JP6966977B2 - Laser welding method and laser welding equipment - Google Patents

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本発明は、レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置に関する。 The present invention relates to a laser welding method and a laser welding apparatus.

特許文献1に開示されたレーザ溶接方法では、第1金属部材がテーブル上に載置され、第2金属部材が第1金属部材上に載置される。第1及び第2金属部材は、磁界発生装置の発生する磁力によってテーブルに引き寄せられて保持され、上方から照射されるレーザ光によって溶接される。この溶接方法によれば、磁力を利用することで、治具により第1及び第2金属部材を仮止めする場合よりも良好に、第1金属部材と第2金属部材の密着性が確保される。 In the laser welding method disclosed in Patent Document 1, the first metal member is placed on the table, and the second metal member is placed on the first metal member. The first and second metal members are attracted to and held by the table by the magnetic force generated by the magnetic field generator, and are welded by the laser beam emitted from above. According to this welding method, by utilizing the magnetic force, the adhesion between the first metal member and the second metal member is ensured better than the case where the first and second metal members are temporarily fixed by a jig. ..

特開平8−33996号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-333996

特許文献1のレーザ溶接方法には、以下の問題がある。 The laser welding method of Patent Document 1 has the following problems.

テーブルの上面は単なる平坦面である。そのため、溶込み深さは、第1金属部材の内部に止める必要があり、貫通溶接、つまり溶込み深さが第1金属部材の下面に達する態様での溶接は行えない。仮に、貫通溶接すると、テーブルの上面の損傷、テーブルへの第1金属部材の接合等の不具合が生じ得る。 The top surface of the table is just a flat surface. Therefore, the penetration depth needs to be stopped inside the first metal member, and through welding, that is, welding in a mode in which the penetration depth reaches the lower surface of the first metal member cannot be performed. If through welding is performed, problems such as damage to the upper surface of the table and joining of the first metal member to the table may occur.

貫通溶接ではなく、キーホールが貫通しないため、ブローホール等の溶接欠陥が生じ得る。また、貫通溶接ではないため、溶接後の外観から溶込み量を判断できない。 Since the keyhole does not penetrate, not through welding, welding defects such as blowholes may occur. Further, since it is not through welding, the amount of penetration cannot be determined from the appearance after welding.

第1金属部材の下面の全体がテーブルの上面に密着するため、溶接熱の放熱性が良好ではない。そのため、溶接熱に起因する第1及び第2金属部材の温度上昇によって溶接中に溶込み深さが変化しやすく、長時間の溶接と連続溶接には適さない。 Since the entire lower surface of the first metal member is in close contact with the upper surface of the table, the heat dissipation of welding heat is not good. Therefore, the penetration depth tends to change during welding due to the temperature rise of the first and second metal members due to the welding heat, which is not suitable for long-time welding and continuous welding.

本発明は、レーザ溶接において、レーザ溶接中の第1金属部材と第2金属部材との密着性確保により溶接品質を向上しつつ、ブローホール等の溶接欠陥の発生を防止ないし抑制することを課題とする。 An object of the present invention is to prevent or suppress the occurrence of welding defects such as blow holes while improving the welding quality by ensuring the adhesion between the first metal member and the second metal member during laser welding in laser welding. And.

本発明の第1の態様は、第1金属部材と磁性材料からなる第2金属部材とを溶接する、レーザ溶接方法であって、上面から窪んだ凹部を有するテーブルと、前記テーブルの下方に配置された磁界発生装置とを準備し、前記テーブルの前記上面に前記第1金属部材を載置すると共に、前記第1金属部材上に前記第2金属部材を載置し、前記第2金属部材を前記凹部の上方に位置させ、前記磁界発生装置の発生する磁界による磁気的吸引力によって、前記第2金属部材を、前記第1金属部材と共に、前記テーブルに引き寄せ、前記磁気的吸引力によって前記第1及び第2金属部材が前記テーブルに引き寄せられた状態を維持しつつ、前記第2金属部材にレーザ発振系からレーザ光を照射し、前記第1金属部材と前記第2金属部材とが接合された溶接部を形成する、レーザ溶接方法を提供する。 The first aspect of the present invention is a laser welding method in which a first metal member and a second metal member made of a magnetic material are welded, and a table having a recess recessed from the upper surface and an arrangement below the table. The first metal member is placed on the upper surface of the table, and the second metal member is placed on the first metal member, and the second metal member is placed on the first metal member. Positioned above the recess, the second metal member is attracted to the table together with the first metal member by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator, and the first metal member is attracted by the magnetic attraction force. While maintaining the state in which the first and second metal members are attracted to the table, the second metal member is irradiated with laser light from the laser oscillation system, and the first metal member and the second metal member are joined to each other. Provided is a laser welding method for forming a welded portion.

前記レーザ光の照射条件は、溶込み深さが前記第1金属部材の下面に達するように設定される。 The irradiation conditions of the laser beam are set so that the penetration depth reaches the lower surface of the first metal member.

磁界発生装置の発生する磁界による磁気的吸引力によって、第2金属部材が、第1金属部材と共に、テーブルに引き寄せられる。そのため、第1金属部材と第2金属部材との高い密着性が確保され、溶接品質が向上する。 The second metal member is attracted to the table together with the first metal member by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator. Therefore, high adhesion between the first metal member and the second metal member is ensured, and the welding quality is improved.

第2金属部材はテーブルの凹部の上方に位置しているので、レーザ発振系からのレーザ光の照射条件を、溶込み深さが第1金属部材の下面に達するように設定できる。つまり、第1金属部材と第2金属部材を貫通溶接できる。貫通溶接であってキーホールが貫通するため、ブローホール等の溶接欠陥の発生を防止ないし抑制できる。また、貫通溶接であるので、溶接後の外観から溶込み量を判断できる。 Since the second metal member is located above the recess of the table, the irradiation conditions of the laser beam from the laser oscillation system can be set so that the penetration depth reaches the lower surface of the first metal member. That is, the first metal member and the second metal member can be through-welded. Since the keyhole penetrates through the penetration welding, it is possible to prevent or suppress the occurrence of welding defects such as blowholes. Further, since it is through welding, the amount of penetration can be determined from the appearance after welding.

第2金属部材が載置されている部分の第1金属部材の下面は、テーブルの上面に密着するのではく、凹部を覆っているため、溶接熱が効果的に放熱される。その結果、第1及び第2金属部材の温度上昇による溶接中の溶込み深さの変化を抑制でき、長時間の溶接及び連続溶接に適している。 Since the lower surface of the first metal member in the portion where the second metal member is placed does not adhere to the upper surface of the table but covers the concave portion, the welding heat is effectively dissipated. As a result, it is possible to suppress the change in the penetration depth during welding due to the temperature rise of the first and second metal members, and it is suitable for long-time welding and continuous welding.

