JP2001096385A - 気密性を確保するための溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、溶接部に非常に信頼性の高い気密
性を確保した溶接部材を提供するための溶接方法に関す
る。 【解決手段】 本発明の気密性を確保するための溶接方
法は、油脂分及び不純物等の溶接欠陥発生源を二つの溶
接部材の表面から除去することなく、溶接部材の溶接部
を加熱溶融して溶融部を形成し、溶融部によって溶接部
材を互いに溶接する溶接工程、及び溶融部より狭い範囲
内を再溶融することにより、溶接工程において溶融部に
発生した貫通孔を消滅させる貫通孔消滅工程を備える。
さらに、本発明の溶接方法は、溶接工程を実行する以前
に、二つ溶接部材の溶融温度よりも低い温度で溶接部よ
り広い範囲を加熱して、二つの溶接部材の溶接部付近に
付着している油脂分及び不純物を蒸発除去させる予熱工
程により蒸発除去された領域より狭い範囲を溶接工程に
おいて加熱溶融して互いに溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の溶接方法は、溶接溶
融部に非常に信頼性の高い気密性を確保した溶接部品を
提供するための溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における溶接溶融部に気密性を
確保するための溶接方法には、溶接前工程において被接
合部品を十分に洗浄して、穴あき及びブローホール等の
溶接欠陥発生源となる物質を十分に取り除き、その後溶
接する方法がある。また、特開平５−２４５６６９号公
報には、異なる融点を有する二つの溶接部材を予めレー
ザ照射によって仮溶接する際に溶接部材に含有される低
融点成分、例えば洋白に含まれる亜鉛を蒸発除去させる
ことにより、その後の溶接中に低溶融点金属による突沸
現象の発生を阻止して溶接溶融部にブローホール等の溶
接欠陥の発生を回避する方法が記載される。

【０００３】特開昭６１−２０９７７９号公報には、予
め板材表面を切削した溶接部材を突き合わせ溶接したの
ち、溶接溶融部の裏側表面にアークを吹きつけて裏側表
面をわずかに溶融することにより、ブローホール等の溶
接欠陥を消滅さるアーク溶接方法が記載される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】溶接前に溶接部材を洗
浄する従来の溶接方法では、溶接部材の表面の油脂分が
除去されてしまうために、潤滑性がなくなり溶接部材の
互いの圧入面に生じる摩擦力が非常に大きくなり、溶接
部材同士を所望の精度で圧入（嵌合）することが困難で
あり、さらに、洗浄工程の維持管理がはなはだ煩雑であ
り且つ後工程の溶接まで清浄度を保持するためには多大
な維持管理が必要となる。その結果、従来技術で高精度
の溶接を実施するには、洗浄コストが非常に高くなり、
そして洗浄工程管理が煩雑となる等の問題が生じてい
る。

【０００５】さらに、特開平５−２４５６６９号公報の
仮溶接後に本溶接を行う方法では、溶接部材に含有され
る低溶融点材料のみを予め蒸発除去させる方法であるた
めに、溶接部材の表面に存在する油脂分及び不純物を十
分除去することはできない問題がある。また、特開昭６
１−２０９７７９号公報は、突き合わせ溶接にのみ適用
できる方法であり、重ね継手溶接には適用できなく、か
つアーク溶接法であるため特に精度を要求される部品に
は適用できない問題がある。

【０００６】本発明は上記課題を解決し、信頼性の高い
気密性を実現した溶接部品を製造するための溶接方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の溶接工程前の洗浄
工程を廃止し、油脂分及び不純物の溶接欠陥発生源が溶
接部材の表面に残存していても、（１）溶接工程におい
て溶接された溶接溶融部より狭い領域内のブローホール
等の溶接欠陥部を再度溶融すること、及び（２）溶接欠
陥発生源となる油脂分及び不純物をビームの照射により
蒸発除去したのちに通常の溶接を行うこと、の二つの溶
接方法により高い気密性を実現し上記課題を解決する。
すなわち、本発明においては上記課題を解決するため
に、請求項１〜請求項１２に記載する溶接方法を採用す
ることによって達成する。

