JP7067163B2 - Welding method and welded joint - Google Patents
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本発明は、第１金属材と第２金属材とを溶接する溶接方法、及び、第１金属材と第２金属材との溶接接合体に関する。 The present invention relates to a welding method for welding a first metal material and a second metal material, and a welded joint between the first metal material and the second metal material.
２つの金属材の境界部にエネルギビームを照射して金属材同士を溶接する場合、一般に、境界部に交差する交差方向でのエネルギビームの照射位置に応じて溶接強度が変化する。例えば、交差方向でのエネルギビームの照射位置に応じて境界部での溶け込み深さ（溶着長）が変化することで、溶接強度が変化する。また、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である場合には、交差方向でのエネルギビームの照射位置に応じて２つの金属材の溶融比率が変化することでも、溶接強度が変化する。そのため、溶接強度を保証するための検査では、交差方向でのエネルギビームの照射位置が適正であるか否かを判別できることが望ましい。 When the metal materials are welded to each other by irradiating the boundary portion between the two metal materials with an energy beam, the welding strength generally changes depending on the irradiation position of the energy beam in the crossing direction intersecting the boundary portion. For example, the welding strength changes by changing the penetration depth (welding length) at the boundary portion according to the irradiation position of the energy beam in the crossing direction. Further, when the two metal materials to be welded are different types of metal materials from each other, the melting ratio of the two metal materials changes according to the irradiation position of the energy beam in the crossing direction. The strength changes. Therefore, in the inspection for guaranteeing the welding strength, it is desirable to be able to determine whether or not the irradiation position of the energy beam in the crossing direction is appropriate.
溶接部の検査に関して、例えば特開２０００－１３５５８０号公報（特許文献１）には、レーザ溶接によって生じたワーク面のビードの形状をレーザ変位センサで測定し、ビード幅の中心位置を基準値と比較して、レーザビームの照射位置の良否を判断する技術が記載されている。しかしながら、レーザ溶接時のレーザビームの強度や照射時間は、溶接強度を適切に確保可能なように設定されるため、ビード幅は、レーザビームの強度や照射時間に応じた比較的大きな幅となる。そのため、ビードの形状からレーザビームの照射位置を精度良く推定するのは容易ではない。 Regarding the inspection of the welded portion, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-135580 (Patent Document 1) measures the shape of the bead on the work surface generated by laser welding with a laser displacement sensor, and uses the center position of the bead width as a reference value. A technique for determining the quality of the irradiation position of the laser beam by comparison is described. However, since the laser beam intensity and irradiation time during laser welding are set so that the welding intensity can be appropriately secured, the bead width becomes a relatively large width according to the laser beam intensity and irradiation time. .. Therefore, it is not easy to accurately estimate the irradiation position of the laser beam from the shape of the bead.
そこで、２つの金属材の境界部にエネルギビームを照射して金属材同士を溶接する場合に、境界部に交差する方向でのエネルギビームの照射位置の推定精度の向上を図ることが可能な技術の実現が望まれる。 Therefore, when irradiating the boundary between two metal materials with an energy beam to weld the metal materials together, a technique capable of improving the estimation accuracy of the irradiation position of the energy beam in the direction intersecting the boundary. Is desired to be realized.
上記に鑑みた、第１金属材と第２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金属材と前記第２金属材とを溶接する溶接方法の特徴構成は、前記第１金属材と前記第２金属材とを溶融凝固させて、点状又は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、前記第１工程の前又は後に、前記エネルギビームの照射位置を、前記境界部に交差する方向において前記第１工程での前記エネルギビームの照射位置に対して規定の位置関係となる位置にして、前記第１工程での前記エネルギビームの照射領域の内側又は外側の検査用照射位置に前記エネルギビームを照射し、前記検査用照射位置の状態を変化させて、点状又は前記境界部に沿った線状の状態変化部を形成する第２工程と、前記第２工程の後に、前記境界部に対する前記状態変化部の位置を検査する検査工程と、を備える点にある。 In view of the above, the characteristic configuration of the welding method of irradiating the boundary portion between the first metal material and the second metal material with an energy beam to weld the first metal material and the second metal material is the first. A first step of melt-coagulating a metal material and the second metal material to form a dotted or linear melt-solidified portion along the boundary portion, and the energy before or after the first step. The beam irradiation position is set to a position having a predetermined positional relationship with respect to the energy beam irradiation position in the first step in the direction intersecting the boundary portion, and the energy beam irradiation in the first step is performed. A second state change portion is formed by irradiating the inspection irradiation position inside or outside the region with the energy beam and changing the state of the inspection irradiation position to form a point-like or linear state change portion along the boundary portion. The point is to include a step and an inspection step of inspecting the position of the state changing portion with respect to the boundary portion after the second step.
上記の特徴構成によれば、第２工程において、エネルギビームの照射位置が、境界部に交差する交差方向において第１工程でのエネルギビームの照射位置に対して規定の位置関係となる位置とされる。そのため、検査工程において境界部に対する状態変化部の位置を検査することで、溶融凝固部の形成時の交差方向でのエネルギビームの照射位置を、上記規定の位置関係を考慮して推定することができる。
ここで、状態変化部は、溶融凝固部とは異なり、接合のためではなく検査のために形成される。そのため、第２工程において状態変化部を形成する際のエネルギビームの強度や照射時間は、金属材の表面にエネルギビームが照射された痕跡が残る程度のものとすることができる。よって、溶融凝固部の形状は、当該溶融凝固部の形成時のエネルギビームの照射位置からの広がりが比較的大きな形状となりやすいのに対して、状態変化部の形状は、当該状態変化部の形成時のエネルギビームの照射位置（すなわち、検査用照射位置）からの広がりが比較的小さく抑えられた形状とすることができる。よって、溶融凝固部の形状から溶融凝固部の形成時における交差方向でのエネルギビームの照射位置を推定するよりも、状態変化部の形状から状態変化部の形成時における交差方向でのエネルギビームの照射位置を推定し、推定された照射位置から上記規定の位置関係を考慮して溶融凝固部の形成時の照射位置を推定する方が、照射位置の推定精度を高く確保しやすい。従って、検査工程においてこのような状態変化部の境界部に対する位置を検査することで、溶融凝固部の形成時の交差方向でのエネルギビームの照射位置の推定精度の向上を図ることができる。
According to the above-mentioned characteristic configuration, in the second step, the irradiation position of the energy beam is set to a position having a predetermined positional relationship with respect to the irradiation position of the energy beam in the first step in the crossing direction intersecting the boundary portion. To. Therefore, by inspecting the position of the state change portion with respect to the boundary portion in the inspection step, it is possible to estimate the irradiation position of the energy beam in the crossing direction at the time of forming the melt-solidified portion in consideration of the above-defined positional relationship. can.
Here, the state change portion is formed not for joining but for inspection, unlike the melt solidification portion. Therefore, the intensity and irradiation time of the energy beam when forming the state change portion in the second step can be set to such an extent that a trace of irradiation of the energy beam remains on the surface of the metal material. Therefore, the shape of the melt-solidified portion tends to have a relatively large spread from the irradiation position of the energy beam at the time of forming the melt-solidified portion, whereas the shape of the state-changing portion is the formation of the state-changing portion. The shape can be such that the spread of the energy beam at the time from the irradiation position (that is, the irradiation position for inspection) is suppressed to be relatively small. Therefore, rather than estimating the irradiation position of the energy beam in the crossing direction at the time of forming the melt-solidified portion from the shape of the melt-solidified portion, the energy beam in the crossing direction at the time of forming the state-changing portion is estimated from the shape of the state-changing portion. It is easier to secure high estimation accuracy of the irradiation position by estimating the irradiation position and estimating the irradiation position at the time of forming the melt-solidified portion from the estimated irradiation position in consideration of the above-defined positional relationship. Therefore, by inspecting the position of the state change portion with respect to the boundary portion in the inspection step, it is possible to improve the estimation accuracy of the irradiation position of the energy beam in the crossing direction at the time of forming the melt-solidified portion.
