JP7238437B2 - 溶接方法及び溶接接合体 - Google Patents

Description

本発明は、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材とを溶接する溶接方法、及び、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との溶接接合体に関する。

金属材同士を溶接により接合して製品を製造する技術として、特開２０１５－１１９５５７号公報（特許文献１）には、軸体（１０）とエンドプレート（３０）とを溶接する工程を備えた回転電機用ロータ（１）の製造方法が開示されている。特許文献１の段落００２７，００３８に記載されているように、軸体（１０）やエンドプレート（３０）は、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム合金等の、溶接可能な金属材とされる。なお、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献１のものである。

ところで、部品を構成する金属材の種類は、各部品に要求される性能や特性（例えば、機械的強度、電気的特性、磁気的特性、加工特性等）に応じて選択されるため、溶接の対象となる２つの金属材が、互いに異なる種類の金属材となる場合がある。この場合、２つの金属材の溶接部には、これら２つの金属材の成分が混合した組織が形成され、溶接条件によっては、溶接部に脆い組織が形成される場合がある。レーザビームや電子ビーム等のエネルギビームの照射位置を走査して溶接を行う場合、エネルギビームの照射により溶融した溶融金属は走査方向の後方側に流れるため、溶接終端位置には、一般に、溶融金属の不足によりクレータ（凹部）が形成される。また、溶接終端位置では残留応力やひずみが大きくなりやすいため、溶接終端位置に脆い組織が形成されると、割れが発生しやすくなる等の溶接部の信頼性の低下につながるおそれがある。しかしながら、特許文献１にはこの点についての記載はない。

特開２０１５－１１９５５７号公報

そこで、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との溶接部の信頼性を適切に確保することが可能な技術の実現が望まれる。

上記に鑑みた、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との境界部にエネルギビームを照射して、前記第１種金属材と前記第２種金属材とを溶接する溶接方法の特徴構成は、前記第１種金属材は、前記第２種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記エネルギビームの照射位置を前記境界部に沿って第１位置から第２位置まで走査して、前記境界部に沿った線状の溶融凝固部を形成する第１工程と、前記境界部に交差する方向に沿って前記第２種金属材の側から前記第１種金属材の側へ向かう側を第１側として、前記第１工程の後、前記エネルギビームの照射位置を、前記第２位置よりも前記第１側の位置である第３位置まで前記第２位置から走査して、前記エネルギビームの照射を終了する第２工程と、を備える点にある。

上記の特徴構成によれば、溶接方法が第１工程に加えて第２工程を備えるため、溶接終端位置を、第２位置よりも第１側の位置である第３位置とすることができる。第１側は、第１種金属材と第２種金属材との境界部に交差する方向に沿って第２種金属材の側から第１種金属材の側へ向かう側であるため、溶接終端位置を第３位置とすることで、溶接終端位置が第２位置となる場合に比べて、溶接終端位置における第１種金属材の溶融比率を高めることができる。第１種金属材は、第２種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第１種金属材の溶融比率を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えること（すなわち、脆さの程度を低く抑えること）ができる。この結果、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第２位置は、第３位置とは異なり、境界部に沿った線状の溶融凝固部を形成する際のエネルギビームの照射位置であるため、第２位置に形成され得るクレータの深さは、溶接部の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の特徴構成によれば、第２工程の実行により第２位置に対して溶融金属を供給することができるため、仮に第２位置にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。更には、第２工程では、エネルギビームの照射位置が第２位置から第１側に走査されるため、第２位置に対して供給される溶融金属に含まれる第１種金属材の割合を高めて、第２位置に形成される組織の脆性を低く抑えることもできる。上記の特徴構成によれば、これらの点からも、溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となっている。

上記に鑑みた、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との溶接接合体の特徴構成は、前記第１種金属材は、前記第２種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記第１種金属材と前記第２種金属材との境界部に沿って、前記第１種金属材と前記第２種金属材とが溶融凝固した第１溶融凝固部が形成され、前記境界部に交差する方向に沿って前記第２種金属材の側から前記第１種金属材の側へ向かう側を第１側として、前記第１溶融凝固部の一部から前記第１側へ延びるように、少なくとも前記第１種金属材が溶融凝固した第２溶融凝固部が形成されている点にある。

上記の特徴構成によれば、溶接接合体に、第１溶融凝固部に加えて第２溶融凝固部が形成されるため、エネルギビームの照射位置を走査してこれらの溶融凝固部を形成する場合に、溶接終端位置を、第２溶融凝固部の形成位置（例えば、第２溶融凝固部における第１溶融凝固部との連結部とは反対側の端部の形成位置）とすることができる。第２溶融凝固部は、第１溶融凝固部の一部から第１側に延びるように形成され、第１側は、第１種金属材と第２種金属材との境界部に交差する方向に沿って第２種金属材の側から第１種金属材の側へ向かう側である。そのため、溶接終端位置を第２溶融凝固部の形成位置とすることで、溶接終端位置が第１溶融凝固部の形成位置となる場合に比べて、溶接終端位置における第１種金属材の溶融比率を高めることができる。第１種金属材は、第２種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第１種金属材の溶融比率を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。この結果、互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第１溶融凝固部は、第２溶融凝固部とは異なり境界部に沿って形成されるため、第１溶融凝固部に形成され得るクレータの深さは、溶接部の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の特徴構成によれば、クレータが形成されやすい溶接終端位置を、第１溶融凝固部が形成されない位置とすることができるため、仮に第１溶融凝固部にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。上記の特徴構成によれば、この点からも、溶接部の信頼性を適切に確保することが可能となっている。

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。

実施形態に係る溶接部の平面図 溶融凝固部の形状の一例を示す溶接部の断面図 金属組織図 実施形態に係る第１工程の説明図 実施形態に係る第２工程の説明図 溶接方法を示すフローチャート その他の実施形態に係る溶接接合体の一部の平面図 図７におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図 図７におけるＩＸ－ＩＸ断面図 その他の実施形態に係る溶接部の平面図 その他の実施形態に係る溶接部の平面図 その他の実施形態に係る溶接部の平面図

溶接方法及び溶接接合体の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に述べるように、溶接方法は、互いに異なる種類の第１種金属材１１と第２種金属材１２との境界部１０にエネルギビーム３０を照射して、第１種金属材１１と第２種金属材１２とを溶接する方法である。このような溶接方法により、互いに異なる種類の第１種金属材１１と第２種金属材１２との溶接接合体１が得られる。