【０００８】請求項１に記載するように、本発明の気密
性を確保するための溶接方法は、油脂分及び不純物等の
溶接欠陥発生源を溶接部材の表面から予め洗浄等によっ
て除去することなく、先ず互いに溶接される複数の溶接
部材の所定溶接部位を溶接する。この溶接工程の加熱溶
融の熱により、それぞれの溶接部材の溶接溶融部付近に
付着する油脂分及び不純物等の溶接欠陥発生源が十分に
蒸発除去される。その後溶接工程で溶融された溶接溶融
部より狭い範囲を再溶融することによって、油脂分及び
不純物の蒸発に起因する穴あき及びブローホール等によ
る貫通孔が存在する場合は、それらの貫通孔が溶融消滅
されて、非常に信頼性の高い気密性を確保した溶接部材
を提供する溶接方法が可能となる。

【０００９】本発明の気密性を確保するための第１の溶
接方法においては、加熱熱源は溶接工程及び貫通孔消滅
工程との双方の加熱熱源として共用することができる。
しかし、貫通孔消滅工程においては、溶接工程において
形成された溶接溶融部より狭い範囲を再溶融することが
必要である。このために、本発明においては、（１）貫
通孔消滅工程における加熱熱源の再溶融出力を溶接工程
における前記加熱熱源の溶接出力より低くすること、
（２）貫通孔消滅工程における加熱熱源のビームの集光
径を溶接工程における加熱熱源のビームの集光径より小
さくすること、（３）貫通孔消滅工程における溶接部の
単位面積当りの加熱熱源の加熱時間を溶接工程における
加熱熱源の加熱時間よりも短くすることによって、溶接
溶融部より狭い範囲を再溶融することが可能となり、こ
れによって溶接溶融部に形成された貫通孔が消滅され気
密性を高めることができる。

【００１０】さらに、本発明においては溶接溶融部に貫
通孔が存在するか否かを検出することができるので、
（４）貫通孔が検出されたときのみ、貫通孔消滅工程を
実行すること、（５）溶接溶融部より狭い範囲内を溶接
溶融部全周にわたって再溶融すること、（６）貫通孔が
発生した部分のみを且つ溶接溶融部より狭い範囲内を再
溶融すること、（７）貫通孔が消滅するまで貫通孔消滅
工程を複数回実行すること、（８）加熱熱源の再溶融出
力を変動して溶融金属を揺動させて貫通孔の消滅を促進
することによって、溶接時間の短縮及び高度の気密生を
備えた溶接部品を提供することができる。

【００１１】さらに請求項１０及び１１に記載するよう
に本発明の気密性を確保するための第２の溶接方法は、
溶接工程を実行する以前に、複数の溶接部材の溶融温度
よりも低い温度で溶接溶融部より広い範囲を加熱して、
複数の溶接部材の溶接溶融部付近に付着している油脂分
及び不純物を蒸発除去させる予熱工程を備え、予熱工程
により油脂分及び不純物が蒸発除去された領域より狭い
範囲を、その後の溶接工程において加熱溶融して互いに
溶接することによっても、高度の気密性を備えた溶接部
品を提供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記の溶接工程前の洗浄工程を廃
止し、油脂分及び不純物等の溶接欠陥発生源が溶接部材
の表面に残存していても、信頼性の高い気密性を実現す
る本発明の第１の方法、（１）溶接工程において溶接さ
れた溶接溶融部領域内の溶接欠陥部を再溶融して貫通孔
等の溶接欠陥部を消滅する溶接方法、及び第２の方法、
（２）溶接欠陥発生源となる油脂分及び不純物をビーム
照射により蒸発除去したのちに通常の溶接を行う貫通孔
等の溶接欠陥部の形成を防止する溶接方法を以下に説明
する。まず第１の溶接方法を以下に説明する。