前記凹部の平面視での外形輪郭は、前記第1金属部材の平面視での外形輪郭よりも小さく、かつ前記第2金属部材の平面視での外形輪郭よりも大きい。 The outer contour of the recess in the plan view is smaller than the outer contour of the first metal member in the plan view, and larger than the outer contour of the second metal member in the plan view.

前記凹部の前記底部に銅板が取り外し可能に配置されてもよい。 A copper plate may be removably arranged at the bottom of the recess.

レーザ溶接中に発生するスパッタは銅板に付着する。スパッタが付着した銅板を凹部から取り出してスパッタを除去するか、新たな銅板と交換できる。これにより、スパッタの付着による溶接特性の変化を抑制できる。 Spatter generated during laser welding adheres to the copper plate. The spatter-attached copper plate can be removed from the recess to remove the spatter, or it can be replaced with a new copper plate. This makes it possible to suppress changes in welding characteristics due to adhesion of spatter.

前記レーザ光の照射中に前記テーブルを冷却してもよい。 The table may be cooled during irradiation with the laser beam.

前記第1金属部材は磁性材料であってもよい。 The first metal member may be a magnetic material.

テーブルの上面に直接的に載置される第1金属部材を磁性材料とすると、磁力発生装置が発生する磁力によって第1金属部材の下面は凹部を覆う部分を除いて全面的にテーブルの上面に拘束される。その結果、第1金属部材は、反り等の変形が抑制されて高い平坦度を有する状態でテーブルの上面に保持され、第1金属部材と第2金属部材の密着性がさらに向上する。 When the first metal member directly placed on the upper surface of the table is made of a magnetic material, the lower surface of the first metal member is entirely on the upper surface of the table except for the portion covering the recess due to the magnetic force generated by the magnetic force generator. Be restrained. As a result, the first metal member is held on the upper surface of the table in a state where deformation such as warpage is suppressed and has a high flatness, and the adhesion between the first metal member and the second metal member is further improved.

本発明の第2の態様は、第1金属部材と磁性材料からなる第2金属部材とを溶接する、レーザ溶接装置であって、上面から窪んだ凹部を有し、前記第2金属部材が前記凹部の上方に位置するように、前記第2金属部材がその上に載置された前記第1金属部材が前記上面に載置されるテーブルと、
前記テーブルの下方に配置され、前記第2金属部材を、前記第1金属部材と共に、磁気的吸引力によって前記テーブルに引き寄せる磁界を発生する、磁界発生装置と、前記第2金属部材にレーザ光を照射するレーザ発振系とを備える、レーザ溶接装置を提供する。
A second aspect of the present invention is a laser welding apparatus for welding a first metal member and a second metal member made of a magnetic material, the second metal member having a recessed recess from the upper surface. A table on which the first metal member is placed on the upper surface and a table on which the second metal member is placed so as to be located above the recess.
A laser beam is applied to the magnetic field generator and the second metal member, which are arranged below the table and generate a magnetic field that attracts the second metal member to the table by magnetic attraction together with the first metal member. Provided is a laser welding apparatus including a laser oscillation system for irradiating.

本発明に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置によれば、レーザ溶接中の第1金属部材と第2金属部材との密着性確保により溶接品質を向上しつつ、ブローホール等の溶接欠陥の発生を防止ないし抑制できる。また、溶接後の外観から溶込み量を判断できる。さらに、溶接中の溶込み深さの変化を抑制でき、長時間の溶接及び連続溶接に適している。 According to the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present invention, welding defects such as blow holes are generated while improving the welding quality by ensuring the adhesion between the first metal member and the second metal member during laser welding. Can be prevented or suppressed. In addition, the amount of penetration can be determined from the appearance after welding. Further, the change in the penetration depth during welding can be suppressed, which is suitable for long-time welding and continuous welding.

本発明の実施形態に係る接合体の製造装置の模式的な斜視図。The schematic perspective view of the manufacturing apparatus of the joined body which concerns on embodiment of this invention. 図1の平面図。The plan view of FIG. 図1の線III-IIIに沿った断面図。Sectional drawing taken along the line III-III of FIG. 図1の線IV-IVに沿った断面図。Sectional drawing along line IV-IV of FIG. 接合体の一例の斜視図。A perspective view of an example of a joined body. 接合体の第1の代案の平面図。Top view of the first alternative of the joint. 図6Aの接合体における照射パターンの模式図。The schematic diagram of the irradiation pattern in the junction of FIG. 6A. 接合体の第2の代案の平面図。Top view of the second alternative of the joint. 図7Aの接合体における照射パターンの模式図。The schematic diagram of the irradiation pattern in the junction of FIG. 7A. 接合体の第3の代案の平面図。Top view of the third alternative of the joint. 図8Aの接合体における照射パターンの模式図。The schematic diagram of the irradiation pattern in the junction of FIG. 8A. 接合体の第4の代案の平面図。Top view of the fourth alternative of the joint. 図9Aの接合体における照射パターンの模式図。The schematic diagram of the irradiation pattern in the junction of FIG. 9A. 接合体の第5の代案の平面図。Top view of the fifth alternative of the joint. 図10Aの接合体における照射パターンの模式図。The schematic diagram of the irradiation pattern in the junction of FIG. 10A. 接合体の第6の代案の平面図。Top view of the sixth alternative of the joint. 接合体の第7の代案の平面図。Top view of the seventh alternative of the joint. 接合体の第8の代案の平面図。Top view of the eighth alternative of the joint.

図1から図4は、本発明の実施形態に係るレーザ溶接方法を実行するためのレーザ溶接装置1を示す。図5は、このレーザ溶接装置1によるレーザ溶接で製造した接合体2を示す。 1 to 4 show a laser welding apparatus 1 for executing the laser welding method according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a bonded body 2 manufactured by laser welding by the laser welding apparatus 1.

図5を参照すると、接合体2は、ブランク材(第1金属部材)3と補強材(第2金属部材)4とを備える。本実施形態では、ブランク材3と補強材4は、いずれも磁性材料の一例である炭素鋼からなる。 Referring to FIG. 5, the joint 2 includes a blank material (first metal member) 3 and a reinforcing material (second metal member) 4. In the present embodiment, the blank material 3 and the reinforcing material 4 are both made of carbon steel, which is an example of a magnetic material.