図１に示すように、溶接接合体１における第１種金属材１１と第２種金属材１２との溶接部２０には、溶融凝固部４０が形成されている。溶融凝固部４０は、エネルギビーム３０の照射により溶融した溶融金属（溶接金属）が凝固して形成される。以下に述べるように、本実施形態では、溶融凝固部４０は、第１溶融凝固部４１と第２溶融凝固部４２とを備えている。なお、エネルギビーム３０は、例えば、レーザビームや電子ビーム等とされる。

図１に示すように、溶接接合体１には、第１種金属材１１と第２種金属材１２との境界部１０（対向部）に沿って、第１種金属材１１と第２種金属材１２とが溶融凝固した第１溶融凝固部４１が形成されている。第１溶融凝固部４１は、境界部１０に沿った線状の溶融凝固部である。本実施形態では、境界部１０は、直線状に延びるように形成されており、具体的には、エネルギビーム３０の照射側（図２における上側）から見た平面視で、直線状に延びるように形成されている。そして、本実施形態では、第１溶融凝固部４１は、境界部１０に沿った直線状（平面視で直線状）に形成されている。ここでは、第１溶融凝固部４１は、境界部１０に平行な直線状に形成されている。以下では、平面視で境界部１０に沿う方向を第１方向Ｂ１とする（図１参照）。すなわち、第１方向Ｂ１は、第１溶融凝固部４１の延在方向である。また、以下では、第１方向Ｂ１に直交する断面において境界部１０（第１種金属材１１と第２種金属材１２との接合面）に沿う方向を第２方向Ｂ２とする（図２参照）。すなわち、第２方向Ｂ２は、第１溶融凝固部４１の深さ方向である。

図１に示すように、溶接接合体１には、第１溶融凝固部４１の一部から第１側Ｄ１へ延びるように、少なくとも第１種金属材１１が溶融凝固した第２溶融凝固部４２が形成されている。本実施形態では、第２溶融凝固部４２は、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の端部から第１側Ｄ１へ延びるように形成されている。ここで、第１側Ｄ１は、境界部１０に交差する方向（交差方向Ｄ）に沿って第２種金属材１２の側から第１種金属材１１の側へ向かう側である。また、後述する第２側Ｄ２は、交差方向Ｄにおける第１側Ｄ１とは反対側、すなわち、交差方向Ｄに沿って第１種金属材１１の側から第２種金属材１２の側へ向かう側である。交差方向Ｄは、平面視で境界部１０に交差する方向である。本実施形態では、交差方向Ｄを、一例として、境界部１０に直角で交差する方向（すなわち、境界部１０に直交する方向）としている。すなわち、交差方向Ｄは、第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２の双方に直交する方向である。そして、本実施形態では、第２溶融凝固部４２は、交差方向Ｄに沿った直線状（平面視で直線状）に形成されている。ここでは、第２溶融凝固部４２は、交差方向Ｄに平行な直線状に形成されている。

図２に示すように、ここでは、第２種金属材１２におけるエネルギビーム３０が照射される側の外面（図２における上面）が、第１種金属材１１におけるエネルギビーム３０が照射される側の外面（図２における上面）と平行に配置される場合を例示しているが、第２種金属材１２におけるエネルギビーム３０が照射される側の外面が、第１種金属材１１におけるエネルギビーム３０が照射される側の外面に対して交差して配置される（例えば、直交するように配置される）構成とすることもできる。

第１種金属材１１と第２種金属材１２とは、互いに異なる種類の金属材である。そのため、第１種金属材１１と第２種金属材１２との溶接部２０には、これら第１種金属材１１及び第２種金属材１２の成分が混合した組織が形成される。そして、溶接部２０に形成される組織の組成（溶接金属の組成）は、第１種金属材１１の溶融比率Ｗに応じて変化する。ここでは、溶融比率Ｗを、図２に示すように、溶融凝固部４０の断面（第１方向Ｂ１に直交する断面）における、“１１ａ”で示す面積（第１種金属材１１の溶融面積）と“１２ａ”で示す面積（第２種金属材１２の溶融面積）との和に対する、“１１ａ”で示す面積（第１種金属材１１の溶融面積）の比率として定義する。

溶接部２０に形成される組織の特性は、溶融比率Ｗが低くなるに従って、第２種金属材１２の特性に近くなり、溶融比率Ｗが高くなるに従って、第１種金属材１１の特性に近くなる。第１種金属材１１は、第２種金属材１２よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材である。そのため、溶接部２０に形成される組織の脆性は、溶融比率Ｗが低くなるに従って増加し（すなわち、脆さの程度が高くなり）、溶融比率Ｗが高くなるに従って減少する（すなわち、脆さの程度が低くなる）。

本実施形態では、第１種金属材１１はステンレス鋼材であり、第２種金属材１２は炭素鋼材である。また、本実施形態では、第１種金属材１１は、第２種金属材１２よりも炭素量が少ないステンレス鋼材である。第１種金属材１１を構成するステンレス鋼は、例えば、クロム及びニッケルを含むステンレス鋼（すなわち、オーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系のステンレス鋼）とすることができる。一例として、第１種金属材１１を構成するステンレス鋼を、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定されるＳＵＳ３０４とすることができる。また、第２種金属材１２を構成する炭素鋼は、例えば、機械構造用炭素鋼とすることができる。一例として、第２種金属材１２を構成する炭素鋼を、ＪＩＳに規定されるＳ２５Ｃとすることができる。

第１種金属材１１と第２種金属材１２との溶接部２０に形成される組織は、図３に示す金属組織図（シェフラーの組織図）から、オーステナイト（Ａ）、フェライト（Ｆ）、マルテンサイト（Ｍ）、及びこれらの混合組織のいずれであるかを推定することができる。具体的には、図３に一例を示すように、第１種金属材１１のクロム当量（Ｃｒｅｑ）とニッケル当量（Ｎｉｅｑ）とにより定まる点が、溶融比率Ｗが１００（％）となる場合の組織（すなわち、第１種金属材１１の組織）を示し、第２種金属材１２のクロム当量（Ｃｒｅｑ）とニッケル当量（Ｎｉｅｑ）とにより定まる点が、溶融比率Ｗが０（％）となる場合の組織（すなわち、第２種金属材１２の組織）を示す。そして、これらの２点を結ぶ直線上の点が、溶接部２０に形成される組織を表し、溶接部２０に形成される組織を示す点は、溶融比率Ｗが高くなるに従って、“Ｗ＝１００（％）”で示す点に向かって移動する。図３から、溶融比率Ｗが低くなるに従って、溶接部２０に形成される組織のクロム当量やニッケル当量が減少し、これに応じて脆く割れやすい（例えば、低温割れが発生しやすい）組織となることがわかる。また、図３から、溶融比率Ｗが高くなるに従って、溶接部２０に形成される組織のクロム当量やニッケル当量が増加し、これに応じて割れ（例えば、低温割れ）や脆化を抑制できる組織となることがわかる。すなわち、溶融比率Ｗが低くなるに従って、溶接部２０に形成される組織はマルテンサイト化しやすくなり、溶融比率Ｗが高くなるに従って、溶接部２０に形成される組織はオーステナイト化しやすくなる。