【００１３】従来の気密性が要求されるバルブハウジン
グは、２分割されたそれぞれのハウジング部品をネジ等
で固定し、そして２分割されたハウジング部品間の気密
性を確実にするためにＯ−リング等のシール部品が用い
られてきた。本発明の溶接方法によれば、このようなバ
ルブハウジングの各部品を単に溶接することにより、シ
ール部品を使用することなく気密性を確保することが可
能となる。

【００１４】図１及び図２は、バルブハウジング１の構
成を示す。ハウジングは円筒状の二つの溶接部材２、３
を嵌合させて、その嵌合外周部分の溶接溶融部５全周を
例えばレーザ溶接で溶接して気密性を与える。すなわ
ち、溶接溶融部５を経由して、中空部４への気密性が保
持される。この場合、ハウジングの二つの溶接部材内部
には弁機構を収容する摺動部が中空部４に装備され且つ
流体経路としての貫通通路（図示せず）が形成される。

【００１５】以下においては溶接工程及び貫通孔消滅工
程の加熱熱源としてレーザビームを使用した場合につい
て説明するが、溶接工程及び貫通孔消滅工程の加熱熱源
としては電子ビーム、光ビーム、プラズマジェット、及
びアークを用いても同様の効果を得ることができる。上
記ハウジングの二つの溶接部材２、３の溶接溶融部５と
その付近に残存する油脂分及び不純物の模式図を、図３
に重ね継手溶接をする場合、及び図４には突き合わせ継
手溶接をする場合を示す。図３及び図４において、溶接
時に溶接レーザのビーム８が照射される溶接部材２、３
の表面部に残存する油脂分及び不純物を参照符号９で示
し、溶接時に溶融されるべき溶接溶融部５内に残存する
油脂分及び不純物を参照符号１０で示し、溶接時に溶融
されるべき溶接溶融部５近傍に残存する油脂分及び不純
物を参照符号１１で示し、且つ溶接時に溶融されるべき
溶接溶融部５から離れた位置に残存する油脂分及び不純
物を参照符号１２で示す。図３に示す重ね継手の溶接溶
融部５にレーザのビーム８を照射すると、金属の溶接部
材２、３に比較して低融点である油脂分及び不純物９、
１０、１１が気化して急激に体積膨張をする。この体積
膨張により、図５に示されるように溶接溶融部５内の溶
滴１４が例えば矢印１３の方向に飛散して、その結果溶
接溶融部５内を貫通する貫通孔７が形成される。この貫
通孔７の発生は、全周溶接する場合には溶接工程の前半
より後半に多いことが判明した。

【００１６】全周溶接する場合には溶接工程の前半より
後半に多い理由を以下に説明する。図６に示すように二
つのハウジング円筒状の溶接部材２、３の溶接溶融部５
を全周を重ね継手溶接する場合、この溶接工程の前半に
おいては、図６に示すように溶接溶融部５付近に残存す
る油脂分及び不純物がレーザのビーム８により加熱され
気化し、図７に示すように体積膨張した気化ガス１５が
未溶接部分から外部に抜け出ていくために貫通孔は形成
されにくい。しかしながらこの全周溶接工程の後半にお
いては、図８に示すように既に溶接部材２、３の溶接溶
融部５のほぼ全周が溶接された場合、図９に示すように
体積膨張した気化ガス１５は、溶接溶融部５の溶融して
いる部分の溶滴１４を吹き飛ばし、そして矢印１３で示
すように外に吹き出し貫通孔７を形成する。上記のよう
に溶接溶融部５及びその付近に油脂分及び不純物９、１
０、１１が存在すると、貫通孔の形成を阻止して全周溶
接を気密溶接することは極めて困難なことになる。