上記に鑑みた、第１金属材と第２金属材との溶接接合体の特徴構成は、前記第１金属材と前記第２金属材とが溶融凝固してなる、点状又は前記第１金属材と前記第２金属材との境界部に沿った線状の溶融凝固部が形成され、前記溶融凝固部から前記境界部に沿って離れた位置に、前記第１金属材と前記第２金属材との少なくとも一方の状態が変化してなる、前記溶融凝固部よりも前記境界部に交差する方向の寸法が小さい状態変化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 between the first metal material and the second metal material is that the first metal material and the second metal material are melt-solidified, and are punctate or the first metal. A linear melt-solidified portion is formed along the boundary portion between the material and the second metal material, and the first metal material and the second metal are located at positions separated from the melt-solidified portion along the boundary portion. The point is that a state change portion having a smaller dimension in the direction intersecting the boundary portion than the melt-solidified portion, which is formed by changing the state of at least one of the materials, is formed.
上記の特徴構成によれば、溶接接合体に、溶融凝固部に加えて、溶融凝固部から境界部に沿って離れた位置に状態変化部が形成されている。そして、この状態変化部は、溶融凝固部よりも境界部に交差する交差方向の寸法が小さく形成されている。よって、交差方向でのエネルギビームの照射位置の推定精度の向上が図られた溶接接合体を実現することができる。
補足説明すると、状態変化部は、溶融凝固部よりも交差方向の寸法が小さいため、溶融凝固部の形状から溶融凝固部の形成時における交差方向でのエネルギビームの照射位置を推定するよりも、状態変化部の形状から状態変化部の形成時における交差方向でのエネルギビームの照射位置を推定する方が、照射位置の推定精度を高く確保しやすい。よって、溶融凝固部と状態変化部とが、エネルギビームが交差方向において互いに規定の位置関係となる位置（例えば、交差方向の同じ位置）に照射されて形成されたものである場合に、溶融凝固部の形状ではなく状態変化部の形状に基づくことで、溶融凝固部の形成時の交差方向でのエネルギビームの照射位置の推定精度の向上を図ることができる。具体的には、状態変化部の形成時における交差方向でのエネルギビームの照射位置から、上記規定の位置関係を考慮して溶融凝固部の形成時の照射位置を推定することで、照射位置の推定精度の向上を図ることができる。
According to the above-mentioned characteristic configuration, in addition to the melt-solidified portion, a state-changing portion is formed in the welded joint at a position distant from the melt-solidified portion along the boundary portion. The state change portion is formed to have a smaller dimension in the crossing direction intersecting the boundary portion than the melt solidification portion. Therefore, it is possible to realize a welded joint in which the estimation accuracy of the irradiation position of the energy beam in the crossing direction is improved.
As a supplementary explanation, since the state change part has a smaller size in the crossing direction than the melt-solidified part, it is better than estimating the irradiation position of the energy beam in the crossed direction at the time of forming the melt-solidified part from the shape of the melt-solidified part. It is easier to secure high estimation accuracy of the irradiation position by estimating the irradiation position of the energy beam in the crossing direction at the time of forming the state change portion from the shape of the state change portion. Therefore, when the melt-solidified portion and the state-changing portion are formed by irradiating the energy beam at a position having a predetermined positional relationship with each other in the crossing direction (for example, the same position in the crossing direction), the melt-solidifying portion is formed. By using the shape of the state changing portion instead of the shape of the portion, it is possible to improve the estimation accuracy of the irradiation position of the energy beam in the crossing direction at the time of forming the melt-solidified portion. Specifically, the irradiation position of the irradiation position is estimated from the irradiation position of the energy beam in the crossing direction at the time of forming the state change portion in consideration of the positional relationship specified above. It is possible to improve the estimation accuracy.
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 be clarified 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、第１金属材１１と第２金属材１２との境界部１０（対向部）にエネルギビーム３０を照射して、第１金属材１１と第２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、第１金属材１１と第２金属材１２との溶接接合体１が得られる。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。
The welding method and the embodiment of the welded joint will be described with reference to the drawings. As described below, in the welding method, the
図１に示すように、溶接接合体１（具体的には、溶接接合体１における第１金属材１１と第２金属材１２との溶接部２０）には、第１金属材１１と第２金属材１２とが溶融凝固してなる溶融凝固部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ている。また、本実施形態では、溶接接合体１には、溶融凝固部４０から境界部１０に沿って離れた位置に、第１金属材１１と第２金属材１２との少なくとも一方の状態が変化してなる状態変化部５０が形成されている。ここでの「状態の変化」は、外観及び表面形状の少なくとも一方の変化を伴う状態の変化を意味する。本実施形態では、状態変化部５０は、エネルギビーム３０の照射により溶融した溶融金属が凝固して形成されている。すなわち、本実施形態では、状態変化部５０は、第１金属材１１と第２金属材１２との少なくとも一方が溶融凝固して形成されている。
As shown in FIG. 1, the welded joint 1 (specifically, the
溶融凝固部４０は、点状、又は境界部１０に沿った線状に形成される。図１に示すように、本実施形態では、溶融凝固部４０は、境界部１０に沿った線状に形成されている。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、溶融凝固部４０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、溶融凝固部４０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、溶融凝固部４０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金属材１１と第２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、溶融凝固部４０の深さ方向である。
The melt-solidified
状態変化部５０は、点状、又は境界部１０に沿った線状に形成される。図１に示すように、本実施形態では、状態変化部５０は、点状に形成されている。また、状態変化部５０は、溶融凝固部４０よりも交差方向Ｄ（境界部１０に交差する方向）の寸法が小さく形成されている。本実施形態では、状態変化部５０は、交差方向Ｄに境界部１０から第１金属材１１の側に離れた位置に形成されている。すなわち、交差方向Ｄに沿って第２金属材１２の側から第１金属材１１の側へ向かう側を第１側Ｄ１とすると、状態変化部５０は、境界部１０から第１側Ｄ１に離れた位置に形成されている。よって、本実施形態では、状態変化部５０は、第１金属材１１のみ（或いは、実質的に第１金属材１１のみ）が状態変化して形成されている。なお、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。
The
図２に示すように、ここでは、第２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 of the
本実施形態では、第１金属材１１と第２金属材１２とは、互いに異なる種類の金属材である。具体的には、第１金属材１１は、第２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、第１金属材１１と第２金属材１２との溶接部２０には、これら第１金属材１１及び第２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金属材１１の溶融面積）と“１２ａ”で示す面積（第２金属材１２の溶融面積）との和に対する、“１１ａ”で示す面積（第１金属材１１の溶融面積）の比率として定義する。
In the present embodiment, the
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金属材１１の特性に近くなる。第１金属材１１は、第２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金属材１１はステンレス鋼材であり、第２金属材１２は炭素鋼材である。また、本実施形態では、第１金属材１１は、第２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