溶接部２０における溶融比率Ｗは、溶接を行う際のエネルギビーム３０の照射範囲の中心位置（交差方向Ｄの位置）に応じて変化する。具体的には、エネルギビーム３０の照射中心３２（照射範囲の中心）が境界部１０に一致する場合の溶融比率Ｗを基準溶融比率として、照射中心３２が境界部１０に対して第１側Ｄ１に位置する場合には、溶融比率Ｗは基準溶融比率よりも大きくなり、この場合、照射中心３２と境界部１０との離間距離Ａ（図２参照）が大きくなるに従って、溶融比率Ｗも大きくなる。一方、照射中心３２が境界部１０に対して第２側Ｄ２に位置する場合には、溶融比率Ｗは基準溶融比率よりも小さくなり、この場合、照射中心３２と境界部１０との離間距離Ａが大きくなるに従って、溶融比率Ｗは小さくなる。

次に、本実施形態に係る、境界部１０にエネルギビーム３０を照射して第１種金属材１１と第２種金属材１２とを溶接する溶接方法について説明する。図６に示すように、この溶接方法には、第１工程Ｓ１と第２工程Ｓ２とが含まれる。

図４に示すように、第１工程Ｓ１は、エネルギビーム３０の照射位置３１を境界部１０に沿って第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで走査して、第１溶融凝固部４１を形成する工程である。なお、エネルギビーム３０の照射位置３１の走査は、照射位置３１及び金属材（１１，１２）の少なくとも一方を移動させて（例えば、直線移動又は回転移動させて）行われる。図４では、第１工程Ｓ１におけるエネルギビーム３０の照射中心３２の移動軌跡を矢印で示している。本実施形態では、第１工程Ｓ１では、エネルギビーム３０の照射位置３１を、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで一方向に走査する。そのため、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の一方側の端部は第１位置Ｐ１に形成され、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の他方側の端部は第２位置Ｐ２に形成される。言い換えれば、本実施形態では、溶接始端位置である第１位置Ｐ１は、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の一方側の端部の形成位置とされ、第１工程Ｓ１から第２工程Ｓ２に移行する際のエネルギビーム３０の照射位置３１である第２位置Ｐ２は、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の他方側の端部の形成位置とされる。

図４では、エネルギビーム３０が第２位置Ｐ２に照射されている状態を示している。そのため、第２位置Ｐ２には、溶融状態の溶融金属により溶融池５０が形成されていると共に、金属の蒸気圧及び溶融金属の表面張力によりキーホール５１が形成されている。一方、第２位置Ｐ２よりも走査方向の後方側の部分（第１位置Ｐ１側の部分）では、溶融金属が凝固して第１溶融凝固部４１が形成されている。

図４に示すように、本実施形態では、第１工程Ｓ１において、エネルギビーム３０の照射中心３２が境界部１０に対して第１種金属材１１の側（第１側Ｄ１）に位置するように、エネルギビーム３０を照射する。これにより、エネルギビーム３０の照射中心３２が境界部１０に位置するようにエネルギビーム３０を照射する場合に比べて、第１溶融凝固部４１を形成する際の溶融比率Ｗが高くなり、第１溶融凝固部４１を構成する組織の脆性を低く抑えることが可能となっている。第１工程Ｓ１を実行する際の照射中心３２と境界部１０との離間距離Ａは、例えば、溶融比率Ｗが４５（％）～８０（％）の範囲内の値となる距離に設定される。なお、本実施形態では、図２に示すように、第１工程Ｓ１において、エネルギビーム３０を第２方向Ｂ２に対して傾斜した方向に照射する。具体的には、エネルギビーム３０が照射中心３２に対して第１側Ｄ１から入射するように、エネルギビーム３０を照射する。

本実施形態では、照射中心３２の境界部１０に対する位置（交差方向Ｄの位置）により、溶接部２０に形成される組織の組成を調整することができるため、第１工程Ｓ１を、フィラー（溶加材）を用いない溶接工程としている。本実施形態では、以下に述べる第２工程Ｓ２も、フィラーを用いない溶接工程としている。

図５に示すように、第２工程Ｓ２は、第１工程Ｓ１の後、エネルギビーム３０の照射位置３１を、第２位置Ｐ２よりも第１側Ｄ１の位置である第３位置Ｐ３まで第２位置Ｐ２から走査して、エネルギビーム３０の照射を終了する工程である。すなわち、本実施形態では、第２工程Ｓ２は、第２溶融凝固部４２を形成する工程である。図５では、第１工程Ｓ１におけるエネルギビーム３０の照射中心３２の移動軌跡を破線で示し、第２工程Ｓ２におけるエネルギビーム３０の照射中心３２の移動軌跡を実線の矢印で示している。本実施形態では、第２工程Ｓ２では、エネルギビーム３０の照射位置３１を、第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３まで一方向に走査する。そのため、第２溶融凝固部４２における第１溶融凝固部４１との連結部とは反対側の端部の位置は、第３位置Ｐ３に形成される。言い換えれば、溶接終端位置である第３位置Ｐ３は、第２溶融凝固部４２の形成位置とされ、本実施形態では、第２溶融凝固部４２における第１溶融凝固部４１との連結部とは反対側の端部の形成位置とされる。また、本実施形態では、第３位置Ｐ３は、第２位置Ｐ２と第１方向Ｂ１の同じ位置とされる。