【００１７】そこで、油脂分及び不純物が残存する溶接
部材の気密溶接を実現する第１の方法は、最初の溶接時
においては貫通孔の形成を容認し、その後貫通孔が形成
された溶接溶融部分を再溶融させて貫通孔を消滅させる
方法である。図１０に示すように従来の方法では油脂分
及び不純物１２が存在する二つ溶接部材２、３の溶接溶
融部５を溶接した場合、溶接溶融部５に貫通孔７が形成
される。そこで図１１に示すように先の溶接により形成
された貫通孔７付近の溶接溶融部５よりも狭い範囲すな
わち再溶融部６内を再溶融し貫通孔７を消滅させる。こ
の再溶融においては溶接溶融部５よりも広い範囲を再溶
融した場合には、溶接溶融部５から離れた位置に残存す
る油脂分及び不純物１２が気化され、再び貫通孔を再溶
融部６に形成する恐れが有る。そこで先の溶接溶融部５
内に形成された貫通孔７を消滅する場合は、油脂分及び
不純物１２が存在することのない再溶融部６の範囲を再
溶融することが必須となる。このために、貫通孔の存在
位置及びその大きさを検出することが必要となる。

【００１８】次に、貫通孔の検出方法を以下に説明す
る。貫通孔の有無の検出は、貫通孔の発生に関連する溶
接時の各種現象（反射光、音、温度プラズマ発光量等）
を検知することによって可能となる。この貫通孔は、溶
接溶融部において油脂分及び不純物等が加熱により急激
に気化して体積膨張をし、溶接溶融部から溶滴が噴出す
ることによって発生する。したがって、溶接溶融部に照
射されるレーザのビームが、噴出ガス及び貫通孔によっ
て、レーザビーム反射光の大きさが変化するので、この
反射光をモニターすることによって貫通孔の発生を検出
できる。上記の検出方法の他に、溶接溶融部の温度、
音、プラズマ発光量にも変化が生じるので、これらの変
化量を検知することにより貫通孔の発生を検出すること
が可能となる。上記検出方法により、溶接溶融部の貫通
孔の有無を検出することができ、貫通孔の形成されてい
ない溶接部材は再溶融する必要なく、したがって貫通孔
の形成された溶接部材のみを再溶融することが可能とな
る。

【００１９】上記にしたがい貫通孔を消滅させるため再
溶融部６の全周に渡って又は部分的に再溶融することを
１台の光学系を備える装置で行う。その第１の溶接方法
を実行する溶接装置１６を図１２に示す。１台の光学系
２６を備える溶接方法では、貫通孔の発生に関連するレ
ーザビーム反射光の大きさ（他に、溶接溶融部の温度、
音、プラズマ２５の発光量を測定することも可能であ
る）を検知するセンサー２０、及び貫通孔の発生を形状
的に判別するため溶接後の溶接ビード表面を計測するセ
ンサー２１を備え、これらのセンサー２０、２１により
貫通孔の形成位置または大きさを検出する。この溶接方
法において、レーザ発振機２８の溶接出力（２５０Ｗ）
を光学系２６を介してレーザビームを所定の大きさの集
光径にして、溶接部材の溶接溶融部に照射して溶接工程
２２が実施される。この溶接工程の際、溶接部材２、３
は１．０秒／周の回転速度で回転してセンサー２０によ
り貫通孔の発生に関連するレーザビーム反射光の大きさ
を検知し、そしてセンサー２１により溶接後の溶接ビー
ド表面を計測して貫通孔の発生を形状的に判別して、貫
通孔の形成位置または部分を検出する。その後本溶接方
法は、溶接工程２２で用いたレーザ発振機２８と光学系
２６とを使用して再溶融出力を２００Ｗに低下させて、
再溶融部６−１全周をまたは貫通孔の生じた再溶融部分
のみを再溶融して貫通孔消滅工程２３を行い、さらに必
要ならば確実な気密性を得るために再溶融出力を１６０
Ｗに低下させて、再溶融部６−１より狭い部分６−２を
再溶融して貫通孔消滅工程２４を実施する。また、本溶
接方法においては、貫通孔消滅工程２３、２４は全周を
何周もまたは部分的に複数回再溶融することが可能であ
る。なお、図１２においては、溶接工程２２は２５０Ｗ
で、貫通孔消滅工程２３、２４では２００Ｗと、１６０
Ｗとで二回行った実施例を示す。それぞれの再溶融工程
において油脂及び不純物の再蒸発を防止するためには、
図１２の示すように、溶接工程２２の溶接溶融部５、再
溶融部６−１、再溶融部６−２の順に、それぞれの工程
における溶融部の表面積及び溶融深さを小さくする必要
がある。本実施例においては溶接工程２２における溶接
出力、及び各貫通孔消滅工程２３及び２４における再溶
融出力は順次低下させる。なお、本実施例及び以下に示
す実施例においては、レーザビームの焦点は溶融部表面
でアンダーフォーカスで示すが、オーバフォーカス及び
ジャストフォーカスでも同様の効果を得ることができ
る。