第１金属材１１と第２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金属材１１の組織）を示し、第２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 structures 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、交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１に応じて変化する。具体的には、エネルギビーム３０の照射位置３１（具体的には、エネルギビーム３０の照射範囲の中心である照射中心３２）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、照射位置３１（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、照射位置３１（照射中心３２）の境界部１０からのオフセット量Ｘ（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、照射位置３１（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、照射位置３１（照射中心３２）の境界部１０からのオフセット量Ｘ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金属材１１と第２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、検査工程Ｓ３が含まれる。
Next, a welding method for welding the
第１工程Ｓ１は、第１金属材１１と第２金属材１２とを溶融凝固させて、点状又は境界部１０に沿った線状の溶融凝固部４０を形成する工程である。本実施形態では、第１工程Ｓ１は、境界部１０に沿った線状の溶融凝固部４０を形成する工程である。具体的には、図１に示すように、第１工程Ｓ１では、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まで走査することで、境界部１０に沿った線状の溶融凝固部４０を形成する。そのため、本実施形態では、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの領域（第１方向Ｂ１の領域）とされる。すなわち、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３は、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射中心３２の走査範囲である。図１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。
The first step S1 is a step of melt-solidifying the
図１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、溶融凝固部４０を形成する際の溶融比率Ｗが高くなり、溶融凝固部４０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。このように溶融比率Ｗにより溶融凝固部４０を構成する組織の組成を調整することができるため、本実施形態では、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。第１工程Ｓ１を実行する際の照射中心３２の境界部１０からのオフセット量Ｘは、例えば、溶融比率Ｗが４５（％）～８０（％）の範囲内の値となる大きさに設定される。本実施形態では、図２に示すように、第１工程Ｓ１及び後述する第２工程Ｓ２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. 1, in the present embodiment, in the first step S1, the
第２工程Ｓ２は、第１工程Ｓ１の前又は後に、エネルギビーム３０の照射位置３１を、交差方向Ｄにおいて第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射位置３１に対して規定の位置関係となる位置にして、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３の内側又は外側の検査用照射位置Ｐ０にエネルギビーム３０を照射し、検査用照射位置Ｐ０の状態を変化させて、点状又は境界部１０に沿った線状の状態変化部５０を形成する工程である。すなわち、検査用照射位置Ｐ０は、境界部１０に沿う第１方向Ｂ１において、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３の内側又は外側の位置に設定される。また、検査用照射位置Ｐ０は、交差方向Ｄにおいて、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射位置３１に対して規定の位置関係となる位置に設定される。
In the second step S2, the
本実施形態では、図１に示すように、第２工程Ｓ２では、エネルギビーム３０の照射位置３１を、交差方向Ｄにおいて第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射位置３１と同じ位置にする。すなわち、本実施形態では、上記規定の位置関係は、交差方向Ｄにおいて同じ位置となる関係とされる。よって、検査用照射位置Ｐ０は、交差方向Ｄにおいて、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射位置３１と同じ位置に設定される。また、本実施形態では、第２工程Ｓ２は、点状の状態変化部５０を形成する工程である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the second step S2, the
本実施形態では、第２工程Ｓ２では、第１工程Ｓ１と同一のビーム源からのエネルギビーム３０を、第１工程Ｓ１と同一の装置群（光学系或いは電子光学系等）を用いて境界部１０に照射して、交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１が第１工程Ｓ１と同じである検査用照射位置Ｐ０にエネルギビーム３０を照射する。図４に示す例のように、第２工程Ｓ２を第１工程Ｓ１よりも前に実行する場合には、第１工程Ｓ１における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１や、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３は、第２工程Ｓ２を実行する時点では、予定される（或いは設定された）照射位置３１及び予定される（或いは設定された）照射領域３３である。なお、第２工程Ｓ２を第１工程Ｓ１よりも後に実行する構成（例えば、図４において、第１工程Ｓ１と第２工程Ｓ２との実行順序を入れ替えた構成）とすることもできる。
In the present embodiment, in the second step S2, the
図１に示すように、本実施形態では、検査用照射位置Ｐ０を、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３の外側（第１方向Ｂ１の外側）の位置としている。そして、第２工程Ｓ２では、溶融凝固部４０と状態変化部５０とが境界部１０に沿う方向（第１方向Ｂ１）に離れて形成されるように、検査用照射位置Ｐ０にエネルギビーム３０を照射する。第２工程Ｓ２でのエネルギビーム３０の照射条件は、第１金属材１１及び第２金属材１２の少なくとも一方（本実施形態では、第１金属材１１）の表面に、エネルギビーム３０が照射された痕跡（後述する検査工程Ｓ３で検査用照射位置Ｐ０の状態の変化を検出可能な程度の痕跡）が残るように設定される。ここでは、第２工程Ｓ２でのエネルギビーム３０の照射条件（例えば、エネルギビーム３０の強度及び照射時間）は、状態変化部５０の交差方向Ｄの寸法が溶融凝固部４０の交差方向Ｄの寸法よりも小さくなるように設定される。すなわち、本実施形態では、第２工程Ｓ２では、溶融凝固部４０よりも交差方向Ｄの寸法が小さい状態変化部５０を形成する。例えば、第２工程Ｓ２でのエネルギビーム３０の照射条件を、エネルギビーム３０の強度が第１工程Ｓ１での強度よりも弱く、エネルギビーム３０の照射時間が第１工程Ｓ１での照射時間よりも短い条件とすることができる。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the inspection irradiation position P0 is a position outside the
上述したように、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。そのため、第２工程Ｓ２においても、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。そして、本実施形態では、第２工程Ｓ２でのエネルギビーム３０の照射条件を、図１に示すように状態変化部５０が境界部１０から第１側Ｄ１に離れた位置に形成される条件としている。なお、溶融凝固部４０は、境界部１０から交差方向Ｄの両側に広がるように形成されるが、溶融凝固部４０の交差方向Ｄの中央部は、境界部１０よりも第１金属材１１の側（第１側Ｄ１）に位置する。
As described above, in the present embodiment, in the first step S1, the
検査工程Ｓ３は、第２工程Ｓ２の後に、境界部１０に対する状態変化部５０の位置を検査する工程である。検査工程Ｓ３では、境界部１０に対する状態変化部５０の位置（交差方向Ｄでの位置）から、上述した規定の位置関係を考慮して、溶融凝固部４０の形成時の交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１を推定する。具体的には、検査工程Ｓ３では、まず、境界部１０に対する状態変化部５０の位置に基づき、状態変化部５０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１を推定する。例えば、点状に形成される状態変化部５０の中心又は重心の、境界部１０に対する交差方向Ｄでの位置を、境界部１０に対する状態変化部５０の位置として取得し、取得した境界部１０に対する状態変化部５０の位置（交差方向Ｄでの位置）を、状態変化部５０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１の推定値として取得する。そして、本実施形態では、上述した規定の位置関係が、交差方向Ｄにおいて同じ位置となる関係であるため、検査工程Ｓ３では、状態変化部５０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１の推定値を、そのまま、溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１の推定値として取得する。
The inspection step S3 is a step of inspecting the position of the
そして、検査工程Ｓ３では、取得した溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１（照射位置３１の推定値）に基づき、交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１が適正であるか否かを判別する。具体的には、当該推定値と、溶接条件で設定される設定値（オフセット量Ｘ）とを比較し、これらの推定値と設定値との差が予め定められた判定閾値未満である場合には、溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１が適正であると判定し、当該差が判定閾値以上である場合には、溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１が適正でないと判定する。図４に示すように、本実施形態では、検査工程Ｓ３を、第１工程Ｓ１の後（第１工程Ｓ１及び第２工程Ｓ２の後）に実行する。そのため、検査工程Ｓ３では、境界部１０に対する状態変化部５０の位置の検査に加えて、溶融凝固部４０に対する検査（例えば、割れの有無の検査）を行うこともできる。
Then, in the inspection step S3, the
図５に示すように、本実施形態では、検査工程Ｓ３では、撮像装置７１及び判定装置７２を備えた検査装置７０を用いる。撮像装置７１により、少なくとも状態変化部５０及び境界部１０を含む画像データ（ここでは、更に溶融凝固部４０を含む画像データ）が取得される。撮像装置７１により取得された画像データは、判定装置７２に送信され、判定装置７２は、当該画像データに対する画像処理を行って、境界部１０に対する状態変化部５０の位置（例えば、状態変化部５０の中心又は重心の、境界部１０に対する交差方向Ｄでの位置）の情報を取得する。そして、判定装置７２は、取得した境界部１０に対する状態変化部５０の位置に基づき、溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１が適正であるか否かを判定する。判定装置７２による判定結果の情報は、例えば、表示装置（図示せず）に出力される。なお、ここでは、検査工程Ｓ３において、境界部１０に対する状態変化部５０の位置を認識可能なデータ（ここでは、画像データ）を、撮像装置７１を用いて取得する構成を例として説明したが、撮像装置７１以外の装置を用いてこのようなデータを取得する構成とすることもできる。例えば、状態変化部５０の表面形状を計測する表面形状測定装置（例えば、レーザ変位計等）を撮像装置７１に代えて用い、境界部１０に対する状態変化部５０の位置を認識可能なデータとして、状態変化部５０の表面形状のデータを取得する構成とすることもできる。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, in the inspection step S3, 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, the welding method and other embodiments of the welded joint will be described.