本実施形態では、ブランク材3と補強材4はいずれも、長方形ないし細長い帯状で概ね均一な厚みを有する板材である。補強材4の平面視での外形輪郭は、ブランク材3の平面視での外形輪郭よりも小さい。つまり、補強材4の幅Wrはブランク材3の幅Wbよりも狭く、補強材4の長さLrはブランク材3の長さLbよりも短い。 In the present embodiment, both the blank material 3 and the reinforcing material 4 are rectangular or elongated strip-shaped plates having a substantially uniform thickness. The outer contour of the reinforcing material 4 in a plan view is smaller than the outer contour of the blank material 3 in a plan view. That is, the width Wr of the reinforcing material 4 is narrower than the width Wb of the blank material 3, and the length Lr of the reinforcing material 4 is shorter than the length Lb of the blank material 3.

補強材4はブランク材3に重ねられ、ブランク材3に対してレーザ溶接によって固定されている。本実施形態では、接合体2は、連続する1本の線状の溶接痕ないし溶接部5によって構成された接合部6を備える。接合部6によって、ブランク材3と補強材4とが互いに接合されている。本実施形態における接合部6は、いわゆるジグザグ状であり、ブランク材3の長手方向及び幅方向に対して傾斜して延びる直線状の第1部分6aと、第1部分6aとは異なる角度でブランク材3の長手方向及び幅方向に対して傾斜して延びる直線状の第2部分6bとの交互の繰り返しによって構成されている。図5に図示した接合部6は一例に過ぎず、接合部6の具体的な形態には種々の代案がある。 The reinforcing material 4 is superposed on the blank material 3 and fixed to the blank material 3 by laser welding. In the present embodiment, the joint body 2 includes a joint portion 6 composed of one continuous linear weld mark or a welded portion 5. The blank material 3 and the reinforcing material 4 are joined to each other by the joint portion 6. The joint portion 6 in the present embodiment has a so-called zigzag shape, and the linear first portion 6a extending inclined with respect to the longitudinal direction and the width direction of the blank material 3 and the blank at different angles from the first portion 6a. It is composed of alternating repetitions with a linear second portion 6b extending inclined with respect to the longitudinal direction and the width direction of the material 3. The joint portion 6 shown in FIG. 5 is only an example, and there are various alternatives to the specific form of the joint portion 6.

図1から図4を参照すると、レーザ溶接装置1は、テーブル11、磁界発生装置12、冷却装置13、レーザ発振系14、移動装置15、及び制御装置16を備える。 Referring to FIGS. 1 to 4, the laser welding device 1 includes a table 11, a magnetic field generator 12, a cooling device 13, a laser oscillation system 14, a moving device 15, and a control device 16.

テーブル11は平坦面である上面11aを備える。後述するように、補強材4がその上に載置されたブランク材3が、テーブル11の上面11aに載置される。 The table 11 includes an upper surface 11a which is a flat surface. As will be described later, the blank material 3 on which the reinforcing material 4 is placed is placed on the upper surface 11a of the table 11.

本実施形態におけるテーブル11は、後述する銅板17を除き、軟鋼製である。テーブル11は非磁性材料製であっても磁性材料製であってもよい。テーブル11が磁性材料製である場合、後述する磁界発生装置12が発生する磁界のテーブル11上のブランク材3と補強材4への集中度を高めることができる。 The table 11 in this embodiment is made of mild steel except for the copper plate 17 described later. The table 11 may be made of a non-magnetic material or a magnetic material. When the table 11 is made of a magnetic material, the degree of concentration of the magnetic field generated by the magnetic field generator 12 described later on the blank material 3 and the reinforcing material 4 on the table 11 can be increased.

テーブル11には、上面11aから窪む、溝部ないし凹部11bが設けられている。本実施形態における凹部11bは直方体状の空間であり、互いに対向する一対の短側壁11c、互いに対向する一対の長側壁11d、及び底壁11eによって画定されており、底壁11eと対向する上端が上面11aにおいて開口する開口11fを構成している。 The table 11 is provided with a groove or a recess 11b that is recessed from the upper surface 11a. The recess 11b in the present embodiment is a rectangular parallelepiped space, which is defined by a pair of short side walls 11c facing each other, a pair of long side walls 11d facing each other, and a bottom wall 11e, and an upper end facing the bottom wall 11e. It constitutes an opening 11f that opens on the upper surface 11a.

凹部11bの平面視での外形輪郭は、長方形状であり、ブランク材3の平面視での外形輪郭よりも小さいが、補強材4の平面視での外形輪郭よりも大きい。つまり、凹部11bの幅Wcは、ブランク材3の幅Wbよりも狭いが補強材4の幅Wrより広い。また、凹部11bの長さLcは、ブランク材3の長さLbよりも短いが補強材4の長さLrより長い。 The outer contour of the recess 11b in a plan view is rectangular and smaller than the outer contour of the blank material 3 in a plan view, but larger than the outer contour of the reinforcing material 4 in a plan view. That is, the width Wc of the recess 11b is narrower than the width Wb of the blank material 3, but wider than the width Wr of the reinforcing material 4. Further, the length Lc of the recess 11b is shorter than the length Lb of the blank material 3, but longer than the length Lr of the reinforcing material 4.

凹部11bの底部には銅板17が取り外し可能に配置されている。つまり、凹部11bを画定する底壁11eの表面は銅製である。 A copper plate 17 is removably arranged at the bottom of the recess 11b. That is, the surface of the bottom wall 11e that defines the recess 11b is made of copper.

磁界発生装置12はテーブル11の下方に配置されている。本実施形態における磁界発生装置12は、複数の電磁石18を備える。磁界発生装置12は、電磁石18に代えて永久磁石を備えてもよい。磁界発生装置12が発生する磁界による磁気的吸引力によって、ブランク材3と補強材4がテーブル11の上面11aに引き寄せられて保持される。 The magnetic field generator 12 is arranged below the table 11. The magnetic field generator 12 in the present embodiment includes a plurality of electromagnets 18. The magnetic field generator 12 may include a permanent magnet instead of the electromagnet 18. The blank material 3 and the reinforcing material 4 are attracted to and held by the upper surface 11a of the table 11 by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator 12.

冷却装置13は、レーザ溶接中にテーブル11を冷却する。本実施形態における冷却装置13は、テーブル11内に設けられた冷媒流路11gと、温調された冷媒を冷媒流路11gに供給して循環させる冷媒供給装置19とを備える。 The cooling device 13 cools the table 11 during laser welding. The cooling device 13 in the present embodiment includes a refrigerant flow path 11g provided in the table 11 and a refrigerant supply device 19 for supplying and circulating the temperature-controlled refrigerant to the refrigerant flow path 11g.

レーザ発振系14は、レーザ発振素子、駆動回路、光学系等のレーザ光の生成に必要な要素を備える。レーザ発振系14から下向きにレーザ光21が出射される。 The laser oscillation system 14 includes elements necessary for generating laser light, such as a laser oscillation element, a drive circuit, and an optical system. The laser beam 21 is emitted downward from the laser oscillation system 14.