【００２０】さらに、上記のように溶接工程よりも再溶
融工程毎に再溶融出力を低減する以外の方法で溶接工程
で溶融した溶融部の領域内だけを再溶融することができ
る。一つの方法は、溶接工程時のレーザビームの集光径
よりも再溶融工程におけるレーザビームの集光径を絞り
溶融表面積を小さくし且つレーザビーム照射時間を短く
し溶融深さを浅くすることであり、これによって再溶融
部の領域内だけを再溶融することができる。さらに、再
溶融工程における再溶融出力を溶接工程の溶接出力と同
一にして、しかしながら溶接部材の全周溶接の回転速度
を上昇させることにより、再溶融部の単位面積当りのレ
ーザビームの照射時間を短縮することができ、それによ
って再溶融部の領域内の表面積及び深さだけを再溶融す
ることができる。

【００２１】さらに、別の溶接工程及び再溶融工程の時
間短縮方法を以下に説明する。この溶接時間を短縮する
第１の溶接方法を実行する溶接装置１７は、図１３に示
すようにレーザ発振機２８、３０に備えられた二つの光
学系２６、２７を溶接溶融部５の円周上に配置する。こ
の溶接方法においては、レーザ発振機２８の溶接出力
（本実施例では２５０Ｗ）は光学系２６を介してレーザ
ビームを所定の大きさの集光径にする。この集光径のレ
ーザビームを溶接部材の溶接溶融部５に照射して溶接を
行う。この溶接の際に、センサー２０により貫通孔の発
生に関連する現象（プラズマ２５）を検知し、そしてセ
ンサー２１により溶接後の溶接ビード表面を計測して貫
通孔の発生を形状的に判別し、且つ貫通孔の形成位置ま
たは部分を検出する。検出された貫通孔等の溶接欠陥部
分は、レーザ発振機３０の再溶融出力（本実施例では２
００Ｗ）を光学系２７を介してレーザビームを所定の大
きさに集光径して、貫通孔７の形成部分を即座に消滅溶
融することができる。この再溶融時に、レーザビームを
振動させることにより、或いはレーザビーム出力を変調
させることにより、再溶融部分の溶融金属を積極的に揺
動させ貫通孔の消滅効果をさらに向上することができ
る。なお、光学系２６及び２７から所定の出力パターン
でレーザ照射できるなら、レーザ発振機は１台にするこ
とができる。

【００２２】次に、溶接工程前の洗浄工程を廃止し、油
脂分及び不純物等の溶接欠陥発生源が溶接部材の表面に
残存していても、信頼性に高い気密性を実現しする本発
明の第２の方法、すなわち（２）溶接欠陥発生源となる
油脂分及び不純物をビーム照射により蒸発除去したのち
に通常の溶接を行い、貫通孔等の溶接欠陥部の形成を防
止する溶接方法を以下に説明する。

