JP2019162663A - Welding method and welding joined body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材とを溶接する溶接方法、及び、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材との溶接接合体に関する。 The present invention relates to a welding method for welding different types of first-type metal materials and second-type metal materials, and welded joints of different types of first-type metal materials and second-type metal materials.
金属材同士を溶接により接合して製品を製造する技術として、特開2015−119557号公報(特許文献1)には、軸体(10)とエンドプレート(30)とを溶接する工程を備えた回転電機用ロータ(1)の製造方法が開示されている。特許文献1の段落0027,0038に記載されているように、軸体(10)やエンドプレート(30)は、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム合金等の、溶接可能な金属材とされる。なお、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献1のものである。
As a technique for manufacturing a product by joining metal materials together by welding, JP-A-2015-119557 (Patent Document 1) includes a step of welding the shaft body (10) and the end plate (30). A method for manufacturing a rotor (1) for a rotating electrical machine is disclosed. As described in paragraphs 0027 and 0038 of
ところで、部品を構成する金属材の種類は、各部品に要求される性能や特性(例えば、機械的強度、電気的特性、磁気的特性、加工特性等)に応じて選択されるため、溶接の対象となる2つの金属材が、互いに異なる種類の金属材となる場合がある。この場合、2つの金属材の溶接部には、これら2つの金属材の成分が混合した組織が形成され、溶接条件によっては、溶接部に脆い組織が形成される場合がある。レーザビームや電子ビーム等のエネルギビームの照射位置を走査して溶接を行う場合、エネルギビームの照射により溶融した溶融金属は走査方向の後方側に流れるため、溶接終端位置には、一般に、溶融金属の不足によりクレータ(凹部)が形成される。また、溶接終端位置では残留応力やひずみが大きくなりやすいため、溶接終端位置に脆い組織が形成されると、割れが発生しやすくなる等の溶接部の信頼性の低下につながるおそれがある。しかしながら、特許文献1にはこの点についての記載はない。
By the way, the type of metal material constituting the part is selected according to the performance and characteristics (for example, mechanical strength, electrical characteristics, magnetic characteristics, processing characteristics, etc.) required for each part. There are cases where two target metal materials are different types of metal materials. In this case, a structure in which the components of these two metal materials are mixed is formed in the welded portion of the two metal materials, and a brittle structure may be formed in the welded portion depending on the welding conditions. When welding is performed by scanning the irradiation position of an energy beam such as a laser beam or an electron beam, the molten metal melted by the irradiation of the energy beam flows backward in the scanning direction. A crater (concave portion) is formed due to the lack of. In addition, since residual stress and strain are likely to increase at the welding end position, if a brittle structure is formed at the welding end position, there is a possibility that the reliability of the welded portion may be reduced, such as cracking is likely to occur. However,
そこで、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材との溶接部の信頼性を適切に確保することが可能な技術の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize a technique capable of appropriately ensuring the reliability of the welded portion between the first type metal material and the second type metal material of different types.
上記に鑑みた、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材との境界部にエネルギビームを照射して、前記第1種金属材と前記第2種金属材とを溶接する溶接方法の特徴構成は、前記第1種金属材は、前記第2種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記エネルギビームの照射位置を前記境界部に沿って第1位置から第2位置まで走査して、前記境界部に沿った線状の溶融凝固部を形成する第1工程と、前記境界部に交差する方向に沿って前記第2種金属材の側から前記第1種金属材の側へ向かう側を第1側として、前記第1工程の後、前記エネルギビームの照射位置を、前記第2位置よりも前記第1側の位置である第3位置まで前記第2位置から走査して、前記エネルギビームの照射を終了する第2工程と、を備える点にある。 In view of the above, welding is performed by irradiating an energy beam to the boundary between different types of first-type metal material and second-type metal material, and welding the first-type metal material and the second-type metal material. A characteristic configuration of the method is that the first type metal material is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material, and the irradiation position of the energy beam is set along the boundary portion. A first step of scanning from the first position to the second position to form a linear melted and solidified portion along the boundary portion, and a side of the second type metal material along a direction intersecting the boundary portion From the first step, the energy beam irradiation position is a position on the first side of the second position after the first step. Scanning from the second position until the end of the irradiation of the energy beam. There to that point.
上記の特徴構成によれば、溶接方法が第1工程に加えて第2工程を備えるため、溶接終端位置を、第2位置よりも第1側の位置である第3位置とすることができる。第1側は、第1種金属材と第2種金属材との境界部に交差する方向に沿って第2種金属材の側から第1種金属材の側へ向かう側であるため、溶接終端位置を第3位置とすることで、溶接終端位置が第2位置となる場合に比べて、溶接終端位置における第1種金属材の溶融比率を高めることができる。第1種金属材は、第2種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第1種金属材の溶融比率を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えること(すなわち、脆さの程度を低く抑えること)ができる。この結果、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材との溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第2位置は、第3位置とは異なり、境界部に沿った線状の溶融凝固部を形成する際のエネルギビームの照射位置であるため、第2位置に形成され得るクレータの深さは、溶接部の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の特徴構成によれば、第2工程の実行により第2位置に対して溶融金属を供給することができるため、仮に第2位置にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。更には、第2工程では、エネルギビームの照射位置が第2位置から第1側に走査されるため、第2位置に対して供給される溶融金属に含まれる第1種金属材の割合を高めて、第2位置に形成される組織の脆性を低く抑えることもできる。上記の特徴構成によれば、これらの点からも、溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となっている。
According to said characteristic structure, since a welding method is provided with a 2nd process in addition to a 1st process, a welding termination position can be made into the 3rd position which is a position of the 1st side rather than a 2nd position. Since the first side is the side from the second type metal material side to the first type metal material side along the direction intersecting the boundary between the first type metal material and the second type metal material, welding is performed. By setting the end position to the third position, it is possible to increase the melting ratio of the first type metal material at the welding end position as compared to the case where the welding end position is the second position. Since the first type metal material is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material, the welding end position is increased by increasing the melting ratio of the first type metal material at the welding end position. It is possible to keep the brittleness of the structure formed in a low level (that is, keep the degree of brittleness low). As a result, it is possible to appropriately ensure the reliability of the welded portion between the first type metal material and the second type metal material of different types.
Further, unlike the third position, the second position is an irradiation position of the energy beam when forming the linear melted and solidified portion along the boundary portion, and therefore the depth of the crater that can be formed at the second position. Tends to have a large effect on the reliability of the weld. In this regard, according to the above-described characteristic configuration, since the molten metal can be supplied to the second position by executing the second step, even if a crater is formed at the second position, The depth can be kept small. Furthermore, in the second step, since the irradiation position of the energy beam is scanned from the second position to the first side, the ratio of the first type metal material contained in the molten metal supplied to the second position is increased. Thus, the brittleness of the tissue formed at the second position can be suppressed low. According to said characteristic structure, it is possible to ensure the reliability of a welding part appropriately also from these points.
上記に鑑みた、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材との溶接接合体の特徴構成は、前記第1種金属材は、前記第2種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記第1種金属材と前記第2種金属材との境界部に沿って、前記第1種金属材と前記第2種金属材とが溶融凝固した第1溶融凝固部が形成され、前記境界部に交差する方向に沿って前記第2種金属材の側から前記第1種金属材の側へ向かう側を第1側として、前記第1溶融凝固部の一部から前記第1側へ延びるように、少なくとも前記第1種金属材が溶融凝固した第2溶融凝固部が形成されている点にある。 In view of the above, the characteristic configuration of the welded joint of the first type metal material and the second type metal material of different types is that the first type metal material is more melt-solidified than the second type metal material. It is a metal material having high resistance to embrittlement, and the first type metal material and the second type metal material are melted and solidified along the boundary between the first type metal material and the second type metal material. A first molten and solidified portion is formed, and the first molten and solidified portion is defined as a first side from the second type metal material side to the first type metal material side along a direction intersecting the boundary portion. The second melt-solidified part is formed by melting and solidifying at least the first-type metal material so as to extend from a part of the part to the first side.
上記の特徴構成によれば、溶接接合体に、第1溶融凝固部に加えて第2溶融凝固部が形成されるため、エネルギビームの照射位置を走査してこれらの溶融凝固部を形成する場合に、溶接終端位置を、第2溶融凝固部の形成位置(例えば、第2溶融凝固部における第1溶融凝固部との連結部とは反対側の端部の形成位置)とすることができる。第2溶融凝固部は、第1溶融凝固部の一部から第1側に延びるように形成され、第1側は、第1種金属材と第2種金属材との境界部に交差する方向に沿って第2種金属材の側から第1種金属材の側へ向かう側である。そのため、溶接終端位置を第2溶融凝固部の形成位置とすることで、溶接終端位置が第1溶融凝固部の形成位置となる場合に比べて、溶接終端位置における第1種金属材の溶融比率を高めることができる。第1種金属材は、第2種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第1種金属材の溶融比率を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。この結果、互いに異なる種類の第1種金属材と第2種金属材との溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第1溶融凝固部は、第2溶融凝固部とは異なり境界部に沿って形成されるため、第1溶融凝固部に形成され得るクレータの深さは、溶接部の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の特徴構成によれば、クレータが形成されやすい溶接終端位置を、第1溶融凝固部が形成されない位置とすることができるため、仮に第1溶融凝固部にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。上記の特徴構成によれば、この点からも、溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となっている。
According to the above characteristic configuration, since the second melt-solidified portion is formed in the welded joint in addition to the first melt-solidified portion, the irradiation position of the energy beam is scanned to form these melt-solidified portions. In addition, the welding end position can be a formation position of the second melt-solidified portion (for example, a formation position of an end portion of the second melt-solidified portion opposite to the connection portion with the first melt-solidified portion). The second melt-solidified part is formed so as to extend from a part of the first melt-solidified part to the first side, and the first side intersects the boundary part between the first type metal material and the second type metal material. Along the direction from the second-type metal material side to the first-type metal material side. Therefore, by setting the welding end position as the formation position of the second melt-solidified portion, the melting ratio of the first-type metal material at the welding end position compared to the case where the welding end position becomes the formation position of the first melt-solidified portion. Can be increased. Since the first type metal material is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material, the welding end position is increased by increasing the melting ratio of the first type metal material at the welding end position. The brittleness of the structure formed can be kept low. As a result, it is possible to appropriately ensure the reliability of the welded portion between the first type metal material and the second type metal material of different types.