移動装置15は、レーザ発振系14を移動させる。本実施形態における移動装置15が備える可動アーム22には、レーザ光21が下向きとなる姿勢でレーザ発振系14が固定されている。可動アーム22はレーザ光21の照射位置が接合部6に沿って移動するように、レーザ発振系14を水平面内の2方向、つまりX方向とY方向に移動させる。 The moving device 15 moves the laser oscillation system 14. The laser oscillation system 14 is fixed to the movable arm 22 included in the moving device 15 in the present embodiment in a posture in which the laser beam 21 faces downward. The movable arm 22 moves the laser oscillation system 14 in two directions in the horizontal plane, that is, in the X direction and the Y direction so that the irradiation position of the laser beam 21 moves along the joint portion 6.

制御装置16は、磁界発生装置12、冷却装置13、及びレーザ発振系14を含む、レーザ溶接装置1の種々の要素の動作を統括的に制御する。 The control device 16 comprehensively controls the operation of various elements of the laser welding device 1, including the magnetic field generator 12, the cooling device 13, and the laser oscillation system 14.

以下、レーザ溶接装置1の動作、つまりレーザ溶接装置1によって実行されるレーザ溶接方法を説明する。 Hereinafter, the operation of the laser welding apparatus 1, that is, the laser welding method executed by the laser welding apparatus 1 will be described.

まず、ブランク材3に補強材4を載置した状態、つまりブランク材3の上面に補強材4の下面を重ねた状態で、ブランク材3をテーブル11の上面11aに載置する。つまり、ブランク材3の下面をテーブル11の上面11aに重ねる。この際、磁界発生装置12は磁界を発生していない。 First, the blank material 3 is placed on the upper surface 11a of the table 11 in a state where the reinforcing material 4 is placed on the blank material 3, that is, in a state where the lower surface of the reinforcing material 4 is overlapped on the upper surface of the blank material 3. That is, the lower surface of the blank material 3 is overlapped with the upper surface 11a of the table 11. At this time, the magnetic field generator 12 does not generate a magnetic field.

ブランク材3は、ブランク材3が凹部11bの開口11fを塞ぎ、かつ補強材4が凹部11bの上方に位置するように、テーブル11の上面11a上で位置決めされる。具体的には、図2を参照すると、ブランク材3の平面視における外形輪郭で囲まれた領域内に、凹部11bの平面視にける外形輪郭(開口11fを画定する縁)全体が配置される。また、凹部11bの平面視にける外形輪郭で囲まれた領域内に、補強材4の平面視における外形輪郭全体が配置される。 The blank material 3 is positioned on the upper surface 11a of the table 11 so that the blank material 3 closes the opening 11f of the recess 11b and the reinforcing material 4 is located above the recess 11b. Specifically, referring to FIG. 2, the entire outer contour (edge defining the opening 11f) in the plan view of the recess 11b is arranged in the region surrounded by the outer contour in the plan view of the blank material 3. .. Further, the entire outer contour of the reinforcing material 4 in the plan view is arranged in the region surrounded by the outer contour of the recess 11b in the plan view.

次に、磁界発生装置12を起動して磁界を発生させる。磁界発生装置12の発生する磁界による磁気的吸引力によって、ブランク材3と補強材4がテーブル11に引き寄せられる。その結果、ブランク材3がテーブル11の上面11aに密着し、補強材4がブランク材3の上面に密着する。具体的には、ブランク材3の下面は凹部11bの開口11fを塞いでいる部分を除き、テーブル11の上面11aに密着する。また、補強材4の下面の全体がブランク材3の上面に密着する。以上のように、磁界発生装置12が発生する磁界によって、ブランク材3がテーブル11に保持されると共に、ブランク材3に対して補強材4が仮固定される。 Next, the magnetic field generator 12 is activated to generate a magnetic field. The blank material 3 and the reinforcing material 4 are attracted to the table 11 by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator 12. As a result, the blank material 3 is in close contact with the upper surface 11a of the table 11, and the reinforcing material 4 is in close contact with the upper surface of the blank material 3. Specifically, the lower surface of the blank material 3 is in close contact with the upper surface 11a of the table 11 except for the portion blocking the opening 11f of the recess 11b. Further, the entire lower surface of the reinforcing material 4 is in close contact with the upper surface of the blank material 3. As described above, the blank material 3 is held on the table 11 by the magnetic field generated by the magnetic field generator 12, and the reinforcing material 4 is temporarily fixed to the blank material 3.

次に、移動装置15によってレーザ発振系14を所定の経路に沿って移動させつつ、レーザ発振系14から補強材4に対してレーザ光21を照射し、前述の接合部6が形成されるように、ブランク材3に補強材4をレーザ溶接する。このレーザ溶接中、つまりレーザ発振系14からのレーザ光21の照射中、冷却装置13によってテーブル11が冷却される。 Next, the laser oscillation system 14 is moved along a predetermined path by the moving device 15, and the reinforcing material 4 is irradiated with the laser beam 21 from the laser oscillation system 14 so that the above-mentioned joint portion 6 is formed. In addition, the reinforcing material 4 is laser-welded to the blank material 3. The table 11 is cooled by the cooling device 13 during the laser welding, that is, during the irradiation of the laser beam 21 from the laser oscillation system 14.

本実施形態では、レーザ発振系14からのレーザ光21の照射条件は、溶込み深さがブランク材3の下面に達するように、つまり貫通溶接となるように設定される。 In the present embodiment, the irradiation conditions of the laser beam 21 from the laser oscillation system 14 are set so that the penetration depth reaches the lower surface of the blank material 3, that is, through welding.

以上のレーザ溶接方法には、以下の利点がある。 The above laser welding method has the following advantages.

第1に、磁界発生装置12の発生する磁界による磁気的吸引力によって、ブランク材3と補強材4がテーブル11に引き寄せられる。そのため、ブランク材3の上面と補強材4との高い密着性が確保される。つまり、補強材4の下面の全体が均一にブランク材3の上面に密着する。かかる高い密着性の確保により、接合不良等を防止ないし抑制でき、溶接品質が向上する。 First, the blank material 3 and the reinforcing material 4 are attracted to the table 11 by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator 12. Therefore, high adhesion between the upper surface of the blank material 3 and the reinforcing material 4 is ensured. That is, the entire lower surface of the reinforcing material 4 uniformly adheres to the upper surface of the blank material 3. By ensuring such high adhesion, welding defects and the like can be prevented or suppressed, and welding quality is improved.