（１）上記の実施形態では、溶接接合体１における溶融凝固部４０から境界部１０に沿って離れた位置に、状態変化部５０が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、溶融凝固部４０と状態変化部５０との間に隙間が形成されない構成や、状態変化部５０の全体が溶融凝固部４０の内部に配置される構成（例えば、第１工程Ｓ１及び第２工程Ｓ２の実行後の状態で、状態変化部５０が形成された痕跡が残らない構成）とすることもできる。後者の構成等において、以下のような構成とすることができる。すなわち、第２工程Ｓ２を第１工程Ｓ１の前に実行すると共に、第２工程Ｓ２では、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３の内側の検査用照射位置Ｐ０にエネルギビーム３０を照射し、第２工程Ｓ２の後であって第１工程Ｓ１の前に、境界部１０に対する状態変化部５０の位置を認識可能なデータを取得する構成とすることができる。
(1) In the above embodiment, the configuration in which the
このような構成の一例を、図６～図８に示す。まず、図７に示すように、検査用照射位置Ｐ０にエネルギビーム３０を照射して、検査用照射位置Ｐ０に状態変化部５０（本例では、点状の状態変化部５０）を形成する（第２工程Ｓ２、図７参照）。なお、この例では、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３の内側に設定される検査用照射位置Ｐ０を、照射領域３３の端部の位置（具体的には、第１位置Ｐ１）としている。次に、境界部１０に対する状態変化部５０の位置を認識可能なデータを取得して、当該データを記憶装置等に保存する（データ取得工程Ｓ４）。データ取得工程Ｓ４では、例えば、上記実施形態と同様に撮像装置７１を用いて、状態変化部５０及び境界部１０を含む画像データを取得する。次に、境界部１０にエネルギビーム３０を照射して（この例では、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）、溶融凝固部４０を形成する（第１工程Ｓ１、図８参照）。次に、データ取得工程Ｓ４で取得されたデータを用いて、境界部１０に対する状態変化部５０の位置を検査する（検査工程Ｓ３）。
An example of such a configuration is shown in FIGS. 6 to 8. First, as shown in FIG. 7, the
（２）上記の実施形態では、第２工程Ｓ２でのエネルギビーム３０の照射位置３１の、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射位置３１に対する交差方向Ｄでの位置関係（上述した規定の位置関係）が、交差方向Ｄにおいて同じ位置となる関係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、この規定の位置関係を、交差方向Ｄにおいて規定距離だけ離れた位置となる関係とすることもできる。この場合、第２工程Ｓ２では、エネルギビーム３０の照射位置３１を、交差方向Ｄにおいて第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射位置３１に対して規定距離だけずらした位置にする。そして、この場合、検査工程Ｓ３では、状態変化部５０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１の推定値を交差方向Ｄに規定距離だけずらした位置を求め、当該位置を溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１の推定値として取得する。例えば、第２工程Ｓ２において、交差方向Ｄでのエネルギビーム３０の照射位置３１を第１工程Ｓ１での照射位置３１に対して第１側Ｄ１に規定距離だけずらした位置とした場合には、検査工程Ｓ３において、状態変化部５０の形成時における照射位置３１の推定値を第２側Ｄ２に規定距離だけずらした位置を、溶融凝固部４０の形成時における交差方向Ｄでの照射位置３１の推定値として取得する。
(2) In the above embodiment, the positional relationship of the
（３）上記の実施形態では、状態変化部５０が、境界部１０から第１側Ｄ１に離れた位置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、状態変化部５０が、境界部１０に接するように形成される構成や、状態変化部５０が、境界部１０から交差方向Ｄの両側に広がるように形成される構成とすることもできる。
(3) In the above embodiment, the configuration in which 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、状態変化部５０が、第１金属材１１と第２金属材１２との少なくとも一方が溶融凝固して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、状態変化部５０が、第１金属材１１と第２金属材１２との少なくとも一方が酸化して形成される構成や、状態変化部５０が、第１金属材１１と第２金属材１２との少なくとも一方が昇華して形成される構成とすることもできる。なお、ここでの、溶融凝固、酸化、或いは昇華は、状態変化部５０が形成される際の支配的な状態変化を意味する。
(5) In the above embodiment, the configuration in which the
（６）上記の実施形態では、溶融凝固部４０が、境界部１０に沿った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、溶融凝固部４０が点状（具体的には、点状に形成される状態変化部５０よりも大径の点状）に形成される構成とすることもできる。この場合、第１工程Ｓ１は、点状の溶融凝固部４０を形成する構成となる。なお、上述したように、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３は、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射中心３２の走査範囲としている。そのため、このように、溶融凝固部４０が点状に形成される場合には、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射領域３３（照射中心３２の走査範囲）は、境界部１０に沿う第１方向Ｂ１に広がりのない領域（すなわち、第１方向Ｂ１における１点）となる。
(6) In the above embodiment, the configuration in which the melt-solidified
（７）上記の実施形態では、状態変化部５０が、点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、状態変化部５０が、境界部１０に沿った線状（例えば、溶融凝固部４０よりも第１方向Ｂ１の長さが短い線状）に形成される構成とすることもできる。この場合、第２工程Ｓ２は、境界部１０に沿った線状の状態変化部５０を形成する構成となる。
(7) In the above embodiment, the configuration in which the
（８）上記の実施形態では、第２工程Ｓ２の後に実行される検査工程Ｓ３を、第１工程Ｓ１の後に実行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、検査工程Ｓ３を第１工程Ｓ１の前に実行する構成とすることもできる。例えば、図４に示す例において第１工程Ｓ１と検査工程Ｓ３との実行順序を入れ替えた構成や、図６に示す例において第１工程Ｓ１と検査工程Ｓ３との実行順序を入れ替えた構成とすることができる。この場合、図６に示すように検査工程Ｓ３とは別にデータ取得工程Ｓ４を備えず、検査工程Ｓ３において境界部１０に対する状態変化部５０の位置を認識可能なデータを取得する構成としてもよい。
(8) In the above embodiment, the configuration in which the inspection step S3 executed after the second step S2 is executed after the first step S1 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, the inspection step S3 may be executed before the first step S1. For example, in the example shown in FIG. 4, the execution order of the first process S1 and the inspection process S3 is exchanged, and in the example shown in FIG. 6, the execution order of the first process S1 and the inspection process S3 is exchanged. be able to. In this case, as shown in FIG. 6, the data acquisition step S4 may not be provided separately from the inspection step S3, and the data that can recognize the position of the
（９）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、溶融凝固部４０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、溶融凝固部４０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９～図１１に示す。
(9) In the above embodiment, the configuration in which the
図９～図１１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金属材１１と第２金属材１２との溶接接合体１である。具体的には、第１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金属材１１と第２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、溶融凝固部４０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. 9 to 11, the
図９～図１１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９及び図１０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 examples shown in FIGS. 9 to 11, the inner peripheral surface of the
（１０）上記の実施形態では、第１金属材１１がステンレス鋼材であり、第２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金属材１１が炭素鋼材であり、第２金属材１２が鋳鉄材である構成とすることや、第１金属材１１が炭素鋼材であり、第２金属材１２が第１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金属材１１とし、残りの金属材を第２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金属材１１が、第２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。
(10) In the above embodiment, the configuration in which the
（１１）上記の実施形態では、第１金属材１１と第２金属材１２とが、互いに異なる種類の金属材である構成、具体的には、第１金属材１１が、第２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金属材１１と第２金属材１２とが互いに同じ種類の金属材である構成とすることもできる。
(11) In the above embodiment, the
（１２）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。 (12) The configurations disclosed in each of the above-described embodiments should be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction (the embodiments described as other embodiments). (Including combinations) is also possible. With respect to other configurations, the embodiments disclosed herein are merely exemplary in all respects. Therefore, various modifications can be appropriately made 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。
[Outline of the above embodiment]
Hereinafter, the welding method described above and the outline of the welded joint will be described.