In addition, unlike the second melt-solidified portion, the first melt-solidified portion is formed along the boundary portion. Therefore, the depth of the crater that can be formed in the first melt-solidified portion has an influence on the reliability of the welded portion. Tends to grow. In this regard, according to the above-described characteristic configuration, since the welding end position where the crater is likely to be formed can be set to a position where the first melt-solidified portion is not formed, the crater is temporarily formed in the first melt-solidified portion. Even in this case, the depth can be kept small. According to said characteristic structure, it is possible also from this point to ensure the reliability of a welding part appropriately.
溶接方法及び溶接接合体の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。 Further features and advantages of the welding method and the welded joint will become apparent from the following description of the embodiments described with reference to the drawings.
溶接方法及び溶接接合体の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に述べるように、溶接方法は、互いに異なる種類の第1種金属材11と第2種金属材12との境界部10にエネルギビーム30を照射して、第1種金属材11と第2種金属材12とを溶接する方法である。このような溶接方法により、互いに異なる種類の第1種金属材11と第2種金属材12との溶接接合体1が得られる。
An embodiment of a welding method and a welded joint will be described with reference to the drawings. As described below, the welding method irradiates the
図1に示すように、溶接接合体1における第1種金属材11と第2種金属材12との溶接部20には、溶融凝固部40が形成されている。溶融凝固部40は、エネルギビーム30の照射により溶融した溶融金属(溶接金属)が凝固して形成される。以下に述べるように、本実施形態では、溶融凝固部40は、第1溶融凝固部41と第2溶融凝固部42とを備えている。なお、エネルギビーム30は、例えば、レーザビームや電子ビーム等とされる。
As shown in FIG. 1, a melted and solidified
図1に示すように、溶接接合体1には、第1種金属材11と第2種金属材12との境界部10(対向部)に沿って、第1種金属材11と第2種金属材12とが溶融凝固した第1溶融凝固部41が形成されている。第1溶融凝固部41は、境界部10に沿った線状の溶融凝固部である。本実施形態では、境界部10は、直線状に延びるように形成されており、具体的には、エネルギビーム30の照射側(図2における上側)から見た平面視で、直線状に延びるように形成されている。そして、本実施形態では、第1溶融凝固部41は、境界部10に沿った直線状(平面視で直線状)に形成されている。ここでは、第1溶融凝固部41は、境界部10に平行な直線状に形成されている。以下では、平面視で境界部10に沿う方向を第1方向B1とする(図1参照)。すなわち、第1方向B1は、第1溶融凝固部41の延在方向である。また、以下では、第1方向B1に直交する断面において境界部10(第1種金属材11と第2種金属材12との接合面)に沿う方向を第2方向B2とする(図2参照)。すなわち、第2方向B2は、第1溶融凝固部41の深さ方向である。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、溶接接合体1には、第1溶融凝固部41の一部から第1側D1へ延びるように、少なくとも第1種金属材11が溶融凝固した第2溶融凝固部42が形成されている。本実施形態では、第2溶融凝固部42は、第1溶融凝固部41における第1方向B1の端部から第1側D1へ延びるように形成されている。ここで、第1側D1は、境界部10に交差する方向(交差方向D)に沿って第2種金属材12の側から第1種金属材11の側へ向かう側である。また、後述する第2側D2は、交差方向Dにおける第1側D1とは反対側、すなわち、交差方向Dに沿って第1種金属材11の側から第2種金属材12の側へ向かう側である。交差方向Dは、平面視で境界部10に交差する方向である。本実施形態では、交差方向Dを、一例として、境界部10に直角で交差する方向(すなわち、境界部10に直交する方向)としている。すなわち、交差方向Dは、第1方向B1及び第2方向B2の双方に直交する方向である。そして、本実施形態では、第2溶融凝固部42は、交差方向Dに沿った直線状(平面視で直線状)に形成されている。ここでは、第2溶融凝固部42は、交差方向Dに平行な直線状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the welded bonded
図2に示すように、ここでは、第2種金属材12におけるエネルギビーム30が照射される側の外面(図2における上面)が、第1種金属材11におけるエネルギビーム30が照射される側の外面(図2における上面)と平行に配置される場合を例示しているが、第2種金属材12におけるエネルギビーム30が照射される側の外面が、第1種金属材11におけるエネルギビーム30が照射される側の外面に対して交差して配置される(例えば、直交するように配置される)構成とすることもできる。
As shown in FIG. 2, here, the outer surface (the upper surface in FIG. 2) of the second
第1種金属材11と第2種金属材12とは、互いに異なる種類の金属材である。そのため、第1種金属材11と第2種金属材12との溶接部20には、これら第1種金属材11及び第2種金属材12の成分が混合した組織が形成される。そして、溶接部20に形成される組織の組成(溶接金属の組成)は、第1種金属材11の溶融比率Wに応じて変化する。ここでは、溶融比率Wを、図2に示すように、溶融凝固部40の断面(第1方向B1に直交する断面)における、“11a”で示す面積(第1種金属材11の溶融面積)と“12a”で示す面積(第2種金属材12の溶融面積)との和に対する、“11a”で示す面積(第1種金属材11の溶融面積)の比率として定義する。
The first
溶接部20に形成される組織の特性は、溶融比率Wが低くなるに従って、第2種金属材12の特性に近くなり、溶融比率Wが高くなるに従って、第1種金属材11の特性に近くなる。第1種金属材11は、第2種金属材12よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材である。そのため、溶接部20に形成される組織の脆性は、溶融比率Wが低くなるに従って増加し(すなわち、脆さの程度が高くなり)、溶融比率Wが高くなるに従って減少する(すなわち、脆さの程度が低くなる)。
The characteristics of the structure formed in the welded
本実施形態では、第1種金属材11はステンレス鋼材であり、第2種金属材12は炭素鋼材である。また、本実施形態では、第1種金属材11は、第2種金属材12よりも炭素量が少ないステンレス鋼材である。第1種金属材11を構成するステンレス鋼は、例えば、クロム及びニッケルを含むステンレス鋼(すなわち、オーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系のステンレス鋼)とすることができる。一例として、第1種金属材11を構成するステンレス鋼を、日本工業規格(JIS)に規定されるSUS304とすることができる。また、第2種金属材12を構成する炭素鋼は、例えば、機械構造用炭素鋼とすることができる。一例として、第2種金属材12を構成する炭素鋼を、JISに規定されるS25Cとすることができる。
In the present embodiment, the first
第1種金属材11と第2種金属材12との溶接部20に形成される組織は、図3に示す金属組織図(シェフラーの組織図)から、オーステナイト(A)、フェライト(F)、マルテンサイト(M)、及びこれらの混合組織のいずれであるかを推定することができる。具体的には、図3に一例を示すように、第1種金属材11のクロム当量(Creq)とニッケル当量(Nieq)とにより定まる点が、溶融比率Wが100(%)となる場合の組織(すなわち、第1種金属材11の組織)を示し、第2種金属材12のクロム当量(Creq)とニッケル当量(Nieq)とにより定まる点が、溶融比率Wが0(%)となる場合の組織(すなわち、第2種金属材12の組織)を示す。そして、これらの2点を結ぶ直線上の点が、溶接部20に形成される組織を表し、溶接部20に形成される組織を示す点は、溶融比率Wが高くなるに従って、“W=100(%)”で示す点に向かって移動する。図3から、溶融比率Wが低くなるに従って、溶接部20に形成される組織のクロム当量やニッケル当量が減少し、これに応じて脆く割れやすい(例えば、低温割れが発生しやすい)組織となることがわかる。また、図3から、溶融比率Wが高くなるに従って、溶接部20に形成される組織のクロム当量やニッケル当量が増加し、これに応じて割れ(例えば、低温割れ)や脆化を抑制できる組織となることがわかる。すなわち、溶融比率Wが低くなるに従って、溶接部20に形成される組織はマルテンサイト化しやすくなり、溶融比率Wが高くなるに従って、溶接部20に形成される組織はオーステナイト化しやすくなる。
The structure formed in the welded
溶接部20における溶融比率Wは、溶接を行う際のエネルギビーム30の照射範囲の中心位置(交差方向Dの位置)に応じて変化する。具体的には、エネルギビーム30の照射中心32(照射範囲の中心)が境界部10に一致する場合の溶融比率Wを基準溶融比率として、照射中心32が境界部10に対して第1側D1に位置する場合には、溶融比率Wは基準溶融比率よりも大きくなり、この場合、照射中心32と境界部10との離間距離A(図2参照)が大きくなるに従って、溶融比率Wも大きくなる。一方、照射中心32が境界部10に対して第2側D2に位置する場合には、溶融比率Wは基準溶融比率よりも小さくなり、この場合、照射中心32と境界部10との離間距離Aが大きくなるに従って、溶融比率Wは小さくなる。
The melting ratio W in the welded
次に、本実施形態に係る、境界部10にエネルギビーム30を照射して第1種金属材11と第2種金属材12とを溶接する溶接方法について説明する。図6に示すように、この溶接方法には、第1工程S1と第2工程S2とが含まれる。
Next, a welding method according to the present embodiment for welding the first
図4に示すように、第1工程S1は、エネルギビーム30の照射位置31を境界部10に沿って第1位置P1から第2位置P2まで走査して、第1溶融凝固部41を形成する工程である。なお、エネルギビーム30の照射位置31の走査は、照射位置31及び金属材(11,12)の少なくとも一方を移動させて(例えば、直線移動又は回転移動させて)行われる。図4では、第1工程S1におけるエネルギビーム30の照射中心32の移動軌跡を矢印で示している。本実施形態では、第1工程S1では、エネルギビーム30の照射位置31を、第1位置P1から第2位置P2まで一方向に走査する。そのため、第1溶融凝固部41における第1方向B1の一方側の端部は第1位置P1に形成され、第1溶融凝固部41における第1方向B1の他方側の端部は第2位置P2に形成される。言い換えれば、本実施形態では、溶接始端位置である第1位置P1は、第1溶融凝固部41における第1方向B1の一方側の端部の形成位置とされ、第1工程S1から第2工程S2に移行する際のエネルギビーム30の照射位置31である第2位置P2は、第1溶融凝固部41における第1方向B1の他方側の端部の形成位置とされる。
As shown in FIG. 4, in the first step S <b> 1, the