本実施形態では、補強材4だけでなく、ブランク材3も磁性材料からなる。テーブル11の上面11aに直接的に載置されるブランク材3を磁性材料とすると、磁力発生装置12が発生する磁力によってブランク材の下面は凹部11bを覆う部分を除いて全面的にテーブル11の上面11aに拘束される。その結果、ブランク材3は、反り等の変形が抑制されて高い平坦度を有する状態でテーブル11の上面11aに保持され、ブランク材3と補強材4の密着性がさらに向上する。 In the present embodiment, not only the reinforcing material 4 but also the blank material 3 is made of a magnetic material. Assuming that the blank material 3 directly placed on the upper surface 11a of the table 11 is a magnetic material, the lower surface of the blank material is entirely covered with the table 11 except for the portion covering the recess 11b due to the magnetic force generated by the magnetic force generator 12. It is constrained by the upper surface 11a. As a result, the blank material 3 is held on the upper surface 11a of the table 11 in a state where deformation such as warpage is suppressed and has a high flatness, and the adhesion between the blank material 3 and the reinforcing material 4 is further improved.

第2に、前述のように補強材4は凹部11bの上方に位置しているので、テーブル11の上面11aの損傷、テーブル11へのブランク材3の接合等の不具合を生じることなく、貫通溶接が可能である。貫通溶接であってキーホールが貫通するため、ブローホール等の溶接欠陥の発生を防止ないし抑制できる。また、貫通溶接であるので、溶接後の外観から溶込み量を判断できる。 Secondly, since the reinforcing material 4 is located above the recess 11b as described above, through welding is performed without causing problems such as damage to the upper surface 11a of the table 11 and joining of the blank material 3 to the table 11. Is possible. Since the keyhole penetrates through the penetration welding, it is possible to prevent or suppress the occurrence of welding defects such as blowholes. Further, since it is through welding, the amount of penetration can be determined from the appearance after welding.

第3に、補強材4が載置されている部分のブランク材3の下面は、テーブル11の上面11aに密着するのではく、凹部11bを覆っているため、溶接熱が効果的に放熱される。その結果、ブランク材3及び補強材4の温度上昇による溶接中の溶込み深さの変化を抑制でき、長時間の溶接及び連続溶接に適している。また、冷却装置13によって、テーブル11を冷却しているので、より効果的に溶接熱を放熱できる。 Thirdly, since the lower surface of the blank material 3 in the portion where the reinforcing material 4 is placed does not adhere to the upper surface 11a of the table 11 but covers the recess 11b, the welding heat is effectively dissipated. NS. As a result, it is possible to suppress the change in the penetration depth during welding due to the temperature rise of the blank material 3 and the reinforcing material 4, and it is suitable for long-time welding and continuous welding. Further, since the table 11 is cooled by the cooling device 13, the welding heat can be dissipated more effectively.

第4に、磁界発生装置12の発生する磁界による磁気的吸引力によって、ブランク材3に対して補強材4が仮固定されるので、クランプのための治具等を用いる必要がない。また、治具用いたクランプによりブランク材3に対して補強材4を仮固定する場合と異なり、補強材4の全面にレーザ光21を照射できる。つまり、補強材の全面に接合部6を形成できる。 Fourth, since the reinforcing material 4 is temporarily fixed to the blank material 3 by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator 12, it is not necessary to use a jig or the like for clamping. Further, unlike the case where the reinforcing material 4 is temporarily fixed to the blank material 3 by a clamp using a jig, the entire surface of the reinforcing material 4 can be irradiated with the laser beam 21. That is, the joint portion 6 can be formed on the entire surface of the reinforcing material.

レーザ溶接中にスパッタが発生した場合、凹部11bの底部に配置されている銅板17の表面に付着する。スパッタが付着した銅板17を凹部11bから取り出してスパッタを除去するか、新たな銅板17と交換できる。これにより、スパッタの付着による溶接特性の変化を抑制できる。 When spatter occurs during laser welding, it adheres to the surface of the copper plate 17 arranged at the bottom of the recess 11b. The copper plate 17 to which the spatter is attached can be taken out from the recess 11b to remove the spatter, or can be replaced with a new copper plate 17. This makes it possible to suppress changes in welding characteristics due to adhesion of spatter.

ブランク材3は非磁性材料であってもよい。この場合、磁性材料からなる補強材4が磁界発生装置12が発生する磁界による磁気的吸引力によって、補強材4がテーブル11の上面11aに引き寄せられ、それに伴ってテーブル11と補強材4の間に介在しているブランク材3もテーブル11の上面11aに引き寄せられる。 The blank material 3 may be a non-magnetic material. In this case, the reinforcing material 4 made of a magnetic material is attracted to the upper surface 11a of the table 11 by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator 12, and accordingly, between the table 11 and the reinforcing material 4. The blank material 3 interposed therebetween is also attracted to the upper surface 11a of the table 11.

本実施形態における凹部11bは底壁11eを有する。しかし、凹部11bはテーブル11を厚さ方向に貫通する形態であってもよい。この場合、磁気発生装置12の上面が凹部11bの底部を構成し、この部分に銅板17が載置される。 The recess 11b in this embodiment has a bottom wall 11e. However, the recess 11b may be in the form of penetrating the table 11 in the thickness direction. In this case, the upper surface of the magnetic generator 12 constitutes the bottom portion of the recess 11b, and the copper plate 17 is placed in this portion.

図6Aから図13は、レーザ溶接装置1によるレーザ溶接で製造可能な接合体2の種々の代案を示す。これらの代案において、図5に示す実施形態の接合体2と共通する要素には、同一の符号を付している。これらの代案の接合体2は、溶接痕ないし溶接部5によって構成される接合部6の形態が図5に示す接合体2(図5)と異なる。 6A to 13 show various alternatives of the bonded body 2 that can be manufactured by laser welding by the laser welding apparatus 1. In these alternatives, the elements common to the junction 2 of the embodiment shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals. These alternative joints 2 differ from the joint 2 (FIG. 5) shown in FIG. 5 in the form of the joint 6 composed of the weld marks or the weld 5.

図6Aに示す接合部6は、図6Bに示すレーザ光21の照射位置P1が描く閉図形(照射パターン31)が、補強材4の一端側から他端側に向けて矢印MDで示す移動方向にすることで得られる。 In the joint portion 6 shown in FIG. 6A, the closed figure (irradiation pattern 31) drawn by the irradiation position P1 of the laser beam 21 shown in FIG. 6B is in the moving direction indicated by the arrow MD from one end side to the other end side of the reinforcing material 4. It can be obtained by setting.