このように、第２位置Ｐ２よりも第１側Ｄ１の位置である第３位置Ｐ３を溶接終端位置とすることで、溶接方法が第２工程Ｓ２を備えずに溶接終端位置が第２位置Ｐ２となる場合に比べて、溶接終端位置における溶融比率Ｗを高めることができ、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることが可能となっている。なお、第３位置Ｐ３は溶接終端位置であるため、残留応力やひずみが大きくなりやすいが、このように第３位置Ｐ３に形成される組織の脆性を低く抑えることができるため、第３位置Ｐ３に割れが発生し難い構成とすることが可能となっている。なお、第３位置Ｐ３は境界部１０から離間した位置であるため、仮に第３位置Ｐ３に割れが発生したとしても、溶接部２０の信頼性に与える影響は限定的である。

また、第１工程Ｓ１の後に第２工程Ｓ２を実行することで、第２位置Ｐ２に対して溶融金属を供給することができるため、仮に第２位置Ｐ２にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることが可能となっている。すなわち、第１工程Ｓ１での溶接条件が、仮に溶接終端位置が第２位置Ｐ２とされた場合に、図５において破線で示すような深さが第１深さＺ１となるクレータが第２位置Ｐ２に形成される溶接条件である場合であっても、第２工程Ｓ２の実行により第２位置Ｐ２に対して溶融金属を供給して、第２位置Ｐ２に形成されるクレータの深さを低減すること（図５に示す例では、クレータの深さを、第１深さＺ１よりも小さい第２深さＺ２とすること）が可能となっている。なお、第２工程Ｓ２の実行により第２位置Ｐ２に対して供給される溶融金属の量によっては、第２位置Ｐ２にクレータが形成されない構成とすることもできる。更には、第２工程Ｓ２では、エネルギビーム３０の照射位置３１が第２位置Ｐ２から第１側Ｄ１に走査されるため、第２位置Ｐ２に対して供給される溶融金属に含まれる第１種金属材１１の割合を高めて、第２位置Ｐ２に形成される組織の脆性を低く抑えることも可能となっている。

図５に示すように、本実施形態では、第３位置Ｐ３は、境界部１０に対して第１種金属材１１の側（第１側Ｄ１）に離間して溶融池５０が形成される位置である。すなわち、図５に示すように、エネルギビーム３０が第３位置Ｐ３に照射されている状態で形成される溶融池５０は、境界部１０に対して第１側Ｄ１に離間して形成される。本実施形態では、第３位置Ｐ３は、第１溶融凝固部４１に対して第１種金属材１１の側（第１側Ｄ１）に離間して溶融池５０が形成される位置である。すなわち、図５に示すように、エネルギビーム３０が第３位置Ｐ３に照射されている状態で形成される溶融池５０は、第１溶融凝固部４１に対して第１側Ｄ１に離間して形成される。第３位置Ｐ３をこのような位置とすることで、エネルギビーム３０が第３位置Ｐ３に照射されている状態で、溶融池５０内の溶融金属の大部分が第１種金属材１１となり、第３位置Ｐ３における第１種金属材１１の溶融比率Ｗを高く確保しやすくなっている。なお、第３位置Ｐ３を、第１溶融凝固部４１に対して第１側Ｄ１に離間して溶融池５０が形成されない位置や、境界部１０に対して第１側Ｄ１に離間して溶融池５０が形成されない位置とすることも可能である。

また、本実施形態では、第２工程Ｓ２では、エネルギビーム３０の照射位置３１が、第１溶融凝固部４１に対して第１種金属材１１の側（第１側Ｄ１）に離間して溶融池５０が形成される位置（特定位置）に移動するまでの間、エネルギビーム３０の照射強度を、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射強度と同等（例えば、同一）とする。特定位置は、第３位置Ｐ３を限度として、溶融池５０の第２側Ｄ２の端部が第１溶融凝固部４１の第１側Ｄ１の端部と交差方向Ｄの同じ位置に配置される位置よりも第１側Ｄ１の位置に設定される。このような構成とすることで、第２工程Ｓ２の実行により第２位置Ｐ２に対して供給される溶融金属の量を多く確保することが可能となっている。なお、エネルギビーム３０の照射強度を第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射強度と同等に維持したまま第２工程Ｓ２を開始するものの、第１溶融凝固部４１に対して第１側Ｄ１に離間して溶融池５０が形成されていない時点でエネルギビーム３０の照射強度を低下させる構成や、第２工程Ｓ２の開始当初から、エネルギビーム３０の照射強度を第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射強度よりも低くする構成とすることも可能である。

なお、第２工程Ｓ２の開始時点又はそれよりも後の時点で、エネルギビーム３０の照射強度を次第に低下させる（例えば、一定の変化率で低下させる）構成とすることもできる。この際のエネルギビーム３０の照射強度の初期値（次第に低下させる前の値）は、第１工程Ｓ１でのエネルギビーム３０の照射強度と同等（例えば、同一）とすることができる。第２工程Ｓ２の開始時点よりも後の時点でエネルギビーム３０の照射強度を次第に低下させる構成とする場合、例えば、エネルギビーム３０の照射位置３１が上述した特定位置に到達した時点で、エネルギビーム３０の照射強度を次第に低下させる構成とすることができる。

〔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。

（１）上記の実施形態では、境界部１０が直線状に延びるように形成され、第１溶融凝固部４１が、境界部１０に沿った直線状に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、境界部１０が曲線状に延びるように形成され、第１溶融凝固部４１が、境界部１０に沿った曲線状に形成される構成とすることもできる。このような構成の一例を図７～図９に示す。

図７～図９に示す例では、回転電機６０が備えるエンドプレート６２及び支持部材６３が、第１種金属材１１と第２種金属材１２との溶接接合体１である。具体的には、第１種金属材１１は、回転電機６０が備える円筒状のロータコア６１の軸方向端面６１ａに取り付けられるエンドプレート６２であり、第２種金属材１２は、ロータコア６１の内周面６１ｂに接するように配置されてロータコア６１を支持する支持部材６３である。支持部材６３は、回転電機６０の軸方向Ｌに延びる筒状に形成されている。エンドプレート６２の内周面は、支持部材６３の外周面に対して回転電機６０の径方向Ｒに対向するように配置されており、エンドプレート６２の内周面と支持部材６３の外周面とが、第１溶接部２１において溶接により接合されている。第１溶接部２１は、周方向Ｃの複数箇所に形成されている。第１溶接部２１は、上記実施形態での溶接部２０に相当するが、ここでは、第１種金属材１１と第２種金属材１２との境界部１０は、回転電機６０の周方向Ｃに沿って延びる曲線状（円弧状）に形成され、第１溶融凝固部４１も、周方向Ｃに沿って延びる曲線状（円弧状）に形成されている。この例では、周方向Ｃが第１方向Ｂ１となり、軸方向Ｌが第２方向Ｂ２となり、径方向Ｒが交差方向Ｄとなる。