図4では、エネルギビーム30が第2位置P2に照射されている状態を示している。そのため、第2位置P2には、溶融状態の溶融金属により溶融池50が形成されていると共に、金属の蒸気圧及び溶融金属の表面張力によりキーホール51が形成されている。一方、第2位置P2よりも走査方向の後方側の部分(第1位置P1側の部分)では、溶融金属が凝固して第1溶融凝固部41が形成されている。
FIG. 4 shows a state where the
図4に示すように、本実施形態では、第1工程S1において、エネルギビーム30の照射中心32が境界部10に対して第1種金属材11の側(第1側D1)に位置するように、エネルギビーム30を照射する。これにより、エネルギビーム30の照射中心32が境界部10に位置するようにエネルギビーム30を照射する場合に比べて、第1溶融凝固部41を形成する際の溶融比率Wが高くなり、第1溶融凝固部41を構成する組織の脆性を低く抑えることが可能となっている。第1工程S1を実行する際の照射中心32と境界部10との離間距離Aは、例えば、溶融比率Wが45(%)〜80(%)の範囲内の値となる距離に設定される。なお、本実施形態では、図2に示すように、第1工程S1において、エネルギビーム30を第2方向B2に対して傾斜した方向に照射する。具体的には、エネルギビーム30が照射中心32に対して第1側D1から入射するように、エネルギビーム30を照射する。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, in the first step S <b> 1, the
本実施形態では、照射中心32の境界部10に対する位置(交差方向Dの位置)により、溶接部20に形成される組織の組成を調整することができるため、第1工程S1を、フィラー(溶加材)を用いない溶接工程としている。本実施形態では、以下に述べる第2工程S2も、フィラーを用いない溶接工程としている。
In the present embodiment, the composition of the structure formed in the welded
図5に示すように、第2工程S2は、第1工程S1の後、エネルギビーム30の照射位置31を、第2位置P2よりも第1側D1の位置である第3位置P3まで第2位置P2から走査して、エネルギビーム30の照射を終了する工程である。すなわち、本実施形態では、第2工程S2は、第2溶融凝固部42を形成する工程である。図5では、第1工程S1におけるエネルギビーム30の照射中心32の移動軌跡を破線で示し、第2工程S2におけるエネルギビーム30の照射中心32の移動軌跡を実線の矢印で示している。本実施形態では、第2工程S2では、エネルギビーム30の照射位置31を、第2位置P2から第3位置P3まで一方向に走査する。そのため、第2溶融凝固部42における第1溶融凝固部41との連結部とは反対側の端部の位置は、第3位置P3に形成される。言い換えれば、溶接終端位置である第3位置P3は、第2溶融凝固部42の形成位置とされ、本実施形態では、第2溶融凝固部42における第1溶融凝固部41との連結部とは反対側の端部の形成位置とされる。また、本実施形態では、第3位置P3は、第2位置P2と第1方向B1の同じ位置とされる。
As shown in FIG. 5, in the second step S2, after the first step S1, the
このように、第2位置P2よりも第1側D1の位置である第3位置P3を溶接終端位置とすることで、溶接方法が第2工程S2を備えずに溶接終端位置が第2位置P2となる場合に比べて、溶接終端位置における溶融比率Wを高めることができ、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることが可能となっている。なお、第3位置P3は溶接終端位置であるため、残留応力やひずみが大きくなりやすいが、このように第3位置P3に形成される組織の脆性を低く抑えることができるため、第3位置P3に割れが発生し難い構成とすることが可能となっている。なお、第3位置P3は境界部10から離間した位置であるため、仮に第3位置P3に割れが発生したとしても、溶接部20の信頼性に与える影響は限定的である。
Thus, by setting the third position P3, which is the position on the first side D1 relative to the second position P2, as the welding end position, the welding method does not include the second step S2, and the welding end position is the second position P2. As compared with the case where it becomes, it is possible to increase the melting ratio W at the welding end position, and to suppress the brittleness of the structure formed at the welding end position. Since the third position P3 is a welding end position, residual stress and strain tend to increase. However, since the brittleness of the structure formed at the third position P3 can be suppressed in this way, the third position P3. It is possible to make the structure in which cracks hardly occur. In addition, since the 3rd position P3 is a position away from the
また、第1工程S1の後に第2工程S2を実行することで、第2位置P2に対して溶融金属を供給することができるため、仮に第2位置P2にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることが可能となっている。すなわち、第1工程S1での溶接条件が、仮に溶接終端位置が第2位置P2とされた場合に、図5において破線で示すような深さが第1深さZ1となるクレータが第2位置P2に形成される溶接条件である場合であっても、第2工程S2の実行により第2位置P2に対して溶融金属を供給して、第2位置P2に形成されるクレータの深さを低減すること(図5に示す例では、クレータの深さを、第1深さZ1よりも小さい第2深さZ2とすること)が可能となっている。なお、第2工程S2の実行により第2位置P2に対して供給される溶融金属の量によっては、第2位置P2にクレータが形成されない構成とすることもできる。更には、第2工程S2では、エネルギビーム30の照射位置31が第2位置P2から第1側D1に走査されるため、第2位置P2に対して供給される溶融金属に含まれる第1種金属材11の割合を高めて、第2位置P2に形成される組織の脆性を低く抑えることも可能となっている。
In addition, since the molten metal can be supplied to the second position P2 by executing the second process S2 after the first process S1, a crater is temporarily formed at the second position P2. However, it is possible to keep the depth small. That is, if the welding condition in the first step S1 is that the welding end position is the second position P2, the crater whose depth as indicated by the broken line in FIG. 5 is the first depth Z1 is the second position. Even when the welding conditions are formed at P2, the molten metal is supplied to the second position P2 by executing the second step S2, thereby reducing the depth of the crater formed at the second position P2. (In the example shown in FIG. 5, the depth of the crater is set to the second depth Z2 smaller than the first depth Z1). Note that, depending on the amount of molten metal supplied to the second position P2 by executing the second step S2, a crater may not be formed at the second position P2. Furthermore, in the second step S2, since the
図5に示すように、本実施形態では、第3位置P3は、境界部10に対して第1種金属材11の側(第1側D1)に離間して溶融池50が形成される位置である。すなわち、図5に示すように、エネルギビーム30が第3位置P3に照射されている状態で形成される溶融池50は、境界部10に対して第1側D1に離間して形成される。本実施形態では、第3位置P3は、第1溶融凝固部41に対して第1種金属材11の側(第1側D1)に離間して溶融池50が形成される位置である。すなわち、図5に示すように、エネルギビーム30が第3位置P3に照射されている状態で形成される溶融池50は、第1溶融凝固部41に対して第1側D1に離間して形成される。第3位置P3をこのような位置とすることで、エネルギビーム30が第3位置P3に照射されている状態で、溶融池50内の溶融金属の大部分が第1種金属材11となり、第3位置P3における第1種金属材11の溶融比率Wを高く確保しやすくなっている。なお、第3位置P3を、第1溶融凝固部41に対して第1側D1に離間して溶融池50が形成されない位置や、境界部10に対して第1側D1に離間して溶融池50が形成されない位置とすることも可能である。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the third position P3 is a position where the
また、本実施形態では、第2工程S2では、エネルギビーム30の照射位置31が、第1溶融凝固部41に対して第1種金属材11の側(第1側D1)に離間して溶融池50が形成される位置(特定位置)に移動するまでの間、エネルギビーム30の照射強度を、第1工程S1でのエネルギビーム30の照射強度と同等(例えば、同一)とする。特定位置は、第3位置P3を限度として、溶融池50の第2側D2の端部が第1溶融凝固部41の第1側D1の端部と交差方向Dの同じ位置に配置される位置よりも第1側D1の位置に設定される。このような構成とすることで、第2工程S2の実行により第2位置P2に対して供給される溶融金属の量を多く確保することが可能となっている。なお、エネルギビーム30の照射強度を第1工程S1でのエネルギビーム30の照射強度と同等に維持したまま第2工程S2を開始するものの、第1溶融凝固部41に対して第1側D1に離間して溶融池50が形成されていない時点でエネルギビーム30の照射強度を低下させる構成や、第2工程S2の開始当初から、エネルギビーム30の照射強度を第1工程S1でのエネルギビーム30の照射強度よりも低くする構成とすることも可能である。
In the present embodiment, in the second step S2, the
なお、第2工程S2の開始時点又はそれよりも後の時点で、エネルギビーム30の照射強度を次第に低下させる(例えば、一定の変化率で低下させる)構成とすることもできる。この際のエネルギビーム30の照射強度の初期値(次第に低下させる前の値)は、第1工程S1でのエネルギビーム30の照射強度と同等(例えば、同一)とすることができる。第2工程S2の開始時点よりも後の時点でエネルギビーム30の照射強度を次第に低下させる構成とする場合、例えば、エネルギビーム30の照射位置31が上述した特定位置に到達した時点で、エネルギビーム30の照射強度を次第に低下させる構成とすることができる。
It is also possible to adopt a configuration in which the irradiation intensity of the
〔その他の実施形態〕
次に、溶接方法及び溶接接合体のその他の実施形態について説明する。
[Other Embodiments]
Next, other embodiments of the welding method and the welded joint will be described.