図6Bの照射パターン31は、いずれも移動方向MDの向きに幅が広がる形状を有する2個のくさび形部、つまり外側くさび形部31bと、外側くさび形部31bの内側に配置された内側くさび形部31cとを備える。 The irradiation pattern 31 of FIG. 6B has two wedge-shaped portions having a shape that widens in the direction of the movement direction MD, that is, an outer wedge-shaped portion 31b and an inner wedge-shaped portion 31b arranged inside the outer wedge-shaped portion 31b. It is provided with a shape portion 31c.

外側くさび形部31bは、全体としては移動方向MDに対して傾斜した一対の斜辺部31dと、これらの斜辺部31dを接続する円弧状の先端部31eとを備える。個々の斜辺部31dは、先端部31eに一端が接続された直線状の第1部分31f、第1部分31fの他端に一端が接続された直線状の第2部分31g、及び第2部分31gの他端に一端が接続された第3部分31hを有する。この例では、移動方向MDに対する角度は、第2部分31g、第1部分31f、第3部分31hの順で大きく、第3部分31hは概ね移動方向MDと同方向に延びている。また、この例では、第2部分31gの長さは、第1部分31f及び第2部分31hよりも短い The outer wedge-shaped portion 31b includes a pair of hypotenuse portions 31d inclined with respect to the movement direction MD as a whole, and an arc-shaped tip portion 31e connecting these hypotenuse portions 31d. Each of the hypotenuse portions 31d has a linear first portion 31f having one end connected to the tip portion 31e, a linear second portion 31g having one end connected to the other end of the first portion 31f, and a second portion 31g. It has a third portion 31h to which one end is connected to the other end of the. In this example, the angle with respect to the moving direction MD is larger in the order of the second portion 31g, the first portion 31f, and the third portion 31h, and the third portion 31h extends in substantially the same direction as the moving direction MD. Further, in this example, the length of the second portion 31g is shorter than that of the first portion 31f and the second portion 31h.

内側くさび形部31cは、移動方向MDに対して傾斜している直線状の一対の斜辺部31iと、これらの斜辺部31iを接続する円弧状の先端部31jとを備える。内側くさび形部31cの先端部31jは、外側くさび形部31bの先端部31eと、概ね重なっている。個々の斜辺部31iは、先端部31jに一端が接続された直線状の第1部分31m、第1部分31mの他端に一端が接続された直線状の第2部分31n、及び第2部分31nの他端に一端が接続された第3部分31oを有する。 The inner wedge-shaped portion 31c includes a pair of linear hypotenuse portions 31i that are inclined with respect to the moving direction MD, and an arc-shaped tip portion 31j that connects these hypotenuse portions 31i. The tip portion 31j of the inner wedge-shaped portion 31c generally overlaps with the tip portion 31e of the outer wedge-shaped portion 31b. Each of the hypotenuse portions 31i has a linear first portion 31m having one end connected to the tip portion 31j, a linear second portion 31n having one end connected to the other end of the first portion 31m, and a second portion 31n. It has a third portion 31o to which one end is connected to the other end of the.

外側くさび形部31bの個々の斜辺部31dは、内側くさび形部31cの斜辺部31iのうち隣接するものと、円弧状の反転部31kを介して接続されている。 The individual hypotenuse portions 31d of the outer wedge-shaped portion 31b are connected to the adjacent hypotenuse portions 31i of the inner wedge-shaped portion 31c via an arc-shaped reversing portion 31k.

図6Aを併せて参照すると、図6Bの照射パターン31で得られる接合部6では、照射パターン31の内側くさび形部31cの斜辺部31iに相当する曲がり部を2箇所に有する折れ線状の部分6cと、外側くさび形部31bの斜辺部31dに相当する折れ曲がり部を2箇所に有する折れ線状の部分6dとが交互に設けられ、互いに隣接する部分6cと部分6dは反転部31kに相当する部分6eにより接続されている。この図6Aの接合部6は、部分6c,6d,6eが互いに重ならないように設けられている。 Referring to FIG. 6A together, in the joint portion 6 obtained by the irradiation pattern 31 of FIG. 6B, the polygonal linear portion 6c having two curved portions corresponding to the hypotenuse portions 31i of the inner wedge-shaped portion 31c of the irradiation pattern 31. And the bent line-shaped portion 6d having two bent portions corresponding to the hypotenuse portion 31d of the outer wedge-shaped portion 31b are alternately provided, and the portions 6c and the portion 6d adjacent to each other are the portions 6e corresponding to the inverted portion 31k. Is connected by. The joint portion 6 of FIG. 6A is provided so that the portions 6c, 6d, and 6e do not overlap each other.

図7Aに示す接合部6は、図7Bに示す溶接パターン31の移動方向MDへの移動により得られる。 The joint portion 6 shown in FIG. 7A is obtained by moving the welding pattern 31 shown in FIG. 7B in the moving direction MD.

図7Bの溶接パターン31では、外側くさび形部31bの斜辺部31dは、先端部31eに一端が接続された直線状の第1部分31fと、概ね移動方向MDと同方向に延びている第3部分31hとにより構成されている。また、内側くさび形部31cの斜辺部31iは直線状である。図7Bの溶接パターン31のその他の形状は図6Bのものと同様である。図7Bにおいて図6Bと共通する要素には同一の符号を付している。 In the welding pattern 31 of FIG. 7B, the hypotenuse portion 31d of the outer wedge-shaped portion 31b has a linear first portion 31f having one end connected to the tip portion 31e and a third portion extending substantially in the same direction as the moving direction MD. It is composed of a portion 31h. Further, the hypotenuse portion 31i of the inner wedge-shaped portion 31c is linear. Other shapes of the welding pattern 31 of FIG. 7B are the same as those of FIG. 6B. In FIG. 7B, the same reference numerals are given to the elements common to those in FIG. 6B.

図7Aを併せて参照すると、図7Bの照射パターン31で得られる接合部6では、照射パターン31の内側くさび形部31cの斜辺部31iに相当する直線状の部分6fと、外側くさび形部31bの斜辺部31dに相当する折れ曲がり部を1箇所に有する折れ線状の部分6gとが交互に設けられ、互いに隣接する部分6fと部分6gは反転部31kに相当する部分6hにより接続されている。この図7Aの接合部6は、部分6f,6g,6hが互いに重ならないように設けられている。 Referring to FIG. 7A together, in the joint portion 6 obtained by the irradiation pattern 31 of FIG. 7B, the linear portion 6f corresponding to the hypotenuse portion 31i of the inner wedge-shaped portion 31c of the irradiation pattern 31 and the outer wedge-shaped portion 31b. 6g of a polygonal line having a bent portion corresponding to the hypotenuse portion 31d of the above is alternately provided, and the portions 6f and the portion 6g adjacent to each other are connected by a portion 6h corresponding to the inverted portion 31k. The joint portion 6 of FIG. 7A is provided so that the portions 6f, 6g, and 6h do not overlap each other.