第１金属材（１１）と第２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金属材（１１）と前記第２金属材（１２）とを溶接する溶接方法であって、前記第１金属材（１１）と前記第２金属材（１２）とを溶融凝固させて、点状又は前記境界部（１０）に沿った線状の溶融凝固部（４０）を形成する第１工程（Ｓ１）と、前記第１工程（Ｓ１）の前又は後に、前記エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を、前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）において前記第１工程（Ｓ１）での前記エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）に対して規定の位置関係となる位置にして、前記第１工程（Ｓ１）での前記エネルギビーム（３０）の照射領域（３３）の内側又は外側の検査用照射位置（Ｐ０）に前記エネルギビーム（３０）を照射し、前記検査用照射位置（Ｐ０）の状態を変化させて、点状又は前記境界部（１０）に沿った線状の状態変化部（５０）を形成する第２工程（Ｓ２）と、前記第２工程（Ｓ２）の後に、前記境界部（１０）に対する前記状態変化部（５０）の位置を検査する検査工程（Ｓ３）と、を備える。 The boundary portion (10) between the first metal material (11) and the second metal material (12) is irradiated with an energy beam (30) to irradiate the first metal material (11) and the second metal material (12). This is a welding method in which the first metal material (11) and the second metal material (12) are melted and solidified to form a dot or a linear melt along the boundary portion (10). The irradiation position (31) of the energy beam (30) intersects the boundary portion (10) before or after the first step (S1) for forming the solidifying portion (40) and the first step (S1). In the direction (D), the position has a predetermined positional relationship with respect to the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the first step (S1), and the said in the first step (S1). The energy beam (30) is irradiated to the inspection irradiation position (P0) inside or outside the irradiation region (33) of the energy beam (30), and the state of the inspection irradiation position (P0) is changed to a point. A second step (S2) for forming a shape or a linear state changing portion (50) along the boundary portion (10), and the state for the boundary portion (10) after the second step (S2). It is provided with an inspection step (S3) for inspecting the position of the changing portion (50).
この構成によれば、第２工程（Ｓ２）において、エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）が、境界部（１０）に交差する交差方向（Ｄ）において第１工程（Ｓ１）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）に対して規定の位置関係となる位置とされる。そのため、検査工程（Ｓ３）において境界部（１０）に対する状態変化部（５０）の位置を検査することで、溶融凝固部（４０）の形成時の交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を、上記規定の位置関係を考慮して推定することができる。
ここで、状態変化部（５０）は、溶融凝固部（４０）とは異なり、接合のためではなく検査のために形成される。そのため、第２工程（Ｓ２）において状態変化部（５０）を形成する際のエネルギビーム（３０）の強度や照射時間は、金属材（１１，１２）の表面にエネルギビーム（３０）が照射された痕跡が残る程度のものとすることができる。よって、溶融凝固部（４０）の形状は、当該溶融凝固部（４０）の形成時のエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）からの広がりが比較的大きな形状となりやすいのに対して、状態変化部（５０）の形状は、当該状態変化部（５０）の形成時のエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）（すなわち、検査用照射位置（Ｐ０））からの広がりが比較的小さく抑えられた形状とすることができる。よって、溶融凝固部（４０）の形状から溶融凝固部（４０）の形成時における交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を推定するよりも、状態変化部（５０）の形状から状態変化部（５０）の形成時における交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を推定し、推定された照射位置（３１）から上記規定の位置関係を考慮して溶融凝固部（４０）の形成時の照射位置（３１）を推定する方が、照射位置（３１）の推定精度を高く確保しやすい。従って、検査工程（Ｓ３）においてこのような状態変化部（５０）の境界部（１０）に対する位置を検査することで、溶融凝固部（４０）の形成時の交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定精度の向上を図ることができる。
According to this configuration, in the second step (S2), the energy in the first step (S1) in the crossing direction (D) where the irradiation position (31) of the energy beam (30) intersects the boundary portion (10). The position has a predetermined positional relationship with respect to the irradiation position (31) of the beam (30). Therefore, by inspecting the position of the state change portion (50) with respect to the boundary portion (10) in the inspection step (S3), the energy beam (30) in the crossing direction (D) at the time of forming the melt solidification portion (40). The irradiation position (31) of the above can be estimated in consideration of the above-defined positional relationship.
Here, the state change portion (50) is formed not for joining but for inspection, unlike the melt solidification portion (40). Therefore, the intensity and irradiation time of the energy beam (30) when forming the state change portion (50) in the second step (S2) is such that the surface of the metal material (11, 12) is irradiated with the energy beam (30). It can be such that a trace remains. Therefore, the shape of the melt-solidified portion (40) tends to have a relatively large spread from the irradiation position (31) of the energy beam (30) at the time of forming the melt-solidified portion (40). The shape of the changing portion (50) suppresses the spread of the energy beam (30) from the irradiation position (31) (that is, the inspection irradiation position (P0)) at the time of forming the state changing portion (50) to be relatively small. Can have a shaped shape. Therefore, rather than estimating the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) at the time of forming the melt-solidified portion (40) from the shape of the melt-solidified portion (40), the state changing portion (50). ), The irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) at the time of forming the state change portion (50) is estimated, and the above-mentioned predetermined positional relationship is obtained from the estimated irradiation position (31). It is easier to secure a high estimation accuracy of the irradiation position (31) when the irradiation position (31) at the time of forming the melt-solidified portion (40) is estimated in consideration of the above. Therefore, by inspecting the position of the state change portion (50) with respect to the boundary portion (10) in the inspection step (S3), the energy beam in the crossing direction (D) at the time of forming the melt solidification portion (40). It is possible to improve the estimation accuracy of the irradiation position (31) of (30).
ここで、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）を、前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）において前記第１工程（Ｓ１）での前記エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）と同じ位置にすると好適である。 Here, in the second step (S2), the irradiation position (31) of the energy beam (30) is the direction (D) at which the boundary portion (10) intersects the boundary portion (10) in the first step (S1). It is preferable that the energy beam (30) is set at the same position as the irradiation position (31).
この構成によれば、上記規定の位置関係が、交差方向（Ｄ）において同じ位置となる関係とされるため、状態変化部（５０）の形状から推定した交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を、そのまま、溶融凝固部（４０）の形成時の交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定結果とすることができる。よって、検査工程（Ｓ３）の簡略化を図ることができる。
また、上記の構成によれば、第１工程（Ｓ１）と第２工程（Ｓ２）とでエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を交差方向（Ｄ）において共通の位置とすることができるため、第１工程（Ｓ１）と第２工程（Ｓ２）とでエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を交差方向（Ｄ）に異ならせる場合に比べて、溶接設備の簡素化を図ることができるという利点もある。
According to this configuration, since the above-defined positional relationship is the same in the crossing direction (D), the energy beam in the crossing direction (D) estimated from the shape of the state changing portion (50) ( The irradiation position (31) of 30) can be used as it is as an estimation result of the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) at the time of forming the melt-solidified portion (40). Therefore, the inspection step (S3) can be simplified.
Further, according to the above configuration, the irradiation position (31) of the energy beam (30) can be set to a common position in the crossing direction (D) in the first step (S1) and the second step (S2). Therefore, the welding equipment should be simplified as compared with the case where the irradiation position (31) of the energy beam (30) is different in the crossing direction (D) in the first step (S1) and the second step (S2). There is also the advantage that it can be done.
また、前記第２工程（Ｓ２）では、前記溶融凝固部（４０）よりも前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）の寸法が小さい前記状態変化部（５０）を形成すると好適である。 Further, in the second step (S2), it is preferable to form the state change portion (50) having a smaller dimension in the direction (D) intersecting the boundary portion (10) than the melt solidification portion (40). ..
この構成によれば、状態変化部（５０）の形状から状態変化部（５０）の形成時における交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を精度良く推定しやすくなる。よって、溶融凝固部（４０）の形成時の交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定精度の向上をより一層図ることができる。 According to this configuration, it becomes easy to accurately estimate the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) at the time of forming the state change portion (50) from the shape of the state change portion (50). .. Therefore, it is possible to further improve the estimation accuracy of the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) when the melt-solidified portion (40) is formed.
また、前記第２工程（Ｓ２）では、前記溶融凝固部（４０）と前記状態変化部（５０）とが前記境界部（１０）に沿う方向（Ｂ１）に離れて形成されるように、前記第１工程（Ｓ１）での前記エネルギビーム（３０）の照射領域（３３）の外側の前記検査用照射位置（Ｐ０）に前記エネルギビーム（３０）を照射すると好適である。 Further, in the second step (S2), the melt-solidified portion (40) and the state changing portion (50) are formed so as to be separated from each other in the direction (B1) along the boundary portion (10). It is preferable to irradiate the energy beam (30) to the inspection irradiation position (P0) outside the irradiation region (33) of the energy beam (30) in the first step (S1).