(1)上記の実施形態では、境界部10が直線状に延びるように形成され、第1溶融凝固部41が、境界部10に沿った直線状に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、境界部10が曲線状に延びるように形成され、第1溶融凝固部41が、境界部10に沿った曲線状に形成される構成とすることもできる。このような構成の一例を図7〜図9に示す。
(1) In the above-described embodiment, the configuration in which the
図7〜図9に示す例では、回転電機60が備えるエンドプレート62及び支持部材63が、第1種金属材11と第2種金属材12との溶接接合体1である。具体的には、第1種金属材11は、回転電機60が備える円筒状のロータコア61の軸方向端面61aに取り付けられるエンドプレート62であり、第2種金属材12は、ロータコア61の内周面61bに接するように配置されてロータコア61を支持する支持部材63である。支持部材63は、回転電機60の軸方向Lに延びる筒状に形成されている。エンドプレート62の内周面は、支持部材63の外周面に対して回転電機60の径方向Rに対向するように配置されており、エンドプレート62の内周面と支持部材63の外周面とが、第1溶接部21において溶接により接合されている。第1溶接部21は、周方向Cの複数箇所に形成されている。第1溶接部21は、上記実施形態での溶接部20に相当するが、ここでは、第1種金属材11と第2種金属材12との境界部10は、回転電機60の周方向Cに沿って延びる曲線状(円弧状)に形成され、第1溶融凝固部41も、周方向Cに沿って延びる曲線状(円弧状)に形成されている。この例では、周方向Cが第1方向B1となり、軸方向Lが第2方向B2となり、径方向Rが交差方向Dとなる。
In the example shown in FIGS. 7 to 9, the
図7〜図9に示す例では、ロータコア61の内周面と支持部材63の外周面とが、第2溶接部22において溶接により接合されている。第2溶接部22は、周方向Cの複数箇所に形成されている。ここでは、図7及び図8に示すように、エンドプレート62の内周面における周方向Cの一部の領域に、軸方向Lの外側(軸方向Lにおけるロータコア61の中央部から離れる側)から見てロータコア61の軸方向端面61aを露出させる切り欠き部62aが形成されている。これにより、ロータコア61及びエンドプレート62の双方を支持部材63に対して組み付けた状態で、エンドプレート62の内周面と支持部材63の外周面との境界部10(対向部)に対して軸方向Lの外側からエネルギビーム30を照射して第1溶接部21を形成する工程と、ロータコア61の内周面と支持部材63の外周面との境界部(対向部)に対して軸方向Lの外側からエネルギビーム30を照射して第2溶接部22を形成する工程とを行うことが可能となっている。なお、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
In the example shown in FIGS. 7 to 9, the inner peripheral surface of the
(2)上記の実施形態では、第2溶融凝固部42が、第1溶融凝固部41における第1方向B1の端部から第1側D1へ延びるように形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図10に示す例のように、第2溶融凝固部42が、第1溶融凝固部41における第1方向B1の中間部から第1側D1へ延びるように形成される構成とすることもできる。図10に示す例では、第1工程S1において、エネルギビーム30の照射位置31を、第1位置P1から第4位置P4まで一方向に走査した後、第4位置P4から第2位置P2(第1位置P1と第4位置P4との間の位置)まで逆方向に走査する構成とすることができる。この場合、第1溶融凝固部41における第1方向B1の一方側の端部は第1位置P1に形成され、第1溶融凝固部41における第1方向B1の他方側の端部は第4位置P4に形成される。なお、エネルギビーム30の照射位置31を第4位置P4から第2位置P2まで走査する際のエネルギビーム30の照射中心32の位置は、エネルギビーム30の照射位置31を第1位置P1から第4位置P4まで走査する際のエネルギビーム30の照射中心32と交差方向Dの同じ位置としても、交差方向Dにずらした位置(例えば、第1側D1にずらした位置)としてもよい。
(2) In the above embodiment, the configuration in which the second melt-solidified
(3)上記の実施形態では、第3位置P3が、第2位置P2と第1方向B1の同じ位置とされる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第3位置P3を、第2位置P2とは第1方向B1の異なる位置とすることもできる。このような構成の2つの例を図11及び図12に示す。 (3) In the above embodiment, the configuration in which the third position P3 is the same position in the first direction B1 as the second position P2 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, the third position P3 may be a position different from the second position P2 in the first direction B1. Two examples of such a configuration are shown in FIGS.
図11に示す例では、境界部10に沿って(すなわち、第1方向B1に沿って)第1位置P1から第2位置P2へ向かう側を走査方向前方側SDとして、第3位置P3は、第2位置P2に対して走査方向前方側SDの位置とされている。この例では、上記の実施形態と同様に、第1位置P1は、第1溶融凝固部41における第1方向B1の一方側の端部の形成位置とされ、第2位置P2は、第1溶融凝固部41における第1方向B1の他方側の端部の形成位置とされている。よって、図11に示す例では、第1方向B1の一方側(走査方向前方側SDと同じ側)を境界方向第1側BDとして、第2溶融凝固部42は、第1溶融凝固部41における境界方向第1側BDの端部から第1側D1へ延びるように、且つ、第1側D1に向かうに従って境界方向第1側BDに向かうように形成されている。すなわち、第2溶融凝固部42は、交差方向Dに対して傾斜した直線状に形成されている。
In the example shown in FIG. 11, the side from the first position P1 to the second position P2 along the boundary portion 10 (that is, along the first direction B1) is defined as the scanning direction front side SD, and the third position P3 is It is a position on the front side SD in the scanning direction with respect to the second position P2. In this example, as in the above embodiment, the first position P1 is the formation position of one end of the first direction B1 in the first melt-solidified
このように第3位置P3を第2位置P2に対して走査方向前方側SDの位置とした場合には、第2工程S2でのエネルギビーム30の照射位置31の走査方向に、走査方向前方側SDの成分が含まれる。そのため、照射位置31の走査方向前方側SDへの走査を第2位置P2において停止させることなく(例えば、走査方向前方側SDへの走査速度を維持したまま)、第1工程S1から第2工程S2に移行することができる。例えば、照射位置31を第1方向B1に沿って走査する第1走査機構と、照射位置31を交差方向Dに沿って走査する第2走査機構とを用いる場合、第1工程S1では、第1走査機構を動作させて照射位置31を第1位置P1から第2位置P2まで走査し、第2工程S2では、第1走査機構の動作を継続したまま第2走査機構を動作させることで、照射位置31を第2位置P2から第3位置P3まで走査することができる。
As described above, when the third position P3 is set to the position in the scanning direction front side SD with respect to the second position P2, the scanning direction front side in the scanning direction of the
図12に示す例でも、図11に示す例と同様に、第3位置P3は、第2位置P2に対して走査方向前方側SDの位置とされている。但し、図12に示す例では、第2位置P2と第3位置P3との間に、第5位置P5を設定し、第2工程S2では、エネルギビーム30の照射位置31を、第2位置P2から第5位置P5まで走査した後、第5位置P5から第3位置P3まで走査する。そして、第5位置P5は、第1方向B1における第2位置P2と第3位置P3との間の位置であって、第3位置P3と交差方向Dの同じ位置に設定されている。よって、図12に示す例では、第2工程S2において、第2溶融凝固部42に加えて第3溶融凝固部43が形成される。ここで、第2溶融凝固部42は、第1溶融凝固部41における境界方向第1側BDの端部から第1側D1へ延びるように、且つ、第1側D1に向かうに従って境界方向第1側BDに向かうように形成される。また、第3溶融凝固部43は、第2溶融凝固部42における第1溶融凝固部41との連結部とは反対側の端部から、境界部10に沿って(ここでは、境界部10に平行に)境界方向第1側BDへ延びるように形成される。このように、図12に示す例では、溶融凝固部40は、第1溶融凝固部41及び第2溶融凝固部42に加えて、第3溶融凝固部43を備えている。
Also in the example shown in FIG. 12, the third position P3 is set to the position in the scanning direction front side SD with respect to the second position P2, as in the example shown in FIG. However, in the example shown in FIG. 12, the fifth position P5 is set between the second position P2 and the third position P3, and in the second step S2, the
図12に示す例では、図11に示す例に比べて、溶融凝固部40の形成領域が交差方向Dに大きくなることを抑制しつつ、第2位置P2から第3位置P3までの照射位置31の走査方向に沿った距離を長く確保しやすい。よって、第2工程S2の開始時点又はそれよりも後の時点で、エネルギビーム30の照射強度を次第に低下させる場合に、溶接終端位置となる第3位置P3でのエネルギビーム30の照射強度を小さく抑えて、第3位置P3に形成され得るクレータの深さを小さく抑えることが容易となる。なお、図12に示す例において第2工程S2の開始時点よりも後の時点でエネルギビーム30の照射強度を次第に低下させる構成とする場合、例えば、エネルギビーム30の照射位置31が第5位置P5に到達する時点又はそれよりも前の時点で、エネルギビーム30の照射強度を次第に低下させる構成とすることができる。
In the example shown in FIG. 12, compared with the example shown in FIG. 11, the
(4)上記の実施形態では、第1工程S1において、エネルギビーム30の照射中心32が境界部10に対して第1種金属材11の側に位置するように、エネルギビーム30を照射する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第1工程S1において、エネルギビーム30の照射中心32が境界部10に位置するようにエネルギビーム30が照射される構成や、第1工程S1において、エネルギビーム30の照射中心32が境界部10に対して第2種金属材12の側に位置するようにエネルギビーム30が照射される構成とすることも可能である。
(4) In the above embodiment, in the first step S1, the
(5)上記の実施形態では、第1種金属材11がステンレス鋼材であり、第2種金属材12が炭素鋼材である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第1種金属材11が炭素鋼材であり、第2種金属材12が鋳鉄材である構成とすることや、第1種金属材11が炭素鋼材であり、第2種金属材12が第1種金属材11より炭素量の多い炭素鋼材である構成とすることができる。すなわち、互いに異なる2種類の金属材のうち、炭素量又は炭素当量の少ない金属材を第1種金属材11とし、残りの金属材を第2種金属材12とすることができる。このように、炭素量又は炭素当量を指標(硬度又は脆性に関する指標)として、第1種金属材11が、第2種金属材12よりも、炭素量又は炭素当量が少ない構成とすることができる。
(5) In the above embodiment, the first