図７～図９に示す例では、ロータコア６１の内周面と支持部材６３の外周面とが、第２溶接部２２において溶接により接合されている。第２溶接部２２は、周方向Ｃの複数箇所に形成されている。ここでは、図７及び図８に示すように、エンドプレート６２の内周面における周方向Ｃの一部の領域に、軸方向Ｌの外側（軸方向Ｌにおけるロータコア６１の中央部から離れる側）から見てロータコア６１の軸方向端面６１ａを露出させる切り欠き部６２ａが形成されている。これにより、ロータコア６１及びエンドプレート６２の双方を支持部材６３に対して組み付けた状態で、エンドプレート６２の内周面と支持部材６３の外周面との境界部１０（対向部）に対して軸方向Ｌの外側からエネルギビーム３０を照射して第１溶接部２１を形成する工程と、ロータコア６１の内周面と支持部材６３の外周面との境界部（対向部）に対して軸方向Ｌの外側からエネルギビーム３０を照射して第２溶接部２２を形成する工程とを行うことが可能となっている。なお、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。

（２）上記の実施形態では、第２溶融凝固部４２が、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の端部から第１側Ｄ１へ延びるように形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１０に示す例のように、第２溶融凝固部４２が、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の中間部から第１側Ｄ１へ延びるように形成される構成とすることもできる。図１０に示す例では、第１工程Ｓ１において、エネルギビーム３０の照射位置３１を、第１位置Ｐ１から第４位置Ｐ４まで一方向に走査した後、第４位置Ｐ４から第２位置Ｐ２（第１位置Ｐ１と第４位置Ｐ４との間の位置）まで逆方向に走査する構成とすることができる。この場合、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の一方側の端部は第１位置Ｐ１に形成され、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の他方側の端部は第４位置Ｐ４に形成される。なお、エネルギビーム３０の照射位置３１を第４位置Ｐ４から第２位置Ｐ２まで走査する際のエネルギビーム３０の照射中心３２の位置は、エネルギビーム３０の照射位置３１を第１位置Ｐ１から第４位置Ｐ４まで走査する際のエネルギビーム３０の照射中心３２と交差方向Ｄの同じ位置としても、交差方向Ｄにずらした位置（例えば、第１側Ｄ１にずらした位置）としてもよい。

（３）上記の実施形態では、第３位置Ｐ３が、第２位置Ｐ２と第１方向Ｂ１の同じ位置とされる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第３位置Ｐ３を、第２位置Ｐ２とは第１方向Ｂ１の異なる位置とすることもできる。このような構成の２つの例を図１１及び図１２に示す。

図１１に示す例では、境界部１０に沿って（すなわち、第１方向Ｂ１に沿って）第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ向かう側を走査方向前方側ＳＤとして、第３位置Ｐ３は、第２位置Ｐ２に対して走査方向前方側ＳＤの位置とされている。この例では、上記の実施形態と同様に、第１位置Ｐ１は、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の一方側の端部の形成位置とされ、第２位置Ｐ２は、第１溶融凝固部４１における第１方向Ｂ１の他方側の端部の形成位置とされている。よって、図１１に示す例では、第１方向Ｂ１の一方側（走査方向前方側ＳＤと同じ側）を境界方向第１側ＢＤとして、第２溶融凝固部４２は、第１溶融凝固部４１における境界方向第１側ＢＤの端部から第１側Ｄ１へ延びるように、且つ、第１側Ｄ１に向かうに従って境界方向第１側ＢＤに向かうように形成されている。すなわち、第２溶融凝固部４２は、交差方向Ｄに対して傾斜した直線状に形成されている。

このように第３位置Ｐ３を第２位置Ｐ２に対して走査方向前方側ＳＤの位置とした場合には、第２工程Ｓ２でのエネルギビーム３０の照射位置３１の走査方向に、走査方向前方側ＳＤの成分が含まれる。そのため、照射位置３１の走査方向前方側ＳＤへの走査を第２位置Ｐ２において停止させることなく（例えば、走査方向前方側ＳＤへの走査速度を維持したまま）、第１工程Ｓ１から第２工程Ｓ２に移行することができる。例えば、照射位置３１を第１方向Ｂ１に沿って走査する第１走査機構と、照射位置３１を交差方向Ｄに沿って走査する第２走査機構とを用いる場合、第１工程Ｓ１では、第１走査機構を動作させて照射位置３１を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで走査し、第２工程Ｓ２では、第１走査機構の動作を継続したまま第２走査機構を動作させることで、照射位置３１を第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３まで走査することができる。

図１２に示す例でも、図１１に示す例と同様に、第３位置Ｐ３は、第２位置Ｐ２に対して走査方向前方側ＳＤの位置とされている。但し、図１２に示す例では、第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３との間に、第５位置Ｐ５を設定し、第２工程Ｓ２では、エネルギビーム３０の照射位置３１を、第２位置Ｐ２から第５位置Ｐ５まで走査した後、第５位置Ｐ５から第３位置Ｐ３まで走査する。そして、第５位置Ｐ５は、第１方向Ｂ１における第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３との間の位置であって、第３位置Ｐ３と交差方向Ｄの同じ位置に設定されている。よって、図１２に示す例では、第２工程Ｓ２において、第２溶融凝固部４２に加えて第３溶融凝固部４３が形成される。ここで、第２溶融凝固部４２は、第１溶融凝固部４１における境界方向第１側ＢＤの端部から第１側Ｄ１へ延びるように、且つ、第１側Ｄ１に向かうに従って境界方向第１側ＢＤに向かうように形成される。また、第３溶融凝固部４３は、第２溶融凝固部４２における第１溶融凝固部４１との連結部とは反対側の端部から、境界部１０に沿って（ここでは、境界部１０に平行に）境界方向第１側ＢＤへ延びるように形成される。このように、図１２に示す例では、溶融凝固部４０は、第１溶融凝固部４１及び第２溶融凝固部４２に加えて、第３溶融凝固部４３を備えている。