この構成によれば、検査工程（Ｓ３）での検査対象となる状態変化部（５０）が、第１工程（Ｓ１）及び第２工程（Ｓ２）の双方の実行後においても、第１金属材（１１）と第２金属材（１２）との溶接接合体（１）に形成されたままの状態とすることができる。よって、検査工程（Ｓ３）で検査された状態変化部（５０）に対応する溶接接合体（１）を特定するのが容易となり、検査工程（Ｓ３）の簡略化を図ることができる。 According to this configuration, the state changing portion (50) to be inspected in the inspection step (S3) is the first metal material even after the execution of both the first step (S1) and the second step (S2). It can be left as it is formed in the welded joint (1) between the (11) and the second metal material (12). Therefore, it becomes easy to identify the welded joint (1) corresponding to the state change portion (50) inspected in the inspection step (S3), and the inspection step (S3) can be simplified.
或いは、前記第２工程（Ｓ２）を前記第１工程（Ｓ１）の前に実行すると共に、前記第２工程（Ｓ２）では、前記第１工程（Ｓ１）での前記エネルギビーム（３０）の照射領域（３３）の内側の前記検査用照射位置（Ｐ０）に前記エネルギビーム（３０）を照射し、前記第２工程（Ｓ２）の後であって前記第１工程（Ｓ１）の前に、前記境界部（１０）に対する前記状態変化部（５０）の位置を認識可能なデータを取得すると好適である。 Alternatively, the second step (S2) is executed before the first step (S1), and in the second step (S2), the irradiation of the energy beam (30) in the first step (S1) is performed. The energy beam (30) is irradiated to the inspection irradiation position (P0) inside the region (33), and the energy beam (30) is irradiated after the second step (S2) and before the first step (S1). It is preferable to acquire data capable of recognizing the position of the state changing portion (50) with respect to the boundary portion (10).
この構成によれば、検査用照射位置（Ｐ０）が、第１工程（Ｓ１）でのエネルギビーム（３０）の照射領域（３３）の内側の位置とされる。よって、状態変化部（５０）を形成するための専用の領域を境界部（１０）或いはその近傍に確保する必要がない分、溶融凝固部（４０）を形成するための領域を広く確保しやすくなる。
その上で、上記の構成によれば、境界部（１０）に対する状態変化部（５０）の位置を認識可能なデータが第１工程（Ｓ１）の前に取得されるため、第１工程（Ｓ１）の後に検査工程（Ｓ３）を実行する場合に、当該データを用いて境界部（１０）に対する状態変化部（５０）の位置を検査することができる。
According to this configuration, the inspection irradiation position (P0) is set to the position inside the irradiation region (33) of the energy beam (30) in the first step (S1). Therefore, since it is not necessary to secure a dedicated region for forming the state change portion (50) at or near the boundary portion (10), it is easy to secure a wide region for forming the melt solidification portion (40). Become.
In addition, according to the above configuration, data that can recognize the position of the state changing portion (50) with respect to the boundary portion (10) is acquired before the first step (S1), so that the first step (S1). ), When the inspection step (S3) is executed, the position of the state change portion (50) with respect to the boundary portion (10) can be inspected using the data.
上記の各構成の溶接方法において、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 welding method of each of the above configurations, in the first step (S1), the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is the first metal material (11) with respect to the boundary portion (10). It is preferable to irradiate the energy beam (30) so as to be located on the side of.
エネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）を境界部（１０）に対して第１金属材（１１）の側にずらした方が、第１金属材（１１）と第２金属材（１２）との溶接強度を高く確保できる場合があり、上記の構成はこのような場合に適している。
なお、このように、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）に対して第１金属材（１１）の側に位置するようにエネルギビーム（３０）が照射される場合であっても、第１工程（Ｓ１）で形成される溶融凝固部（４０）と、第２工程（Ｓ２）で形成される状態変化部（５０）とは、エネルギビーム（３０）が交差方向（Ｄ）において互いに規定の位置関係となる位置（例えば、交差方向（Ｄ）の同じ位置）に照射されて形成される。そのため、このような構成においても、検査工程（Ｓ３）において状態変化部（５０）の境界部（１０）に対する位置を検査することで、溶融凝固部（４０）の形成時の交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定精度の向上を図ることができる。
When the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is shifted to the side of the first metal material (11) with respect to the boundary portion (10), the first metal material (11) and the second metal material (11) In some cases, high welding strength with 12) can be secured, and the above configuration is suitable for such cases.
As described above, in the first step (S1), the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is located on the side of the first metal material (11) with respect to the boundary portion (10). Even when the energy beam (30) is irradiated, the melt-solidified portion (40) formed in the first step (S1) and the state changing portion (50) formed in the second step (S2). Is formed by irradiating the energy beam (30) to a position having a predetermined positional relationship with each other in the crossing direction (D) (for example, the same position in the crossing direction (D)). Therefore, even in such a configuration, by inspecting the position of the state changing portion (50) with respect to the boundary portion (10) in the inspection step (S3), the crossing direction (D) at the time of forming the melt-solidifying portion (40). It is possible to improve the estimation accuracy of the irradiation position (31) of the energy beam (30) in.
ここで、前記第１金属材（１１）は、前記第２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と好適である。 Here, it is preferable that the first metal material (11) is a metal material having higher embrittlement resistance after melt solidification than the second metal material (12).
この構成によれば、エネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）を境界部（１０）に対して第１金属材（１１）の側にずらすことで、溶融凝固部（４０）における第１金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることができる。この結果、溶融凝固部（４０）を構成する組織の脆性を低く抑えて（すなわち、脆さの程度を低く抑えて）、第１金属材（１１）と第２金属材（１２）との溶接強度の向上を図ることができる。よって、この構成は、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）に対して第１金属材（１１）の側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、特に適している。 According to this configuration, by shifting the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) to the side of the first metal material (11) with respect to the boundary portion (10), the second in the melt solidification portion (40). 1 The melting ratio (W) of the metal material (11) can be increased. As a result, the brittleness of the structure constituting the melt-solidified portion (40) is suppressed to a low level (that is, the degree of brittleness is suppressed to a low level), and the first metal material (11) and the second metal material (12) are welded together. The strength can be improved. Therefore, in this configuration, in the first step (S1), the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is located on the side of the first metal material (11) with respect to the boundary portion (10). It is particularly suitable when the energy beam (30) is irradiated.
上記のように前記第１金属材（１１）が前記第２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構成において、前記第１金属材（１１）は、前記第２金属材（１２）よりも、炭素量又は炭素当量が少ない金属材であると好適である。 As described above, in the configuration in which the first metal material (11) is a metal material having higher embrittlement resistance after melt solidification than the second metal material (12), the first metal material (11) is It is preferable that the metal material has a smaller carbon content or carbon equivalent than the second metal material (12).
この構成によれば、溶融凝固部（４０）における第１金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶融凝固部（４０）を構成す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。 According to this configuration, by increasing the melt ratio (W) of the first metal material (11) in the melt-solidified portion (40), the carbon amount or carbon equivalent of the structure constituting the melt-solidified portion (40) is suppressed to a small value. Therefore, the hardness of the structure can be kept low, that is, the brittleness of the structure can be kept low.
また、前記第１金属材（１１）はステンレス鋼材であり、前記第２金属材（１２）は炭素鋼材であると好適である。 Further, it is preferable that the first metal material (11) is a stainless steel material and the second metal material (12) is a carbon steel material.
この構成によれば、第１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、溶融凝固部（４０）における第１金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶融凝固部（４０）を構成す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。 According to this configuration, when the first metal material (11) is a stainless steel material containing chromium and nickel, the melt ratio (W) of the first metal material (11) in the melt-solidified portion (40) is increased. Therefore, it is possible to secure a large amount of chromium equivalent and nickel equivalent of the structure constituting the melt-solidified portion (40) to keep the hardness of the structure low, that is, to keep the brittleness of the structure low.
また、前記第１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。 Further, the first metal material (11) is an end plate (62) attached to an axial end surface (61a) of a cylindrical rotor core (61) provided in the rotary electric machine (60), and the second metal material (11) is the second metal material (11). 12) is preferably a support member (63) that is arranged 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、第１金属材（１１）により構成されたエンドプレート（６２）と、第１金属材（１１）よりも溶融凝固後の耐脆化性能が低い第２金属材（１２）により構成された支持部材（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）との溶接強度を適切に確保することができる。 According to this configuration, the end plate (62) made of the first metal material (11) and the second metal material (12) having lower embrittlement resistance after melt solidification than the first metal material (11). When the rotary electric machine (60) is manufactured by joining the support member (63) configured by welding to the rotary electric machine (60), it is possible to appropriately secure the welding strength between the end plate (62) and the support member (63). can.