(6)上記の実施形態では、第2溶融凝固部42が、交差方向Dに沿った直線状に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図11及び図12に示す例のように、第2溶融凝固部42が、交差方向Dに対して傾斜した直線状に形成される構成とすることもできる。また、第2溶融凝固部42の境界部10に沿う方向の位置(第1方向B1の位置)が、交差方向Dに沿って一定でない構成、例えば、第2溶融凝固部42が、平面視で曲線状に形成される構成とすることもできる。
(6) In the above embodiment, the configuration in which the second melt-solidified
(7)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること(その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む)も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。 (7) It should be noted that the configuration disclosed in each of the above-described embodiments is applied in combination with the configuration disclosed in the other embodiment unless there is a contradiction (between the embodiments described as other embodiments. (Including combinations) is also possible. Regarding other configurations, the embodiments disclosed herein are merely examples in all respects. Accordingly, various modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した溶接方法及び溶接接合体の概要について説明する。
[Overview of the above embodiment]
Hereinafter, the outline of the welding method and the welded joint described above will be described.
互いに異なる種類の第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との境界部(10)にエネルギビーム(30)を照射して、前記第1種金属材(11)と前記第2種金属材(12)とを溶接する溶接方法であって、前記第1種金属材(11)は、前記第2種金属材(12)よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記エネルギビーム(30)の照射位置(31)を前記境界部(10)に沿って第1位置(P1)から第2位置(P2)まで走査して、前記境界部(10)に沿った線状の溶融凝固部(41)を形成する第1工程(S1)と、前記境界部(10)に交差する方向(D)に沿って前記第2種金属材(12)の側から前記第1種金属材(11)の側へ向かう側を第1側(D1)として、前記第1工程(S1)の後、前記エネルギビーム(30)の照射位置(31)を、前記第2位置(P2)よりも前記第1側(D1)の位置である第3位置(P3)まで前記第2位置(P2)から走査して、前記エネルギビーム(30)の照射を終了する第2工程(S2)と、を備える。 The energy beam (30) is applied to the boundary (10) between the first-type metal material (11) and the second-type metal material (12) of different types, and the first-type metal material (11) and the A welding method for welding a second type metal material (12), wherein the first type metal material (11) has higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material (12). It is a metal material, and the irradiation position (31) of the energy beam (30) is scanned from the first position (P1) to the second position (P2) along the boundary portion (10), and the boundary portion (10 ) Along the direction (D) intersecting the boundary portion (10) and the first step (S1) for forming a linear melt-solidified portion (41) along After the first step (S1), the side going from the side toward the first type metal material (11) side as the first side (D1), The irradiation position (31) of the energy beam (30) is scanned from the second position (P2) to the third position (P3) which is the position on the first side (D1) rather than the second position (P2). And a second step (S2) for terminating the irradiation of the energy beam (30).
この構成によれば、溶接方法が第1工程(S1)に加えて第2工程(S2)を備えるため、溶接終端位置を、第2位置(P2)よりも第1側(D1)の位置である第3位置(P3)とすることができる。第1側(D1)は、第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との境界部(10)に交差する方向(D)に沿って第2種金属材(12)の側から第1種金属材(11)の側へ向かう側であるため、溶接終端位置を第3位置(P3)とすることで、溶接終端位置が第2位置(P2)となる場合に比べて、溶接終端位置における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることができる。第1種金属材(11)は、第2種金属材(12)よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えること(すなわち、脆さの程度を低く抑えること)ができる。この結果、互いに異なる種類の第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接部(20)の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第2位置(P2)は、第3位置(P3)とは異なり、境界部(10)に沿った線状の溶融凝固部(41)を形成する際のエネルギビーム(30)の照射位置(31)であるため、第2位置(P2)に形成され得るクレータの深さは、溶接部(20)の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の構成によれば、第2工程(S2)の実行により第2位置(P2)に対して溶融金属を供給することができるため、仮に第2位置(P2)にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。更には、第2工程(S2)では、エネルギビーム(30)の照射位置(31)が第2位置(P2)から第1側(D1)に走査されるため、第2位置(P2)に対して供給される溶融金属に含まれる第1種金属材(11)の割合を高めて、第2位置(P2)に形成される組織の脆性を低く抑えることもできる。上記の構成によれば、これらの点からも、溶接部(20)の信頼性を適切に確保することが可能となっている。
According to this configuration, since the welding method includes the second step (S2) in addition to the first step (S1), the welding end position is set at a position closer to the first side (D1) than the second position (P2). A third position (P3) can be set. The first side (D1) is the second type metal material (12) along the direction (D) intersecting the boundary (10) between the first type metal material (11) and the second type metal material (12). Since the welding end position is the third position (P3), the welding end position is the second position (P2) compared to the case where the welding end position is the third position (P3). Thus, the melting ratio (W) of the first type metal material (11) at the welding end position can be increased. Since the first type metal material (11) is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material (12), the first type metal material (11) is melted at the welding end position. By increasing the ratio (W), the brittleness of the structure formed at the welding end position can be kept low (that is, the degree of brittleness can be kept low). As a result, it is possible to appropriately ensure the reliability of the welded portion (20) between the first type metal material (11) and the second type metal material (12) of different types.
The second position (P2) is different from the third position (P3), and the irradiation position of the energy beam (30) when forming the linear melted and solidified portion (41) along the boundary portion (10). Since it is (31), the depth of the crater that can be formed at the second position (P2) tends to have a great influence on the reliability of the welded part (20). In this regard, according to the above configuration, since the molten metal can be supplied to the second position (P2) by executing the second step (S2), a crater is temporarily formed at the second position (P2). Even if it is a case, the depth can be restrained small. Furthermore, in the second step (S2), since the irradiation position (31) of the energy beam (30) is scanned from the second position (P2) to the first side (D1), the second position (P2) By increasing the ratio of the first type metal material (11) contained in the molten metal supplied in this way, the brittleness of the structure formed at the second position (P2) can be kept low. According to said structure, it is possible to ensure the reliability of a welding part (20) appropriately also from these points.