図8Aに示す接合部6は、図8Bに示す照射パターン31の移動方向MDへの移動により得られる。図8Bに示す照射パターン31は、内側くさび形部31cの斜辺部31iが直線状であることを除いて、図6Bの照射パターン31と同様である。そのため、図8Aに示す接合部6は、照射パターン31の内側くさび形部31cの斜辺部31iに相当する直線状の部分6iと、外側くさび形部31bの斜辺部31dに相当する折れ曲がり部を2箇所に有する折れ線状の部分6jとが交互に設けられ、互いに隣接する部分6iと部分6jは反転部31kに相当する部分6gにより接続されている。この図8Aの接合部6は、部分6i,6j,6kが互いに重ならないように設けられている。図8A及び図8Bにおいて、図6A及び図6Bと同様の要素には、同一の符号を付している。 The joint portion 6 shown in FIG. 8A is obtained by moving the irradiation pattern 31 shown in FIG. 8B in the moving direction MD. The irradiation pattern 31 shown in FIG. 8B is the same as the irradiation pattern 31 of FIG. 6B, except that the hypotenuse portion 31i of the inner wedge-shaped portion 31c is linear. Therefore, the joint portion 6 shown in FIG. 8A has a linear portion 6i corresponding to the hypotenuse portion 31i of the inner wedge-shaped portion 31c of the irradiation pattern 31 and a bent portion corresponding to the hypotenuse portion 31d of the outer wedge-shaped portion 31b. The bent line-shaped portions 6j provided at the portions are alternately provided, and the portions 6i and the portions 6j adjacent to each other are connected by a portion 6g corresponding to the inversion portion 31k. The joint portion 6 of FIG. 8A is provided so that the portions 6i, 6j, and 6k do not overlap each other. In FIGS. 8A and 8B, the same elements as those in FIGS. 6A and 6B are designated by the same reference numerals.

図9Aに示す接合部6は、図9Bに示す照射パターン31の移動方向MDへの移動により得られる。図9Bに示す照射パターン31は、図8Bのものと同様であるが、照射パターン31上の仮想照射位置P1の移動速度を、照射パターン31の移動方向MDの移動速度に対して、より大きく設定している。そのため、図9Aに示す接合部6では、反転部31kに相当する部分6gにおいて溶接部5が交わる交差部6mが形成されている。図9A及び図9Bにおいて、図8A及び図8Bと同様の要素には、同一の符号を付している。 The joint portion 6 shown in FIG. 9A is obtained by moving the irradiation pattern 31 shown in FIG. 9B in the moving direction MD. The irradiation pattern 31 shown in FIG. 9B is the same as that of FIG. 8B, but the moving speed of the virtual irradiation position P1 on the irradiation pattern 31 is set to be larger than the moving speed of the moving direction MD of the irradiation pattern 31. doing. Therefore, in the joint portion 6 shown in FIG. 9A, an intersection portion 6m where the welded portions 5 intersect is formed in the portion 6g corresponding to the inversion portion 31k. In FIGS. 9A and 9B, the same elements as those in FIGS. 8A and 8B are designated by the same reference numerals.

図10Aに示す接合部6は、図10Bに示す照射パターン31の移動方向MDへの移動により得られる。図10Bの照射パターン31は、等角度間隔(90度間隔)で配置された4個の湾曲した同一形状の突出部31aを有する。図10Aを併せて参照すると、この照射パターンで得られる接合部6は、突出部31aに相当する部分6nが互いに重なりつつ二次元的な連続的に設けられた網目状の構造を有しており、複数の交差部6oが二次元的に分布している。 The joint portion 6 shown in FIG. 10A is obtained by moving the irradiation pattern 31 shown in FIG. 10B in the moving direction MD. The irradiation pattern 31 of FIG. 10B has four curved protrusions 31a having the same shape arranged at equal intervals (intervals of 90 degrees). Referring to FIG. 10A together, the joint portion 6 obtained by this irradiation pattern has a network-like structure in which the portions 6n corresponding to the protrusions 31a are provided two-dimensionally and continuously while overlapping with each other. , A plurality of intersections 6o are two-dimensionally distributed.

図11に示す接合部6では、ブランク材3の長手方向に延びる同じ長さの複数の第1直線状部分6pと、ブランク材3の短手方向に延びる同じ長さの複数の第2直線状部分6qとが交互に設けられている。複数の直線状部分6pと第2直線状部分6qとによって、接合部6は細長いクランク状の形態を有する。つまり、複数の第1直線状部分6pはブランク材3の短手方向に一定の間隔をあけて配置されており、個々の第1直線状部分6pの端部は第2直線状部分6qを介して隣接する他の第1直線状部分6pと接続されている。 In the joint portion 6 shown in FIG. 11, a plurality of first linear portions 6p having the same length extending in the longitudinal direction of the blank material 3 and a plurality of second linear portions having the same length extending in the lateral direction of the blank material 3 The portions 6q are provided alternately. The joint portion 6 has an elongated crank-like shape due to the plurality of linear portions 6p and the second linear portion 6q. That is, the plurality of first linear portions 6p are arranged at regular intervals in the lateral direction of the blank material 3, and the ends of the individual first linear portions 6p pass through the second linear portion 6q. It is connected to another adjacent first linear portion 6p.

図12に示す接合部6では、ブランク材3の長手方向に延びる複数の第1直線状部分6pと、ブランク材3の短手方向に延びる複数の第2直線状部分6qとが交互に設けられ、全体として渦巻き形状を呈している。 In the joint portion 6 shown in FIG. 12, a plurality of first linear portions 6p extending in the longitudinal direction of the blank material 3 and a plurality of second linear portions 6q extending in the lateral direction of the blank material 3 are alternately provided. , It has a spiral shape as a whole.