【００２３】溶接工程前に油脂分及び不純物の蒸発成分
を予め除去する第２の方法を図１４に示す。第２の溶接
方法においては、溶接工程において溶融される溶接溶融
部５よりも広範囲の領域の蒸発部分６−３を温度上昇さ
せるために、溶接部材２、３に照射されるレーザビーム
の集光径を溶接工程において照射されるレーザビームの
集光径より大きくする。この集光径の調整は、光学系の
構成部品の変更又は光学系と溶接部材表面までの距離を
調整することによって可能となる。さらに、この光学系
レーザビームの集光径が調整された大きさであっても、
溶接部材２、３が溶融しないような除去出力にレーザを
調節する。このように調整したレーザの除去出力を溶接
部材２、３に照射することによって、溶接部材２、３の
温度上昇した領域の蒸発部分６−３内に存在する油脂及
び不純物９、１０及び１１は、蒸発除去させることがで
きる。このように油脂分及び不純物を蒸発除去させた後
に、図１５に示すように温度上昇させた領域の蒸発部分
６−３より狭い範囲の溶接溶融部５を適切な溶接出力で
溶接することにより、油脂分及び不純物が蒸発除去され
ているために、溶接溶融部５に貫通孔を形成することが
防止できる。上記の第２の溶接方法を実行する溶接装置
１８を図１６に示す。レーザの集光径を、レーザ発振機
２８と制御装置２９を経て出射光学系３１、３２及び上
昇下降装置３３、３４により調節することができる。先
ず油脂分及び不純物を蒸発させるために、出射光学系３
１を上昇下降手段３３により上昇させ、溶接部材の表面
でのレーザビームの集光径８−１（オーバフォーカスで
図示）を大きくして（本実施例においてはφ＝１．０ｍ
ｍ以上）蒸発部分６−３に照射して１周目に蒸発成分の
除去工程３５を実行する。この蒸発成分の除去工程３５
のレーザの除去出力は、３５０Ｗ以上として溶接部材
２、３の全周に照射する。蒸発成分の除去工程３５の
後、出射光学系３２を上昇下降手段３４により下降さ
せ、溶接部材の表面でのレーザビームの集光径８（オー
バフォーカスで図示）を小さくして（本実施例において
はφ＝１．０ｍｍ以下）蒸発部分６−３より小さな溶接
溶融部５に２５０Ｗの溶接出力を照射して溶接部材２、
３の全周の溶接工程３６を行う。

【００２４】さらに、溶接時間を短縮する第２の溶接方
法を実行する溶接装置１９は、図１７に示すように二つ
の出射光学系３１、３２を同一溶接円周上に位置するよ
うに配置する。この溶接方法においては、一方のレーザ
発振機２８と制御装置２９と出射光学系３１とによって
溶接工程３６の集光径より大きく集光径を調整された除
去出力（３５０Ｗ以上）を、蒸発部分６−３に照射して
蒸発成分の除去工程３５を行い、続いてもう一方のレー
ザ発振機３０と制御装置２９と出射光学系３２とによっ
て除去工程３６の集光径より小さく集光径を調整された
溶接出力（２５０Ｗ以上）が、蒸発部分６−３より狭い
溶接溶融部５に照射されることにより即座に溶接工程３
６を実施することができる。なお、除去工程３５及び溶
接工程３６において、出射光学系３１と３２から所定の
出力パターンでレーザ照射できるなら、レーザ発振機は
１台とすることができる。

【００２５】さらに、本発明の第１の溶接方法、（１）
溶接工程において溶接された溶接溶融部領域内の溶接欠
陥部を再度溶融して貫通孔等の溶接欠陥部を消滅する溶
接方法、及び第２の溶接方法、（２）溶接欠陥発生源と
なる油脂分及び不純物をビーム照射により蒸発除去した
のちに通常の溶接を行い貫通孔等の溶接欠陥部の形成を
防止する溶接方法とを、単独で実施しても及び組み合わ
せても良好な気密性を備えた溶接部品を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二つの溶接部材を嵌合したバルブハウジングの
構成及び溶接溶融部を示す断面図である。