ここで、前記境界部(10)に沿って前記第1位置(P1)から前記第2位置(P2)へ向かう側を走査方向前方側(SD)として、前記第3位置(P3)は、前記第2位置(P2)に対して前記走査方向前方側(SD)の位置であると好適である。 Here, a side from the first position (P1) to the second position (P2) along the boundary portion (10) is defined as a scanning direction front side (SD), and the third position (P3) is It is preferable that the position is on the front side (SD) in the scanning direction with respect to the second position (P2).
この構成では、第2工程(S2)でのエネルギビーム(30)の照射位置(31)の走査方向に、走査方向前方側(SD)の成分が含まれる。そのため、照射位置(31)の走査方向前方側(SD)への走査を第2位置(P2)において停止させることなく、第1工程(S1)から第2工程(S2)に移行することができる。この結果、第2位置(P2)でのエネルギビーム(30)の照射量を、第2位置(P2)に対して第1位置(P1)の側の位置での照射量に近づけること、すなわち、エネルギビーム(30)の照射量の偏りを低減することが容易となる。また、第2位置(P2)における溶融凝固した組織の再溶融を回避することが容易となり、低融点材料の偏析の少ない組織を第2位置(P2)に形成しやすくなる。この結果、溶接部(20)の信頼性を適切に確保することが容易となる。 In this configuration, the scanning direction front side (SD) component is included in the scanning direction of the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the second step (S2). Therefore, it is possible to shift from the first step (S1) to the second step (S2) without stopping the scanning of the irradiation position (31) to the front side (SD) in the scanning direction at the second position (P2). . As a result, the irradiation amount of the energy beam (30) at the second position (P2) is made closer to the irradiation amount at the position on the first position (P1) side with respect to the second position (P2), that is, It becomes easy to reduce the bias of the irradiation amount of the energy beam (30). Further, it becomes easy to avoid remelting of the melt-solidified structure at the second position (P2), and a structure with low segregation of the low-melting-point material is easily formed at the second position (P2). As a result, it becomes easy to ensure the reliability of the welded part (20) appropriately.
また、前記第1工程(S1)では、前記エネルギビーム(30)の照射範囲の中心(32)が前記境界部(10)に対して前記第1種金属材(11)の側に位置するように、前記エネルギビーム(30)を照射すると好適である。 In the first step (S1), the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is positioned on the first type metal material (11) side with respect to the boundary portion (10). Further, it is preferable to irradiate the energy beam (30).
この構成によれば、第1工程(S1)においてエネルギビーム(30)の照射範囲の中心(32)が境界部(10)に位置するようにエネルギビーム(30)が照射される場合に比べて、線状の溶融凝固部(41)を形成する際の第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることができる。よって、線状の溶融凝固部(41)を構成する組織の脆性を低く抑えて、溶接部(20)の信頼性を更に高めることができる。 According to this structure, compared with the case where the energy beam (30) is irradiated such that the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is located at the boundary (10) in the first step (S1). The melting ratio (W) of the first-type metal material (11) when forming the linear melt-solidified part (41) can be increased. Therefore, the brittleness of the structure constituting the linear melt-solidified part (41) can be suppressed low, and the reliability of the welded part (20) can be further increased.
また、前記第3位置(P3)は、前記境界部(10)に対して前記第1種金属材(11)の側に離間して溶融池(50)が形成される位置であると好適である。 The third position (P3) is preferably a position where the molten pool (50) is formed so as to be separated from the boundary portion (10) toward the first type metal material (11). is there.
この構成によれば、溶接終端位置である第3位置(P3)を、エネルギビーム(30)が第3位置(P3)に照射されている状態で、溶融池(50)内の溶融金属の大部分が第1種金属材(11)となる位置とすることができる。よって、第3位置(P3)における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高く確保しやすくなる。 According to this configuration, the third position (P3) that is the welding end position is large in the molten metal in the molten pool (50) in a state where the energy beam (30) is irradiated to the third position (P3). It can be set as the position from which a part becomes 1st type metal material (11). Therefore, it becomes easy to ensure a high melting ratio (W) of the first type metal material (11) at the third position (P3).
また、前記第2工程(S2)の開始時点又はそれよりも後の時点で、前記エネルギビーム(30)の照射強度を次第に低下させると好適である。 In addition, it is preferable that the irradiation intensity of the energy beam (30) is gradually reduced at the start time of the second step (S2) or at a later time.
この構成によれば、第2工程(S2)の開始時点でのエネルギビーム(30)の照射強度を、第2位置(P2)に対して適切な量の溶融金属を供給することが可能な程度に確保しつつ、第3位置(P3)に向かうに従ってエネルギビーム(30)の照射強度を次第に低下させることで、溶接終端位置となる第3位置(P3)でのエネルギビーム(30)の照射強度を小さく抑えて、第3位置(P3)に形成され得るクレータの深さを小さく抑えやすくなる。 According to this configuration, the irradiation intensity of the energy beam (30) at the start of the second step (S2) is such that an appropriate amount of molten metal can be supplied to the second position (P2). The irradiation intensity of the energy beam (30) at the third position (P3), which is the welding end position, is gradually reduced as it goes toward the third position (P3). It is easy to suppress the depth of the crater that can be formed at the third position (P3).
また、前記第3位置(P3)は、前記線状の溶融凝固部(41)に対して前記第1種金属材(11)の側に離間して溶融池(50)が形成される位置であり、前記第2工程(S2)では、前記エネルギビーム(30)の照射位置(31)が、前記線状の溶融凝固部(41)に対して前記第1種金属材(11)の側に離間して溶融池(50)が形成される位置に移動するまでの間、前記エネルギビーム(30)の照射強度を、前記第1工程(S1)での前記エネルギビーム(30)の照射強度と同等とすると好適である。 Further, the third position (P3) is a position where a molten pool (50) is formed apart from the linear melted and solidified portion (41) toward the first type metal material (11). Yes, in the second step (S2), the irradiation position (31) of the energy beam (30) is on the first type metal material (11) side with respect to the linear melted and solidified portion (41). The irradiation intensity of the energy beam (30) is the same as the irradiation intensity of the energy beam (30) in the first step (S1) until it moves to a position where the molten pool (50) is formed. It is preferable that they are equivalent.
この構成によっても、溶接終端位置である第3位置(P3)を、エネルギビーム(30)が第3位置(P3)に照射されている状態で、溶融池(50)内の溶融金属の大部分が第1種金属材(11)となる位置とすることができ、第3位置(P3)における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高く確保しやすくなる。
その上で、この構成によれば、エネルギビーム(30)の照射位置(31)が、線状の溶融凝固部(41)に対して第1種金属材(11)の側に離間して溶融池(50)が形成される位置に移動するまでの間、エネルギビーム(30)の照射強度が、第1工程(S1)でのエネルギビーム(30)の照射強度と同等とされる。よって、第2工程(S2)の開始当初からエネルギビーム(30)の照射強度が第1工程(S1)でのエネルギビーム(30)の照射強度よりも低くされる場合等に比べて、第2工程(S2)の実行により第2位置(P2)に対して供給される溶融金属の量を多く確保することができる。よって、仮に第2位置(P2)にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることが容易となる。
Even with this configuration, most of the molten metal in the molten pool (50) is obtained in the state where the third position (P3), which is the welding end position, is irradiated with the energy beam (30) to the third position (P3). Can be a position to become the first type metal material (11), and it becomes easy to ensure a high melting ratio (W) of the first type metal material (11) at the third position (P3).
In addition, according to this configuration, the irradiation position (31) of the energy beam (30) melts away from the linear melted and solidified portion (41) toward the first type metal material (11). Until the pond (50) is moved to the position where the pond (50) is formed, the irradiation intensity of the energy beam (30) is made equal to the irradiation intensity of the energy beam (30) in the first step (S1). Therefore, compared with the case where the irradiation intensity of the energy beam (30) is made lower than the irradiation intensity of the energy beam (30) in the first step (S1) from the beginning of the second step (S2), the second step. By executing (S2), a large amount of molten metal supplied to the second position (P2) can be secured. Therefore, even if a crater is formed at the second position (P2), it is easy to keep the depth small.
また、前記第1種金属材(11)は、前記第2種金属材(12)よりも、炭素量又は炭素当量が少ないと好適である。 In addition, it is preferable that the first type metal material (11) has a carbon amount or a carbon equivalent less than the second type metal material (12).
この構成によれば、第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接部(20)における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることで、溶接部(20)に形成される組織の炭素量又は炭素当量を少なく抑えて、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述した各構成の溶接方法を実行することで、溶接終端位置である第3位置(P3)に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。 According to this configuration, by increasing the melting ratio (W) of the first type metal material (11) in the welded portion (20) between the first type metal material (11) and the second type metal material (12), The carbon content or carbon equivalent of the structure formed in the welded part (20) can be suppressed to a low level, so that the hardness of the structure can be kept low, that is, the brittleness of the structure can be kept low. Therefore, the brittleness of the structure | tissue formed in the 3rd position (P3) which is a welding termination position can be restrained low by performing the welding method of each structure mentioned above.
また、前記第1種金属材(11)はステンレス鋼材であり、前記第2種金属材(12)は炭素鋼材であると好適である。 Moreover, it is preferable that the first type metal material (11) is a stainless steel material and the second type metal material (12) is a carbon steel material.