図13に示す接合部6では、図12のものと同様に、ブランク材3の長手方向に延びる複数の第1直線状部分6pと、ブランク材3の短手方向に延びる複数の第2直線状部分6qとが交互に設けられ、全体として渦巻き形状を呈している。また、渦巻き形状の最内端を構成する第1直線状部分6pの端部から、ブランク材3の長手方向及び幅方向に対して傾斜して延びる直線状の第1傾斜部6rと、第1傾斜部6rとは異なる角度でブランク材3の長手方向及び幅方向に対して傾斜して延びる直線状の第2傾斜部6sとが交互に繰り返して設けられている。第1及び第2傾斜部6r,6sはジグザグ状を呈している。また、個々の第1傾斜部6rと個々の第2傾斜部6sは、複数の第1直線状部分6pと交わり、それによって交差部6tが形成されている。 In the joint portion 6 shown in FIG. 13, a plurality of first linear portions 6p extending in the longitudinal direction of the blank material 3 and a plurality of second linear portions extending in the lateral direction of the blank material 3 are formed in the joint portion 6 as in FIG. The portions 6q are alternately provided, and have a spiral shape as a whole. Further, a linear first inclined portion 6r extending inclined with respect to the longitudinal direction and the width direction of the blank material 3 from the end portion of the first linear portion 6p constituting the innermost end of the spiral shape, and the first. A linear second inclined portion 6s extending inclined with respect to the longitudinal direction and the width direction of the blank material 3 at an angle different from the inclined portion 6r is alternately and repeatedly provided. The first and second inclined portions 6r and 6s have a zigzag shape. Further, the individual first inclined portion 6r and the individual second inclined portion 6s intersect with the plurality of first linear portions 6p, whereby the intersecting portion 6t is formed.

1 レーザ溶接装置
2 接合体
3 ブランク材(第1金属部材)
4 補強材(第2金属部材)
5 溶接部
6 接合部
6a 第1部分
6b 第2部分
6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6j,6k,6n 部分
6m,6o,6t 交差部
6p 第1直線状部分
6q 第2直線状部分
6r 第1傾斜部
6s 第2傾斜部
11 テーブル
11a 上面
11b 凹部
11c 短側壁
11d 長側壁
11e 底壁
11f 開口
11g 冷媒流路
12 磁界発生装置
13 冷却装置
14 レーザ発振系
15 移動装置
16 制御装置
17 銅板
18 電磁石
19 冷媒供給装置
21 レーザ光
22 可動アーム
31 照射パターン
31a 突出部
31b 外側くさび形部
31c 内側くさび形部
31d,31i 斜辺部
31e,31j 先端部
31f,31m 第1部分
31g,31n 第2部分
31h,31o 第3部分
31k 反転部
MD 移動方向
P1 照射位置
1 Laser welding equipment 2 Joined body 3 Blank material (first metal member)
4 Reinforcing material (second metal member)
5 Welded part 6 Joint part 6a 1st part 6b 2nd part 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h, 6i, 6j, 6k, 6n part 6m, 6o, 6t Intersection part 6p 1st straight part 6q 2nd Linear part 6r 1st inclined part 6s 2nd inclined part 11 table 11a upper surface 11b recess 11c short side wall 11d long side wall 11e bottom wall 11f opening 11g refrigerant flow path 12 magnetic field generator 13 cooling device 14 laser oscillation system 15 moving device 16 control Device 17 Copper plate 18 Electromagnet 19 Refrigerant supply device 21 Laser light 22 Movable arm 31 Irradiation pattern 31a Protruding part 31b Outer wedge-shaped part 31c Inner wedge-shaped part 31d, 31i Oblique side part 31e, 31j Tip part 31f, 31m First part 31g, 31n 2nd part 31h, 31o 3rd part 31k Inversion part MD Moving direction P1 Irradiation position

Claims (7)

第1金属部材と磁性材料からなる第2金属部材とを溶接する、レーザ溶接方法であって、
上面から窪んだ凹部を有するテーブルと、前記テーブルの下方に配置された磁界発生装置とを準備し、
前記テーブルの前記上面に前記第1金属部材を載置すると共に、前記第1金属部材上に前記第2金属部材を載置し、前記第2金属部材を前記凹部の上方に位置させ、
前記磁界発生装置の発生する磁界による磁気的吸引力によって、前記第2金属部材を、前記第1金属部材と共に、前記テーブルに引き寄せ、
前記磁気的吸引力によって前記第1及び第2金属部材が前記テーブルに引き寄せられた状態を維持しつつ、前記第2金属部材にレーザ発振系からレーザ光を照射し、前記第1金属部材と前記第2金属部材とが接合された溶接部を形成する、レーザ溶接方法。
A laser welding method in which a first metal member and a second metal member made of a magnetic material are welded together.
A table having a recess recessed from the upper surface and a magnetic field generator arranged below the table are prepared.
The first metal member is placed on the upper surface of the table, the second metal member is placed on the first metal member, and the second metal member is positioned above the recess.
The second metal member is attracted to the table together with the first metal member by the magnetic attraction force generated by the magnetic field generated by the magnetic field generator.
While maintaining the state in which the first and second metal members are attracted to the table by the magnetic attraction, the second metal member is irradiated with laser light from the laser oscillation system, and the first metal member and the first metal member are described. A laser welding method for forming a welded portion to which a second metal member is joined.
前記レーザ光の照射条件は、溶込み深さが前記第1金属部材の下面に達するように設定される、請求項1に記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to claim 1, wherein the irradiation condition of the laser beam is set so that the penetration depth reaches the lower surface of the first metal member. 前記凹部の平面視での外形輪郭は、前記第1金属部材の平面視での外形輪郭よりも小さく、かつ前記第2金属部材の平面視での外形輪郭よりも大きい、請求項1又は請求項2に記載のレーザ溶接方法。 Claim 1 or claim that the outer contour of the concave portion in a plan view is smaller than the outer contour of the first metal member in a plan view and larger than the outer contour of the second metal member in a plan view. 2. The laser welding method according to 2. 前記凹部の前記底部に銅板が取り外し可能に配置されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to any one of claims 1 to 3, wherein a copper plate is removably arranged at the bottom of the recess. 前記レーザ光の照射中に前記テーブルを冷却する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to any one of claims 1 to 4, wherein the table is cooled during irradiation with the laser beam. 前記第1金属部材は磁性材料からなる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to any one of claims 1 to 5, wherein the first metal member is made of a magnetic material. 第1金属部材と磁性材料からなる第2金属部材とを溶接する、レーザ溶接装置であって、
上面から窪んだ凹部を有し、前記第2金属部材が前記凹部の上方に位置するように、前記第2金属部材がその上に載置された前記第1金属部材が前記上面に載置されるテーブルと、
前記テーブルの下方に配置され、前記第2金属部材を、前記第1金属部材と共に、磁気的吸引力によって前記テーブルに引き寄せる磁界を発生する、磁界発生装置と、
前記第2金属部材にレーザ光を照射するレーザ発振系と
を備える、レーザ溶接装置。
A laser welding device that welds a first metal member and a second metal member made of a magnetic material.
The first metal member on which the second metal member is placed is placed on the upper surface so as to have a recess recessed from the upper surface and the second metal member is located above the recess. Table and
A magnetic field generator, which is arranged below the table and generates a magnetic field that attracts the second metal member to the table by magnetic attraction together with the first metal member.
A laser welding apparatus including a laser oscillation system that irradiates the second metal member with a laser beam.
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