図１２に示す例では、図１１に示す例に比べて、溶融凝固部４０の形成領域が交差方向Ｄに大きくなることを抑制しつつ、第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３までの照射位置３１の走査方向に沿った距離を長く確保しやすい。よって、第２工程Ｓ２の開始時点又はそれよりも後の時点で、エネルギビーム３０の照射強度を次第に低下させる場合に、溶接終端位置となる第３位置Ｐ３でのエネルギビーム３０の照射強度を小さく抑えて、第３位置Ｐ３に形成され得るクレータの深さを小さく抑えることが容易となる。なお、図１２に示す例において第２工程Ｓ２の開始時点よりも後の時点でエネルギビーム３０の照射強度を次第に低下させる構成とする場合、例えば、エネルギビーム３０の照射位置３１が第５位置Ｐ５に到達する時点又はそれよりも前の時点で、エネルギビーム３０の照射強度を次第に低下させる構成とすることができる。

（４）上記の実施形態では、第１工程Ｓ１において、エネルギビーム３０の照射中心３２が境界部１０に対して第１種金属材１１の側に位置するように、エネルギビーム３０を照射する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１工程Ｓ１において、エネルギビーム３０の照射中心３２が境界部１０に位置するようにエネルギビーム３０が照射される構成や、第１工程Ｓ１において、エネルギビーム３０の照射中心３２が境界部１０に対して第２種金属材１２の側に位置するようにエネルギビーム３０が照射される構成とすることも可能である。

（５）上記の実施形態では、第１種金属材１１がステンレス鋼材であり、第２種金属材１２が炭素鋼材である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第１種金属材１１が炭素鋼材であり、第２種金属材１２が鋳鉄材である構成とすることや、第１種金属材１１が炭素鋼材であり、第２種金属材１２が第１種金属材１１より炭素量の多い炭素鋼材である構成とすることができる。すなわち、互いに異なる２種類の金属材のうち、炭素量又は炭素当量の少ない金属材を第１種金属材１１とし、残りの金属材を第２種金属材１２とすることができる。このように、炭素量又は炭素当量を指標（硬度又は脆性に関する指標）として、第１種金属材１１が、第２種金属材１２よりも、炭素量又は炭素当量が少ない構成とすることができる。

（６）上記の実施形態では、第２溶融凝固部４２が、交差方向Ｄに沿った直線状に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１１及び図１２に示す例のように、第２溶融凝固部４２が、交差方向Ｄに対して傾斜した直線状に形成される構成とすることもできる。また、第２溶融凝固部４２の境界部１０に沿う方向の位置（第１方向Ｂ１の位置）が、交差方向Ｄに沿って一定でない構成、例えば、第２溶融凝固部４２が、平面視で曲線状に形成される構成とすることもできる。

（７）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔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。

互いに異なる種類の第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との境界部（１０）にエネルギビーム（３０）を照射して、前記第１種金属材（１１）と前記第２種金属材（１２）とを溶接する溶接方法であって、前記第１種金属材（１１）は、前記第２種金属材（１２）よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を前記境界部（１０）に沿って第１位置（Ｐ１）から第２位置（Ｐ２）まで走査して、前記境界部（１０）に沿った線状の溶融凝固部（４１）を形成する第１工程（Ｓ１）と、前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）に沿って前記第２種金属材（１２）の側から前記第１種金属材（１１）の側へ向かう側を第１側（Ｄ１）として、前記第１工程（Ｓ１）の後、前記エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を、前記第２位置（Ｐ２）よりも前記第１側（Ｄ１）の位置である第３位置（Ｐ３）まで前記第２位置（Ｐ２）から走査して、前記エネルギビーム（３０）の照射を終了する第２工程（Ｓ２）と、を備える。

この構成によれば、溶接方法が第１工程（Ｓ１）に加えて第２工程（Ｓ２）を備えるため、溶接終端位置を、第２位置（Ｐ２）よりも第１側（Ｄ１）の位置である第３位置（Ｐ３）とすることができる。第１側（Ｄ１）は、第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）に沿って第２種金属材（１２）の側から第１種金属材（１１）の側へ向かう側であるため、溶接終端位置を第３位置（Ｐ３）とすることで、溶接終端位置が第２位置（Ｐ２）となる場合に比べて、溶接終端位置における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることができる。第１種金属材（１１）は、第２種金属材（１２）よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えること（すなわち、脆さの程度を低く抑えること）ができる。この結果、互いに異なる種類の第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第２位置（Ｐ２）は、第３位置（Ｐ３）とは異なり、境界部（１０）に沿った線状の溶融凝固部（４１）を形成する際のエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）であるため、第２位置（Ｐ２）に形成され得るクレータの深さは、溶接部（２０）の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の構成によれば、第２工程（Ｓ２）の実行により第２位置（Ｐ２）に対して溶融金属を供給することができるため、仮に第２位置（Ｐ２）にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。更には、第２工程（Ｓ２）では、エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）が第２位置（Ｐ２）から第１側（Ｄ１）に走査されるため、第２位置（Ｐ２）に対して供給される溶融金属に含まれる第１種金属材（１１）の割合を高めて、第２位置（Ｐ２）に形成される組織の脆性を低く抑えることもできる。上記の構成によれば、これらの点からも、溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することが可能となっている。

ここで、前記境界部（１０）に沿って前記第１位置（Ｐ１）から前記第２位置（Ｐ２）へ向かう側を走査方向前方側（ＳＤ）として、前記第３位置（Ｐ３）は、前記第２位置（Ｐ２）に対して前記走査方向前方側（ＳＤ）の位置であると好適である。

この構成では、第２工程（Ｓ２）でのエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）の走査方向に、走査方向前方側（ＳＤ）の成分が含まれる。そのため、照射位置（３１）の走査方向前方側（ＳＤ）への走査を第２位置（Ｐ２）において停止させることなく、第１工程（Ｓ１）から第２工程（Ｓ２）に移行することができる。この結果、第２位置（Ｐ２）でのエネルギビーム（３０）の照射量を、第２位置（Ｐ２）に対して第１位置（Ｐ１）の側の位置での照射量に近づけること、すなわち、エネルギビーム（３０）の照射量の偏りを低減することが容易となる。また、第２位置（Ｐ２）における溶融凝固した組織の再溶融を回避することが容易となり、低融点材料の偏析の少ない組織を第２位置（Ｐ２）に形成しやすくなる。この結果、溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することが容易となる。

また、前記第１工程（Ｓ１）では、前記エネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）が前記境界部（１０）に対して前記第１種金属材（１１）の側に位置するように、前記エネルギビーム（３０）を照射すると好適である。