この構成によれば、第1種金属材(11)が、クロム及びニッケルを含むステンレス鋼材である場合に、第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接部(20)における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることで、溶接部(20)に形成される組織のクロム当量及びニッケル当量を多く確保して、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述した各構成の溶接方法を実行することで、溶接終端位置である第3位置(P3)に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。 According to this configuration, when the first-type metal material (11) is a stainless steel material containing chromium and nickel, the welded portion between the first-type metal material (11) and the second-type metal material (12) ( By increasing the melting ratio (W) of the first type metal material (11) in 20), a large amount of chromium equivalent and nickel equivalent of the structure formed in the welded part (20) is secured, and the hardness of the structure is lowered. In other words, the brittleness of the tissue can be kept low. Therefore, the brittleness of the structure | tissue formed in the 3rd position (P3) which is a welding termination position can be restrained low by performing the welding method of each structure mentioned above.
また、前記第1種金属材(11)は、回転電機(60)が備える円筒状のロータコア(61)の軸方向端面(61a)に取り付けられるエンドプレート(62)であり、前記第2種金属材(12)は、前記ロータコア(61)の内周面(61b)に接するように配置されて前記ロータコア(61)を支持する支持部材(63)であると好適である。 The first type metal material (11) is an end plate (62) attached to an axial end surface (61a) of a cylindrical rotor core (61) included in the rotating electrical machine (60), and the second type metal The material (12) is preferably a support member (63) that is disposed so as to be in contact with the inner peripheral surface (61b) of the rotor core (61) and supports the rotor core (61).
この構成によれば、互いに異なる種類の金属材により構成されたエンドプレート(62)と支持部材(63)とを溶接により接合して回転電機(60)を製造する場合に、エンドプレート(62)と支持部材(63)との溶接部(20)の信頼性を適切に確保することができる。 According to this configuration, when the rotary electric machine (60) is manufactured by joining the end plate (62) and the support member (63) made of different kinds of metal materials by welding, the end plate (62) The reliability of the welded portion (20) between the support member (63) and the support member (63) can be appropriately ensured.
互いに異なる種類の第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接接合体(1)であって、前記第1種金属材(11)は、前記第2種金属材(12)よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記第1種金属材(11)と前記第2種金属材(12)との境界部(10)に沿って、前記第1種金属材(11)と前記第2種金属材(12)とが溶融凝固した第1溶融凝固部(41)が形成され、前記境界部(10)に交差する方向(D)に沿って前記第2種金属材(12)の側から前記第1種金属材(11)の側へ向かう側を第1側(D1)として、前記第1溶融凝固部(41)の一部から前記第1側(D1)へ延びるように、少なくとも前記第1種金属材(11)が溶融凝固した第2溶融凝固部(42)が形成されている。 A welded joint (1) of a first type metal material (11) and a second type metal material (12) of different types, wherein the first type metal material (11) is the second type metal material. (12) is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification, and along the boundary portion (10) between the first type metal material (11) and the second type metal material (12), In a direction (D) in which a first melt-solidified part (41) is formed by melting and solidifying the first-type metal material (11) and the second-type metal material (12) and intersects the boundary part (10). A side from the second type metal material (12) side to the first type metal material (11) side is defined as a first side (D1) from a part of the first melt-solidified part (41). A second melt-solidified portion (42) is formed so that at least the first-type metal material (11) is melt-solidified so as to extend to the first side (D1).
この構成によれば、溶接接合体(1)に、第1溶融凝固部(41)に加えて第2溶融凝固部(42)が形成されるため、エネルギビーム(30)の照射位置(31)を走査してこれらの溶融凝固部(41,42)を形成する場合に、溶接終端位置を、第2溶融凝固部(42)の形成位置(例えば、第2溶融凝固部(42)における第1溶融凝固部(41)との連結部とは反対側の端部の形成位置)とすることができる。第2溶融凝固部(42)は、第1溶融凝固部(41)の一部から第1側(D1)に延びるように形成され、第1側(D1)は、第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との境界部(10)に交差する方向(D)に沿って第2種金属材(12)の側から第1種金属材(11)の側へ向かう側である。そのため、溶接終端位置を第2溶融凝固部(42)の形成位置とすることで、溶接終端位置が第1溶融凝固部(41)の形成位置となる場合に比べて、溶接終端位置における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることができる。第1種金属材(11)は、第2種金属材(12)よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。この結果、互いに異なる種類の第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接部(20)の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第1溶融凝固部(41)は、第2溶融凝固部(42)とは異なり境界部(10)に沿って形成されるため、第1溶融凝固部(41)に形成され得るクレータの深さは、溶接部(20)の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の構成によれば、クレータが形成されやすい溶接終端位置を、第1溶融凝固部(41)が形成されない位置とすることができるため、仮に第1溶融凝固部(41)にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。上記の構成によれば、この点からも、溶接部(20)の信頼性を適切に確保することが可能となっている。
According to this configuration, since the second melt-solidified part (42) is formed in the welded joint (1) in addition to the first melt-solidified part (41), the irradiation position (31) of the energy beam (30) is formed. Are scanned to form these melt-solidified portions (41, 42), the welding end position is defined as the formation position of the second melt-solidified portion (42) (for example, the first melt-solidified portion (42) in the first melt-solidified portion (42)). The position of the end portion on the side opposite to the connecting portion with the melt-solidified portion (41) can be used. The second molten and solidified portion (42) is formed to extend from a part of the first molten and solidified portion (41) to the first side (D1), and the first side (D1) is formed of the first type metal material (11). ) Toward the first type metal material (11) side from the second type metal material (12) side along the direction (D) intersecting the boundary (10) between the second type metal material (12). On the side. Therefore, by setting the welding end position as the formation position of the second melt-solidified portion (42), the first position at the welding end position is compared with the case where the welding end position is the formation position of the first melt-solidified portion (41). The melting ratio (W) of the seed metal material (11) can be increased. Since the first type metal material (11) is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material (12), the first type metal material (11) is melted at the welding end position. By increasing the ratio (W), the brittleness of the structure formed at the welding end position can be kept low. As a result, it is possible to appropriately ensure the reliability of the welded portion (20) between the first type metal material (11) and the second type metal material (12) of different types.
Moreover, since the 1st melt-solidification part (41) is formed along a boundary part (10) unlike the 2nd melt-solidification part (42), the crater of the crater which can be formed in a 1st melt-solidification part (41) The effect of the depth on the reliability of the welded part (20) tends to be large. In this regard, according to the above configuration, the welding end position where the crater is likely to be formed can be a position where the first melt-solidified portion (41) is not formed. Even when craters are formed, the depth can be kept small. According to said structure, it is possible also from this point to ensure the reliability of a welding part (20) appropriately.
ここで、前記第1側(D1)は、前記境界部(10)に直角で交差する方向(D)に沿って前記第2種金属材(12)の側から前記第1種金属材(11)の側へ向かう側であり、前記境界部(10)に沿う方向(B1)の一方側を境界方向第1側(BD)として、前記第2溶融凝固部(42)は、前記第1溶融凝固部(41)における前記境界方向第1側(BD)の端部から前記第1側(D1)へ延びるように、且つ、前記第1側(D1)に向かうに従って前記境界方向第1側(BD)に向かうように形成されていると好適である。 Here, the first-side metal material (11) extends from the second-type metal material (12) side along the direction (D) perpendicular to the boundary portion (10). ), And the second melt-solidified part (42) is the first melt with the one side of the direction (B1) along the boundary part (10) as the boundary direction first side (BD). The solidification part (41) extends from the end of the first boundary direction side (BD) to the first side (D1) and extends toward the first side (D1). BD) is preferably formed so as to face.
この構成によれば、第1溶融凝固部(41)における境界方向第1側(BD)とは反対側の端部を溶接始端位置とし、第2溶融凝固部(42)における第1溶融凝固部(41)との連結部とは反対側の端部を溶接終端位置としてエネルギビーム(30)の照射位置(31)を走査することで、上記のような溶融凝固部(41,42)を形成することができる。この際、第2溶融凝固部(42)を形成する際の照射位置(31)の走査方向に、境界方向第1側(BD)の成分が含まれるため、照射位置(31)の境界方向第1側(BD)への走査を第1溶融凝固部(41)と第2溶融凝固部(42)との連結部において停止させることなく、第1溶融凝固部(41)の形成後に第2溶融凝固部(42)を形成することができる。この結果、第1溶融凝固部(41)と第2溶融凝固部(42)との連結部でのエネルギビーム(30)の照射量を、当該連結部に対して溶接始端位置の側の位置での照射量に近づけること、すなわち、エネルギビーム(30)の照射量の偏りを低減することが容易となる。また、第1溶融凝固部(41)と第2溶融凝固部(42)との連結部における溶融凝固した組織の再溶融を回避することが容易となり、低融点材料の偏析の少ない組織を当該連結部に形成しやすくなる。この結果、溶接部(20)の信頼性を適切に確保することが容易となる。 According to this configuration, the end of the first melt-solidified part (41) opposite to the first side (BD) in the boundary direction is the welding start position, and the first melt-solidified part in the second melt-solidified part (42). By scanning the irradiation position (31) of the energy beam (30) with the end opposite to the connection with (41) as the welding end position, the above-described melt-solidified portion (41, 42) is formed. can do. At this time, since the component on the first side (BD) in the boundary direction is included in the scanning direction of the irradiation position (31) at the time of forming the second melt-solidified part (42), the boundary direction first of the irradiation position (31) is included. The second melting is performed after the formation of the first molten and solidified portion (41) without stopping the scanning to the first side (BD) at the connecting portion between the first molten and solidified portion (41) and the second molten and solidified portion (42). A solidified part (42) can be formed. As a result, the irradiation amount of the energy beam (30) at the connecting portion between the first melt-solidified portion (41) and the second melt-solidified portion (42) is set at a position on the welding start end position side with respect to the connecting portion. It is easy to approach the irradiation amount of the light beam, that is, to reduce the unevenness of the irradiation amount of the energy beam (30). In addition, it becomes easy to avoid remelting of the melt-solidified structure at the joint between the first melt-solidified part (41) and the second melt-solidified part (42), and the structure with low segregation of the low-melting-point material is connected. It becomes easy to form in the part. As a result, it becomes easy to ensure the reliability of the welded part (20) appropriately.