【図２】二つの溶接部材を嵌合したバルブハウジングの
構成及び外周面に沿った溶接溶融部を示す斜視図であ
る。

【図３】溶接溶融部付近に残存する油脂分及び不純物及
び重ね継手の溶接溶融部を模式的に示した部分断面図で
ある。

【図４】溶接溶融部付近に残存する油脂分及び不純物及
び突き合わせ継手の溶接溶融部を模式的に示した部分断
面図である。

【図５】油脂分及び不純物の体積膨張により溶接溶融部
内に形成された貫通孔が存在する溶接部材の部分断面図
である。

【図６】二つの溶接部材を嵌合したハウジングの円筒状
全周を溶接する際の、溶接工程の前半を示す斜視図であ
る。

【図７】溶接溶融部付近に残存する油脂分及び不純物を
レーザビームにより加熱気化しも、体積膨張した気化ガ
スが未溶接部分から外部に抜け出ていくことを示す溶接
部材の断面図である。

【図８】二つの溶接部材を嵌合したハウジングの円筒状
全周溶接する際の、溶接工程の後半を示す斜視図であ
る。

【図９】体積膨張した気化ガスが、接溶融部の溶融して
いる部分の溶滴を吹き飛ばすことにより外に吹き出し貫
通孔を形成する溶接部材の断面図を示す。

【図１０】従来の方法で油脂分及び不純物が存在する二
つ溶接部材を溶接した場合の溶接溶融部に形成された貫
通孔を有する溶接部材の部分断面図である。

【図１１】溶接により形成された貫通孔付近の溶接溶融
部よりも狭い範囲内を再溶融し貫通孔を消滅させた溶接
部材の部分断面図である。

【図１２】本発明の第１の溶接方法であって、貫通孔の
形成を検出するモニター及びセンサーを備え、貫通孔を
消滅させるため溶接溶融部の全周に渡って又は部分的に
再溶融する溶接方法を示す概略図である。

【図１３】２台のレーザ発振機及び光学系を溶接溶融部
円周上に配置し、貫通孔の形成を検出するモニター及び
センサーを備え、レーザ発振機の溶接及び再溶融出力を
光学系を介してレーザビームを所定の大きさの集光径に
する溶接方法を示す概略図である。

【図１４】溶接工程において溶融される溶接溶融部より
も広範囲の領域を温度上昇させる予熱工程において、溶
接部材に照射されるレーザビームの集光径を溶接工程に
おいて照射するレーザビームの集光径より大きくして照
射した溶接部材の部分断面図を示す。

【図１５】予熱工程において温度上昇させた領域内の溶
接溶融部を適切な溶接出力で溶接し、溶接溶融部の貫通
孔を消滅させた溶接部材の部分断面図を示す。

【図１６】本発明の第２の方法を示し、１台のレーザ発
振機及び２台の光学系を溶接溶融部円周上に配置し、貫
通孔の形成を検出するモニター及びセンサーを備え、レ
ーザ発振機の溶接及び再溶融出力を光学系を介してレー
ザビームを所定の大きさの集光径にする溶接方法を示す
概略図である。

【図１７】一つの制御装置で制御する二つのレーザ発振
器と光学系とを同一溶接円周上に配置して、溶接時間及
び除去工程時間を短縮する第２の溶接方法を示し概略図
である。