第１金属材（１１）と第２金属材（１２）との溶接接合体（１）であって、前記第１金属材（１１）と前記第２金属材（１２）とが溶融凝固してなる、点状又は前記第１金属材（１１）と前記第２金属材（１２）との境界部（１０）に沿った線状の溶融凝固部（４０）が形成され、前記溶融凝固部（４０）から前記境界部（１０）に沿って離れた位置に、前記第１金属材（１１）と前記第２金属材（１２）との少なくとも一方の状態が変化してなる、前記溶融凝固部（４０）よりも前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）の寸法が小さい状態変化部（５０）が形成されている。 It is a welded joint (1) of a first metal material (11) and a second metal material (12), and the first metal material (11) and the second metal material (12) are melt-solidified. A punctate or linear melt-solidified portion (40) is formed along the boundary portion (10) between the first metal material (11) and the second metal material (12), and the melt-solidified portion (40) is formed. The melt-solidified portion in which at least one of the first metal material (11) and the second metal material (12) is changed to a position separated from the boundary portion (10) along the boundary portion (10). A state change portion (50) having a smaller dimension in the direction (D) intersecting the boundary portion (10) than (40) is formed.
この構成によれば、溶接接合体（１）に、溶融凝固部（４０）に加えて、溶融凝固部（４０）から境界部（１０）に沿って離れた位置に状態変化部（５０）が形成されている。そして、この状態変化部（５０）は、溶融凝固部（４０）よりも境界部（１０）に交差する交差方向（Ｄ）の寸法が小さく形成されている。よって、交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定精度の向上が図られた溶接接合体（１）を実現することができる。
補足説明すると、状態変化部（５０）は、溶融凝固部（４０）よりも交差方向（Ｄ）の寸法が小さいため、溶融凝固部（４０）の形状から溶融凝固部（４０）の形成時における交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を推定するよりも、状態変化部（５０）の形状から状態変化部（５０）の形成時における交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を推定する方が、照射位置（３１）の推定精度を高く確保しやすい。よって、溶融凝固部（４０）と状態変化部（５０）とが、エネルギビーム（３０）が交差方向（Ｄ）において互いに規定の位置関係となる位置（例えば、交差方向（Ｄ）の同じ位置）に照射されて形成されたものである場合に、溶融凝固部（４０）の形状ではなく状態変化部（５０）の形状に基づくことで、溶融凝固部（４０）の形成時の交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定精度の向上を図ることができる。具体的には、状態変化部（５０）の形成時における交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）から、上記規定の位置関係を考慮して溶融凝固部（４０）の形成時の照射位置（３１）を推定することで、照射位置（３１）の推定精度の向上を図ることができる。
According to this configuration, in addition to the melt-solidified portion (40), the welded joint (1) has a state-changing portion (50) at a position away from the melt-solidified portion (40) along the boundary portion (10). It is formed. The state change portion (50) is formed to have a smaller dimension in the crossing direction (D) intersecting the boundary portion (10) than the melt solidification portion (40). Therefore, it is possible to realize the welded joint (1) in which the estimation accuracy of the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) is improved.
As a supplementary explanation, since the state changing portion (50) has a smaller dimension in the crossing direction (D) than the melt-solidified portion (40), the shape of the melt-solidified portion (40) at the time of forming the melt-solidified portion (40). Rather than estimating the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D), the shape of the state changing portion (50) is used in the crossing direction (D) when the state changing portion (50) is formed. Estimating the irradiation position (31) of the energy beam (30) makes it easier to secure high estimation accuracy of the irradiation position (31). Therefore, the melt-solidified portion (40) and the state-changing portion (50) are at positions where the energy beam (30) has a predetermined positional relationship with each other in the crossing direction (D) (for example, the same position in the crossing direction (D)). The crossing direction (D) at the time of formation of the melt-solidified portion (40) is based on the shape of the state-changing portion (50) rather than the shape of the melt-solidified portion (40) when the melt-solidified portion (40) is formed. ), The estimation accuracy of the irradiation position (31) of the energy beam (30) can be improved. Specifically, from the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) at the time of forming the state change portion (50), the melt solidification portion (40) in consideration of the above-defined positional relationship. By estimating the irradiation position (31) at the time of formation of the above, it is possible to improve the estimation accuracy of the irradiation position (31).
ここで、前記状態変化部（５０）は、前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）に前記境界部（１０）から前記第１金属材（１１）の側に離れた位置に形成されていると好適である。 Here, the state changing portion (50) is formed at a position away from the boundary portion (10) on the side of the first metal material (11) in the direction (D) intersecting the boundary portion (10). It is preferable to have.
この構成によれば、溶融凝固部（４０）が、エネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）を境界部（１０）に対して第１金属材（１１）の側にずらして形成されたものである場合に、交差方向（Ｄ）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を精度良く推定するための状態変化部（５０）が形成された溶接接合体（１）を実現することができる。
また、上記の構成によれば、状態変化部（５０）が、第１金属材（１１）のみが状態変化して形成されたものとすることができるため、状態変化部（５０）の形状を、状態変化部（５０）の形成時におけるエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の推定精度を高く確保しやすい形状（例えば、真円度が高い点状等）とすることもできる。
According to this configuration, the melt-solidified portion (40) is formed by shifting the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) toward the boundary portion (10) toward the first metal material (11). A welded joint (1) in which a state change portion (50) is formed for accurately estimating the irradiation position (31) of the energy beam (30) in the crossing direction (D) is realized. can do.
Further, according to the above configuration, the state changing portion (50) can be formed by changing the state of only the first metal material (11), so that the shape of the state changing portion (50) can be changed. It is also possible to form a shape (for example, a dot shape having a high roundness) that makes it easy to secure a high estimation accuracy of the irradiation position (31) of the energy beam (30) at the time of forming the state change portion (50).
上記のように前記状態変化部（５０）が前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）に前記境界部（１０）から離れた位置に形成される構成において、前記第１金属材（１１）は、前記第２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と好適である。 In the configuration in which the state changing portion (50) is formed at a position away from the boundary portion (10) in the direction (D) where the state changing portion (50) intersects the boundary portion (10) as described above, the first metal material (11). ) Is preferably a metal material having higher embrittlement resistance after melt solidification than the second metal material (12).
この構成によれば、溶融凝固部（４０）の形成時に、エネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）を境界部（１０）に対して第１金属材（１１）の側にずらすことで、溶融凝固部（４０）における第１金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることができる。この結果、溶融凝固部（４０）を構成する組織の脆性を低く抑えて（すなわち、脆さの程度を低く抑えて）、第１金属材（１１）と第２金属材（１２）との溶接強度の向上を図ることができる。よって、この構成は、溶融凝固部（４０）が、エネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）を境界部（１０）に対して第１金属材（１１）の側にずらして形成されたものである場合に、特に適している。 According to this configuration, when the melt-solidified portion (40) is formed, the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) is shifted to the side of the first metal material (11) with respect to the boundary portion (10). Therefore, the melting ratio (W) of the first metal material (11) in the melt-solidified portion (40) can be increased. As a result, the brittleness of the structure constituting the melt-solidified portion (40) is suppressed to a low level (that is, the degree of brittleness is suppressed to a low level), and the first metal material (11) and the second metal material (12) are welded together. The strength can be improved. Therefore, in this configuration, the melt-solidified portion (40) is formed by shifting the center (32) of the irradiation range of the energy beam (30) toward the boundary portion (10) toward the first metal material (11). It is especially suitable when it is a metal.
上記のように前記第１金属材（１１）が前記第２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構成において、前記第１金属材（１１）は、前記第２金属材（１２）よりも、炭素量又は炭素当量が少ない金属材であると好適である。 As described above, in the configuration in which the first metal material (11) is a metal material having higher embrittlement resistance after melt solidification than the second metal material (12), the first metal material (11) is It is preferable that the metal material has a smaller carbon content or carbon equivalent than the second metal material (12).