また、前記第1種金属材(11)は、前記第2種金属材(12)よりも、炭素量又は炭素当量が少ないと好適である。 In addition, it is preferable that the first type metal material (11) has a carbon amount or a carbon equivalent less than the second type metal material (12).
この構成によれば、第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接部(20)における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることで、溶接部(20)に形成される組織の炭素量又は炭素当量を少なく抑えて、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述したように溶接終端位置を第2溶融凝固部(42)の形成位置とすることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。 According to this configuration, by increasing the melting ratio (W) of the first type metal material (11) in the welded portion (20) between the first type metal material (11) and the second type metal material (12), The carbon content or carbon equivalent of the structure formed in the welded part (20) can be suppressed to a low level, so that the hardness of the structure can be kept low, that is, the brittleness of the structure can be kept low. Therefore, the brittleness of the structure | tissue formed in a welding termination position can be restrained low by making a welding termination position into a formation position of a 2nd melt-solidification part (42) as mentioned above.
また、前記第1種金属材(11)はステンレス鋼材であり、前記第2種金属材(12)は炭素鋼材であると好適である。 Moreover, it is preferable that the first type metal material (11) is a stainless steel material and the second type metal material (12) is a carbon steel material.
この構成によれば、第1種金属材(11)が、クロム及びニッケルを含むステンレス鋼材である場合に、第1種金属材(11)と第2種金属材(12)との溶接部(20)における第1種金属材(11)の溶融比率(W)を高めることで、溶接部(20)に形成される組織のクロム当量及びニッケル当量を多く確保して、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述したように溶接終端位置を第2溶融凝固部(42)の形成位置とすることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。 According to this configuration, when the first-type metal material (11) is a stainless steel material containing chromium and nickel, the welded portion between the first-type metal material (11) and the second-type metal material (12) ( By increasing the melting ratio (W) of the first type metal material (11) in 20), a large amount of chromium equivalent and nickel equivalent of the structure formed in the welded part (20) is secured, and the hardness of the structure is lowered. In other words, the brittleness of the tissue can be kept low. Therefore, the brittleness of the structure | tissue formed in a welding termination position can be restrained low by making a welding termination position into a formation position of a 2nd melt-solidification part (42) as mentioned above.
また、前記第1種金属材(11)は、回転電機(60)が備える円筒状のロータコア(61)の軸方向端面(61a)に取り付けられるエンドプレート(62)であり、前記第2種金属材(12)は、前記ロータコア(61)の内周面(61b)に接するように配置されて前記ロータコア(61)を支持する支持部材(63)であると好適である。 The first type metal material (11) is an end plate (62) attached to an axial end surface (61a) of a cylindrical rotor core (61) included in the rotating electrical machine (60), and the second type metal The material (12) is preferably a support member (63) that is disposed so as to be in contact with the inner peripheral surface (61b) of the rotor core (61) and supports the rotor core (61).
この構成によれば、回転電機(60)が備えるエンドプレート(62)及び支持部材(63)が、互いに異なる種類の金属材を溶接により接合した溶接接合体である場合に、エンドプレート(62)と支持部材(63)との溶接部(20)の信頼性の高い回転電機(60)を実現することができる。 According to this configuration, when the end plate (62) and the support member (63) included in the rotating electrical machine (60) are welded joints obtained by welding different types of metal materials, the end plate (62) The rotating electrical machine (60) with high reliability of the welded part (20) between the support member (63) and the support member (63) can be realized.
本開示に係る溶接方法及び溶接接合体は、上述した各効果のうち、少なくとも1つを奏することができれば良い。 The welding method and the welded assembly according to the present disclosure only need to exhibit at least one of the effects described above.
1:溶接接合体
10:境界部
11:第1種金属材
12:第2種金属材
30:エネルギビーム
31:照射位置
32:照射中心(照射範囲の中心)
41:第1溶融凝固部(線状の溶融凝固部)
42:第2溶融凝固部
50:溶融池
60:回転電機
61:ロータコア
61a:軸方向端面
61b:内周面
62:エンドプレート
63:支持部材
B1:第1方向(境界部に沿う方向)
BD:境界方向第1側
D:交差方向(境界部に交差する方向)
D1:第1側
P1:第1位置
P2:第2位置
P3:第3位置
S1:第1工程
S2:第2工程
SD:走査方向前方側
1: Welded joint 10: Boundary part 11:
41: 1st melt-solidification part (linear melt-solidification part)
42: 2nd melt solidification part 50: Molten pool 60: Rotary electric machine 61:
BD: Boundary direction first side D: Crossing direction (direction crossing the boundary)
D1: First side P1: First position P2: Second position P3: Third position S1: First step S2: Second step SD: Front side in scanning direction
Claims (14)
前記第1種金属材は、前記第2種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、
前記エネルギビームの照射位置を前記境界部に沿って第1位置から第2位置まで走査して、前記境界部に沿った線状の溶融凝固部を形成する第1工程と、
前記境界部に交差する方向に沿って前記第2種金属材の側から前記第1種金属材の側へ向かう側を第1側として、前記第1工程の後、前記エネルギビームの照射位置を、前記第2位置よりも前記第1側の位置である第3位置まで前記第2位置から走査して、前記エネルギビームの照射を終了する第2工程と、を備える、溶接方法。 A welding method of irradiating an energy beam to a boundary between a first type metal material and a second type metal material of different types to weld the first type metal material and the second type metal material,
The first type metal material is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material,
A first step of scanning the irradiation position of the energy beam from the first position to the second position along the boundary portion to form a linear melt-solidified portion along the boundary portion;
The side from the second type metal material side to the first type metal material side along the direction intersecting the boundary is defined as a first side, and the irradiation position of the energy beam is set after the first step. And a second step of scanning from the second position to a third position which is a position on the first side of the second position, and ending the irradiation of the energy beam.
前記第2工程では、前記エネルギビームの照射位置が、前記線状の溶融凝固部に対して前記第1種金属材の側に離間して溶融池が形成される位置に移動するまでの間、前記エネルギビームの照射強度を、前記第1工程での前記エネルギビームの照射強度と同等とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の溶接方法。 The third position is a position where a molten pool is formed apart from the linear molten solidified portion on the first type metal material side,
In the second step, until the irradiation position of the energy beam moves to a position where a molten pool is formed apart from the linear molten solidified portion on the first type metal material side, The welding method according to any one of claims 1 to 5, wherein an irradiation intensity of the energy beam is equal to an irradiation intensity of the energy beam in the first step.
前記第1種金属材は、前記第2種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、
前記第1種金属材と前記第2種金属材との境界部に沿って、前記第1種金属材と前記第2種金属材とが溶融凝固した第1溶融凝固部が形成され、
前記境界部に交差する方向に沿って前記第2種金属材の側から前記第1種金属材の側へ向かう側を第1側として、前記第1溶融凝固部の一部から前記第1側へ延びるように、少なくとも前記第1種金属材が溶融凝固した第2溶融凝固部が形成されている、溶接接合体。 It is a welded joint of a first type metal material and a second type metal material of different types,
The first type metal material is a metal material having higher resistance to embrittlement after melting and solidification than the second type metal material,
A first molten and solidified portion is formed by melting and solidifying the first type metal material and the second type metal material along a boundary between the first type metal material and the second type metal material,
A side from the second type metal material side to the first type metal material side along the direction intersecting the boundary part is defined as a first side, and the first side from a part of the first melt-solidified part A welded joined body in which at least a second melt-solidified portion in which the first-type metal material is melted and solidified is formed to extend to.
前記境界部に沿う方向の一方側を境界方向第1側として、前記第2溶融凝固部は、前記第1溶融凝固部における前記境界方向第1側の端部から前記第1側へ延びるように、且つ、前記第1側に向かうに従って前記境界方向第1側に向かうように形成されている、請求項10に記載の溶接接合体。 The first side is a side from the second type metal material side toward the first type metal material side along a direction intersecting at a right angle to the boundary portion,
One side of the direction along the boundary portion is defined as a boundary direction first side, and the second melt-solidified portion extends from the end portion of the first melt-solidified portion to the first side in the boundary direction first side. The welded joint according to claim 10, wherein the welded joint is formed so as to go to the first side in the boundary direction as going to the first side.
The first type metal material is an end plate attached to an axial end surface of a cylindrical rotor core provided in the rotating electrical machine, and the second type metal material is disposed so as to contact an inner peripheral surface of the rotor core, and The welded assembly according to any one of claims 10 to 13, which is a support member that supports the rotor core.
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