この構成によれば、第１工程（Ｓ１）においてエネルギビーム（３０）の照射範囲の中心（３２）が境界部（１０）に位置するようにエネルギビーム（３０）が照射される場合に比べて、線状の溶融凝固部（４１）を形成する際の第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることができる。よって、線状の溶融凝固部（４１）を構成する組織の脆性を低く抑えて、溶接部（２０）の信頼性を更に高めることができる。

また、前記第３位置（Ｐ３）は、前記境界部（１０）に対して前記第１種金属材（１１）の側に離間して溶融池（５０）が形成される位置であると好適である。

この構成によれば、溶接終端位置である第３位置（Ｐ３）を、エネルギビーム（３０）が第３位置（Ｐ３）に照射されている状態で、溶融池（５０）内の溶融金属の大部分が第１種金属材（１１）となる位置とすることができる。よって、第３位置（Ｐ３）における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高く確保しやすくなる。

また、前記第２工程（Ｓ２）の開始時点又はそれよりも後の時点で、前記エネルギビーム（３０）の照射強度を次第に低下させると好適である。

この構成によれば、第２工程（Ｓ２）の開始時点でのエネルギビーム（３０）の照射強度を、第２位置（Ｐ２）に対して適切な量の溶融金属を供給することが可能な程度に確保しつつ、第３位置（Ｐ３）に向かうに従ってエネルギビーム（３０）の照射強度を次第に低下させることで、溶接終端位置となる第３位置（Ｐ３）でのエネルギビーム（３０）の照射強度を小さく抑えて、第３位置（Ｐ３）に形成され得るクレータの深さを小さく抑えやすくなる。

また、前記第３位置（Ｐ３）は、前記線状の溶融凝固部（４１）に対して前記第１種金属材（１１）の側に離間して溶融池（５０）が形成される位置であり、前記第２工程（Ｓ２）では、前記エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）が、前記線状の溶融凝固部（４１）に対して前記第１種金属材（１１）の側に離間して溶融池（５０）が形成される位置に移動するまでの間、前記エネルギビーム（３０）の照射強度を、前記第１工程（Ｓ１）での前記エネルギビーム（３０）の照射強度と同等とすると好適である。

この構成によっても、溶接終端位置である第３位置（Ｐ３）を、エネルギビーム（３０）が第３位置（Ｐ３）に照射されている状態で、溶融池（５０）内の溶融金属の大部分が第１種金属材（１１）となる位置とすることができ、第３位置（Ｐ３）における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高く確保しやすくなる。
その上で、この構成によれば、エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）が、線状の溶融凝固部（４１）に対して第１種金属材（１１）の側に離間して溶融池（５０）が形成される位置に移動するまでの間、エネルギビーム（３０）の照射強度が、第１工程（Ｓ１）でのエネルギビーム（３０）の照射強度と同等とされる。よって、第２工程（Ｓ２）の開始当初からエネルギビーム（３０）の照射強度が第１工程（Ｓ１）でのエネルギビーム（３０）の照射強度よりも低くされる場合等に比べて、第２工程（Ｓ２）の実行により第２位置（Ｐ２）に対して供給される溶融金属の量を多く確保することができる。よって、仮に第２位置（Ｐ２）にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることが容易となる。

また、前記第１種金属材（１１）は、前記第２種金属材（１２）よりも、炭素量又は炭素当量が少ないと好適である。

この構成によれば、第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接部（２０）における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶接部（２０）に形成される組織の炭素量又は炭素当量を少なく抑えて、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述した各構成の溶接方法を実行することで、溶接終端位置である第３位置（Ｐ３）に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。

また、前記第１種金属材（１１）はステンレス鋼材であり、前記第２種金属材（１２）は炭素鋼材であると好適である。

この構成によれば、第１種金属材（１１）が、クロム及びニッケルを含むステンレス鋼材である場合に、第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接部（２０）における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶接部（２０）に形成される組織のクロム当量及びニッケル当量を多く確保して、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述した各構成の溶接方法を実行することで、溶接終端位置である第３位置（Ｐ３）に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。

また、前記第１種金属材（１１）は、回転電機（６０）が備える円筒状のロータコア（６１）の軸方向端面（６１ａ）に取り付けられるエンドプレート（６２）であり、前記第２種金属材（１２）は、前記ロータコア（６１）の内周面（６１ｂ）に接するように配置されて前記ロータコア（６１）を支持する支持部材（６３）であると好適である。

この構成によれば、互いに異なる種類の金属材により構成されたエンドプレート（６２）と支持部材（６３）とを溶接により接合して回転電機（６０）を製造する場合に、エンドプレート（６２）と支持部材（６３）との溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することができる。

互いに異なる種類の第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接接合体（１）であって、前記第１種金属材（１１）は、前記第２種金属材（１２）よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、前記第１種金属材（１１）と前記第２種金属材（１２）との境界部（１０）に沿って、前記第１種金属材（１１）と前記第２種金属材（１２）とが溶融凝固した第１溶融凝固部（４１）が形成され、前記境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）に沿って前記第２種金属材（１２）の側から前記第１種金属材（１１）の側へ向かう側を第１側（Ｄ１）として、前記第１溶融凝固部（４１）の一部から前記第１側（Ｄ１）へ延びるように、少なくとも前記第１種金属材（１１）が溶融凝固した第２溶融凝固部（４２）が形成されている。

この構成によれば、溶接接合体（１）に、第１溶融凝固部（４１）に加えて第２溶融凝固部（４２）が形成されるため、エネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を走査してこれらの溶融凝固部（４１，４２）を形成する場合に、溶接終端位置を、第２溶融凝固部（４２）の形成位置（例えば、第２溶融凝固部（４２）における第１溶融凝固部（４１）との連結部とは反対側の端部の形成位置）とすることができる。第２溶融凝固部（４２）は、第１溶融凝固部（４１）の一部から第１側（Ｄ１）に延びるように形成され、第１側（Ｄ１）は、第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との境界部（１０）に交差する方向（Ｄ）に沿って第２種金属材（１２）の側から第１種金属材（１１）の側へ向かう側である。そのため、溶接終端位置を第２溶融凝固部（４２）の形成位置とすることで、溶接終端位置が第１溶融凝固部（４１）の形成位置となる場合に比べて、溶接終端位置における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることができる。第１種金属材（１１）は、第２種金属材（１２）よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であるため、溶接終端位置における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。この結果、互いに異なる種類の第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することが可能となる。
また、第１溶融凝固部（４１）は、第２溶融凝固部（４２）とは異なり境界部（１０）に沿って形成されるため、第１溶融凝固部（４１）に形成され得るクレータの深さは、溶接部（２０）の信頼性に与える影響が大きくなりやすい。この点に関して、上記の構成によれば、クレータが形成されやすい溶接終端位置を、第１溶融凝固部（４１）が形成されない位置とすることができるため、仮に第１溶融凝固部（４１）にクレータが形成される場合であっても、その深さを小さく抑えることができる。上記の構成によれば、この点からも、溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することが可能となっている。