この構成によれば、溶融凝固部（４０）における第１金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶融凝固部（４０）を構成す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。 According to this configuration, by increasing the melt ratio (W) of the first metal material (11) in the melt-solidified portion (40), the carbon amount or carbon equivalent of the structure constituting the melt-solidified portion (40) is suppressed to a small value. Therefore, the hardness of the structure can be kept low, that is, the brittleness of the structure can be kept low.
また、前記第１金属材（１１）はステンレス鋼材であり、前記第２金属材（１２）は炭素鋼材であると好適である。 Further, it is preferable that the first metal material (11) is a stainless steel material and the second metal material (12) is a carbon steel material.
この構成によれば、第１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、溶融凝固部（４０）における第１金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶融凝固部（４０）を構成す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。 According to this configuration, when the first metal material (11) is a stainless steel material containing chromium and nickel, the melt ratio (W) of the first metal material (11) in the melt-solidified portion (40) is increased. Therefore, it is possible to secure a large amount of chromium equivalent and nickel equivalent of the structure constituting the melt-solidified portion (40) to keep the hardness of the structure low, that is, to keep the brittleness of the structure low.
また、前記第１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。 Further, the first metal material (11) is an end plate (62) attached to an axial end surface (61a) of a cylindrical rotor core (61) provided in the rotary electric machine (60), and the second metal material (11) is the second metal material (11). 12) is preferably a support member (63) that is arranged 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、第１金属材（１１）により構成されたエンドプレート（６２）と、第１金属材（１１）よりも溶融凝固後の耐脆化性能が低い第２金属材（１２）により構成された支持部材（６３）と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）との溶接強度が適切に確保された回転電機（６０）を実現することができる。 According to this configuration, the end plate (62) and the support member (63) included in the rotary electric machine (60) are the end plate (62) made of the first metal material (11) and the first metal material (11). ) Is a welded joint body formed by welding a support member (63) made of a second metal material (12), which has lower embrittlement resistance after melt solidification, and supports the end plate (62). It is possible to realize a rotary electric machine (60) in which the welding strength with the member (63) is appropriately secured.
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 joint according to the present disclosure may be capable of exhibiting at least one of the above-mentioned effects.
１：溶接接合体
１０：境界部
１１：第１金属材
１２：第２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）
３３：照射領域
４０：溶融凝固部
５０：状態変化部
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）
Ｄ：交差方向（境界部に交差する方向）
Ｐ０：検査用照射位置
Ｓ１：第１工程
Ｓ２：第２工程
Ｓ３：検査工程
1: Welded joint 10: Boundary portion 11: First metal material 12: Second metal material 30: Energy beam 31: Irradiation position 32: Irradiation center (center of irradiation range)
33: Irradiation area 40: Melt solidification part 50: State change part 60: Rotating electric machine 61:
D: Crossing direction (direction crossing the boundary)
P0: Irradiation position for inspection S1: First step S2: Second step S3: Inspection step
Claims (17)
前記第１金属材と前記第２金属材とを溶融凝固させて、点状又は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、
前記第１工程の前又は後に、前記エネルギビームの照射位置を、前記境界部に交差する方向において前記第１工程での前記エネルギビームの照射位置に対して規定の位置関係となる位置にして、前記第１工程での前記エネルギビームの照射領域の内側又は外側の検査用照射位置に前記エネルギビームを照射し、前記検査用照射位置の状態を変化させて、点状又は前記境界部に沿った線状の状態変化部を形成する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記境界部に対する前記状態変化部の位置を検査する検査工程と、を備える溶接方法。 It is a welding method in which an energy beam is applied to a boundary portion between a first metal material and a second metal material to weld the first metal material and the second metal material.
The first step of melt-solidifying the first metal material and the second metal material to form a dot-shaped or linear melt-solidified portion along the boundary portion.
Before or after the first step, the irradiation position of the energy beam is set to a position having a predetermined positional relationship with respect to the irradiation position of the energy beam in the first step in the direction intersecting the boundary portion. The energy beam is irradiated to the inspection irradiation position inside or outside the irradiation region of the energy beam in the first step, and the state of the inspection irradiation position is changed to be along a point or a boundary portion. The second step of forming a linear state change part and
A welding method comprising the first step and the inspection step of inspecting the position of the state changing portion with respect to the boundary portion after the first step and the second step.
前記第１金属材と前記第２金属材とを溶融凝固させて、点状又は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、
前記第１工程の前又は後に、前記エネルギビームの照射位置を、前記境界部に交差する方向において前記第１工程での前記エネルギビームの照射位置に対して規定の位置関係となる位置にして、前記第１工程での前記エネルギビームの照射領域の内側又は外側の検査用照射位置に前記エネルギビームを照射し、前記検査用照射位置の状態を変化させて、点状又は前記境界部に沿った線状の状態変化部を形成する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記境界部に対する前記状態変化部の位置を検査する検査工程と、を備え、
前記第１工程では、前記エネルギビームの照射範囲の中心が前記境界部に対して前記第１金属材の側に位置するように、前記エネルギビームを照射する溶接方法。 It is a welding method in which an energy beam is applied to a boundary portion between a first metal material and a second metal material to weld the first metal material and the second metal material.
The first step of melt-solidifying the first metal material and the second metal material to form a dot-shaped or linear melt-solidified portion along the boundary portion.
Before or after the first step, the irradiation position of the energy beam is set to a position having a predetermined positional relationship with respect to the irradiation position of the energy beam in the first step in the direction intersecting the boundary portion. The energy beam is irradiated to the inspection irradiation position inside or outside the irradiation region of the energy beam in the first step, and the state of the inspection irradiation position is changed to be along a point or a boundary portion. The second step of forming a linear state change part and
After the second step, an inspection step of inspecting the position of the state changing portion with respect to the boundary portion is provided .
In the first step, a welding method of irradiating the energy beam so that the center of the irradiation range of the energy beam is located on the side of the first metal material with respect to the boundary portion .
前記第２工程の後であって前記第１工程の前に、前記境界部に対する前記状態変化部の位置を認識可能なデータを取得する、請求項１から９のいずれか一項に記載の溶接方法。 The second step is executed before the first step, and in the second step, the energy beam is irradiated to the inspection irradiation position inside the irradiation region of the energy beam in the first step.
The welding according to any one of claims 1 to 9 , wherein after the second step and before the first step, data that can recognize the position of the state changing portion with respect to the boundary portion is acquired. Method.
前記第１金属材と前記第２金属材とが溶融凝固してなる、点状又は前記第１金属材と前記第２金属材との境界部に沿った線状の溶融凝固部が形成され、
前記溶融凝固部の前記境界部に交差する方向の中央部は、前記境界部よりも前記第１金属材の側に位置し、
前記溶融凝固部から前記境界部に沿って離れた位置に、前記第１金属材と前記第２金属材との少なくとも一方の状態が変化してなる、前記溶融凝固部よりも前記境界部に交差する方向の寸法が小さい状態変化部が形成されている、溶接接合体。 It is a welded joint between the first metal material and the second metal material.
A punctate or linear melt-solidified portion along the boundary between the first metal material and the second metal material is formed in which the first metal material and the second metal material are melt-solidified.
The central portion of the melt-solidified portion in the direction intersecting the boundary portion is located closer to the first metal material than the boundary portion.
At a position distant from the melt-solidified portion along the boundary portion, at least one of the states of the first metal material and the second metal material changes, and the boundary portion intersects with the melt-solidified portion. A welded joint in which a state-changing part with a small dimension in the direction of swelling is formed.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080277385A1 (en) | 2007-05-12 | 2008-11-13 | Honeywell International Inc. | Button attachment method for saw torque sensor |
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Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57139487A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-28 | Toshiba Corp | Welding method of stainless steel |
| JPS59163091A (en) * | 1983-03-03 | 1984-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Laser working method |
| JPH03210985A (en) * | 1990-01-11 | 1991-09-13 | Rohm Co Ltd | Laser beam welding equipment and method |
| JP2669147B2 (en) * | 1990-11-27 | 1997-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | Laser welding apparatus and laser welding method |
-
2018
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080277385A1 (en) | 2007-05-12 | 2008-11-13 | Honeywell International Inc. | Button attachment method for saw torque sensor |
| JP2015119556A (en) | 2013-12-18 | 2015-06-25 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Rotor for rotary electric machine and manufacturing method of the same |
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