【符号の説明】

１…バルブハウジング ２…溶接部材 ３…溶接部材 ４…中空部 ５…溶接溶融部 ６…再溶融部 ６−１…再溶融部 ６−２…再溶融部 ６−３…油脂分及び不純物の蒸発部分 ７…貫通孔 ８…ビーム ８−１…ビーム ９…油脂分及び不純物 １０…油脂分及び不純物 １１…油脂分及び不純物 １２…油脂分及び不純物 １３…矢印 １４…溶滴 １５…気化ガス １６…第１の溶接方法を実行する溶接装置 １７…溶接時間を短縮する第１の溶接方法を実行する溶
接装置 １８…第２の溶接方法を実行する溶接装置 １９…溶接時間を短縮する第２の溶接方法を実行する溶
接装置 ２０…センサー ２１…センサー ２２…溶接工程 ２３…貫通孔消滅工程 ２４…貫通孔消滅工程 ２５…プラズマ ２６…出射光学系 ２７…出射光学系 ２８…レーザ発振機 ２９…制御装置 ３０…レーザ発振機 ３１…出射光学系 ３２…出射光学系 ３３…上昇下降装置 ３４…上昇下降装置 ３５…除去工程 ３６…溶接工程

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油脂分及び不純物等の溶接欠陥発生源を
   複数の溶接部材の表面から予め除去することなく、前記
   溶接部材の溶接部を加熱溶融して溶接溶融部を形成し、
   前記溶接溶融部によって前記溶接部材を互いに溶接する
   とともに油脂分及び不純物を蒸発除去する溶接工程、及
   び前記溶接溶融部より狭い範囲内を再溶融することによ
   り、前記溶接工程において前記溶接溶融部に形成された
   貫通孔を消滅させる貫通孔消滅工程、を備える気密性を
   確保するための溶接方法。
2. 【請求項２】 前記溶接工程と前記貫通孔消滅工程とに
   は共通の加熱熱源を用い、前記貫通孔消滅工程における
   前記加熱熱源の再溶融出力を前記溶接工程における前記
   加熱熱源の溶接出力より低くすることを特徴とする請求
   項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記加熱熱源はビームを照射することに
   より前記複数の溶接部材を加熱溶融する熱源であり、前
   記貫通孔消滅工程における前記加熱熱源のビームの集光
   径を前記溶接工程における前記加熱熱源のビームの集光
   径より小さくすることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記貫通孔消滅工程における前記溶接部
   の単位面積当りの前記加熱熱源の加熱時間を前記溶接工
   程における前記加熱熱源の加熱時間よりも短くすること
   を特徴とする請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 前記溶接工程において前記溶融部の前記
   貫通孔の有無を検出し、前記貫通孔が検出されたときの
   み、前記貫通孔消滅工程を実行することを特徴とする請
   求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記貫通孔消滅工程は、前記溶接溶融部
   より狭い範囲内を前記溶接溶融部の全周にわたって再溶
   融することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
   記載の方法。
7. 【請求項７】 前記貫通孔消滅工程は、貫通孔が発生し
   た部分のみを且つ前記溶接溶融部より狭い範囲内を再溶
   融することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
   記載の方法。
8. 【請求項８】 前記貫通孔消滅工程は、前記貫通孔が消
   滅するまで複数回実行することを特徴とする請求項１〜
   ７のいずれか１項に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記貫通孔消滅工程において、前記加熱
   熱源の加熱出力を変動することにより、溶融金属を揺動
   させて貫通孔の消滅を促進することを特徴とする請求項
   １〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 溶接工程を実行する以前に、複数の溶
    接部材の溶融温度よりも低い温度で溶接溶融部より広い
    範囲を加熱して、前記複数の溶接部材の溶接溶融部付近
    に付着している油脂分及び不純物を蒸発除去させる予熱
    工程を備えることを特徴とする気密性を確保するための
    溶接方法。
11. 【請求項１１】 前記予熱工程により油脂分及び不純物
    が蒸発除去された領域より狭い範囲を前記溶接工程にお
    いて加熱溶融して互いに溶接することを特徴とする請求
    項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記複数の溶接部材は少なくとも一つ
    の溶接部材が中空円筒状に形成され、 他の溶接部材が前記一つの溶接部材の中空円筒部に圧入
    され、 前記一つの溶接部材と前記他の溶接部材が重なり合って
    いる部分において前記溶接工程により少なくとも二つの
    前記溶接部材を加熱溶融して互いに溶接することを特徴
    とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。