板S1的端部E1分离20mm的多层区域Q2内的位置
终端位置:自第1钢板S1的端部E1分离90mm的单层区域Q1内的位置
(情形2)始端处于多层区域Q2内且终端处于单层区域Q1的端部的情况激光焊接部L2的长度:80mm
始端位置:自第1钢板S1的端部E1分离20mm的多层区域Q2内的位置
终端位置:第1钢板S1的端部E2
(情形3)始端和终端处于单层区域Q1的端部的情况
激光焊接部L3的长度:100mm
始端位置:第1钢板S1的端部E1
终端位置:第1钢板S1的端部E2
(情形4)始端处于多层区域Q2内而终端处于单层区域Q1的开口部O的端部的情况
开口部O:在自第1钢板S1的端部E1分离80mm的单层区域Q1内具有中心的半径10mm的圆
激光焊接部L4的长度:50mm
始端位置:自第1钢板S1的端部E1分离20mm的多层区域Q2内的位置
终端位置:开口部O的端部
在情形1中,激光焊接部L1的两个焊接端部即始端和终端位于钢板的内部。此时,在关于激光焊接部L1的终端观察上表面和下表面的状态时,上表面成为凹形形状,其截面积比其他部分小,成为应力容易集中的形状。此外,在从下表面观察激光焊接部L1时,在终端产生了裂纹。
另一方面,在情形2、3中,激光焊接部L2、L3的终端在端面观察钢板时具有凹形形状。此外,在像情形4那样使激光焊接部L4的终端位于单层区域Q1的开口部O的端部的情况下,在端面观察开口部O的端部时,终端也具有凹形形状。在情形2~4中,通过从钢板的内部将激光焊接部L2~L4的终端排除,从而没有看到在情形1的终端产生的裂纹。
另外,在情形3中,通过使激光焊接部L3的始端和终端位于钢板的端部,从而使激光焊接部L3的宽度在长度方向上大致均匀。由此得知,通过使激光焊接部的焊接端部位于钢板的端部,从而能够从钢板内将应力集中的部分排除,能够抑制钢板的断裂。
以上参照附图详细地说明了本发明的优选的实施方式,但本发明不限定于该例。显然的是,只要是具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人员,就能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修改例,并且应了解这些变更例或修改例当然也属于本发明的保护范围。
附图标记说明
10、坯件;13、激光焊接部;13a、始端;13b、终端;13c、恒定部;100、坯件;110、第1原材料;111a~111d、端部;120、第2原材料;130(131、132、133)、激光焊接部;140、开口部;141、端部;S1、第1钢板;S2、第2钢板;E1、E2、(第1钢板的)端部;L1~L4、激光焊接部;O、开口部;Q1、单层区域;Q2、多层区域。
Claims (7)
1.一种坯件,其是叠置的两张以上的原材料通过激光焊接接合而成的,其中,
该坯件具有所述原材料仅有一张的单层区域和两张以上的所述原材料重叠的多层区域,
对所述多层区域和所述单层区域连续地进行激光焊接,
激光焊接部的一端是位于所述坯件的单层区域的端部且在端面观察所述坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
2.根据权利要求1所述的坯件,其中,
所述坯件的单层区域具有开口部,
所述凹形形状焊接端部处于所述开口部的端部。
3.根据权利要求2所述的坯件,其中,
所述单层区域的第1原材料的拉伸强度比在所述多层区域中叠置于所述第1原材料的第2原材料的拉伸强度低。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的坯件,其中,
所述原材料是钢材。
5.一种坯件的制造方法,其通过激光焊接将叠置的两张以上的原材料接合,其中,
在一张所述原材料的局部区域叠置一张或两张以上的所述原材料,准备具有所述原材料仅有一张的单层区域和两张以上的所述原材料重叠的多层区域的叠置件,
对所述叠置件的所述多层区域和所述单层区域连续地进行激光焊接,以使坯件的激光焊接部的一端成为位于所述坯件的单层区域的端部且在端面观察所述坯件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
6.一种构件,其具备叠置的两张以上的原材料,成形为预定形状,其中,
该构件具有所述原材料仅有一张的单层区域和两张以上的所述原材料重叠的多层区域,
通过对所述多层区域和所述单层区域连续地进行激光焊接而使所述原材料相互接合,
激光焊接部的一端是位于所述构件的单层区域的端部且在端面观察所述构件时具有凹形形状的凹形形状焊接端部。
7.根据权利要求6所述的构件,其中,
所述构件的单层区域具有开口部,
所述凹形形状焊接端部处于所述开口部的端部。
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