ここで、前記第１側（Ｄ１）は、前記境界部（１０）に直角で交差する方向（Ｄ）に沿って前記第２種金属材（１２）の側から前記第１種金属材（１１）の側へ向かう側であり、前記境界部（１０）に沿う方向（Ｂ１）の一方側を境界方向第１側（ＢＤ）として、前記第２溶融凝固部（４２）は、前記第１溶融凝固部（４１）における前記境界方向第１側（ＢＤ）の端部から前記第１側（Ｄ１）へ延びるように、且つ、前記第１側（Ｄ１）に向かうに従って前記境界方向第１側（ＢＤ）に向かうように形成されていると好適である。

この構成によれば、第１溶融凝固部（４１）における境界方向第１側（ＢＤ）とは反対側の端部を溶接始端位置とし、第２溶融凝固部（４２）における第１溶融凝固部（４１）との連結部とは反対側の端部を溶接終端位置としてエネルギビーム（３０）の照射位置（３１）を走査することで、上記のような溶融凝固部（４１，４２）を形成することができる。この際、第２溶融凝固部（４２）を形成する際の照射位置（３１）の走査方向に、境界方向第１側（ＢＤ）の成分が含まれるため、照射位置（３１）の境界方向第１側（ＢＤ）への走査を第１溶融凝固部（４１）と第２溶融凝固部（４２）との連結部において停止させることなく、第１溶融凝固部（４１）の形成後に第２溶融凝固部（４２）を形成することができる。この結果、第１溶融凝固部（４１）と第２溶融凝固部（４２）との連結部でのエネルギビーム（３０）の照射量を、当該連結部に対して溶接始端位置の側の位置での照射量に近づけること、すなわち、エネルギビーム（３０）の照射量の偏りを低減することが容易となる。また、第１溶融凝固部（４１）と第２溶融凝固部（４２）との連結部における溶融凝固した組織の再溶融を回避することが容易となり、低融点材料の偏析の少ない組織を当該連結部に形成しやすくなる。この結果、溶接部（２０）の信頼性を適切に確保することが容易となる。

また、前記第１種金属材（１１）は、前記第２種金属材（１２）よりも、炭素量又は炭素当量が少ないと好適である。

この構成によれば、第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接部（２０）における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶接部（２０）に形成される組織の炭素量又は炭素当量を少なく抑えて、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述したように溶接終端位置を第２溶融凝固部（４２）の形成位置とすることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。

また、前記第１種金属材（１１）はステンレス鋼材であり、前記第２種金属材（１２）は炭素鋼材であると好適である。

この構成によれば、第１種金属材（１１）が、クロム及びニッケルを含むステンレス鋼材である場合に、第１種金属材（１１）と第２種金属材（１２）との溶接部（２０）における第１種金属材（１１）の溶融比率（Ｗ）を高めることで、溶接部（２０）に形成される組織のクロム当量及びニッケル当量を多く確保して、当該組織の硬度を低く抑えること、すなわち、当該組織の脆性を低く抑えることができる。よって、上述したように溶接終端位置を第２溶融凝固部（４２）の形成位置とすることで、溶接終端位置に形成される組織の脆性を低く抑えることができる。

また、前記第１種金属材（１１）は、回転電機（６０）が備える円筒状のロータコア（６１）の軸方向端面（６１ａ）に取り付けられるエンドプレート（６２）であり、前記第２種金属材（１２）は、前記ロータコア（６１）の内周面（６１ｂ）に接するように配置されて前記ロータコア（６１）を支持する支持部材（６３）であると好適である。

この構成によれば、回転電機（６０）が備えるエンドプレート（６２）及び支持部材（６３）が、互いに異なる種類の金属材を溶接により接合した溶接接合体である場合に、エンドプレート（６２）と支持部材（６３）との溶接部（２０）の信頼性の高い回転電機（６０）を実現することができる。

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。

１：溶接接合体
１０：境界部
１１：第１種金属材
１２：第２種金属材
３０：エネルギビーム
３１：照射位置
３２：照射中心（照射範囲の中心）
４１：第１溶融凝固部（線状の溶融凝固部）
４２：第２溶融凝固部
５０：溶融池
６０：回転電機
６１：ロータコア
６１ａ：軸方向端面
６１ｂ：内周面
６２：エンドプレート
６３：支持部材
Ｂ１：第１方向（境界部に沿う方向）
ＢＤ：境界方向第１側
Ｄ：交差方向（境界部に交差する方向）
Ｄ１：第１側
Ｐ１：第１位置
Ｐ２：第２位置
Ｐ３：第３位置
Ｓ１：第１工程
Ｓ２：第２工程
ＳＤ：走査方向前方側

Claims (12)

1. 互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との境界部にエネルギビームを照射して、前記第１種金属材と前記第２種金属材とを溶接する溶接方法であって、
   前記第１種金属材は、前記第２種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、
   前記エネルギビームの照射位置を前記境界部に沿って第１位置から第２位置まで走査して、前記境界部に沿った開いた線状の溶融凝固部を形成する第１工程と、
   前記境界部に交差する方向に沿って前記第２種金属材の側から前記第１種金属材の側へ向かう側を第１側として、前記第１工程の後、前記エネルギビームの照射位置を、前記第２位置よりも前記第１側の位置である第３位置まで前記第２位置から走査して、前記エネルギビームの照射を終了する第２工程と、を備え、
   前記境界部に沿って前記第１位置から前記第２位置へ向かう側を走査方向前方側として、前記第３位置は、前記第２位置に対して前記走査方向前方側の位置であり、
   前記境界部に沿う方向における前記第２位置と前記第３位置との間の位置であって、前記境界部に交差する方向において前記第３位置と同じ位置を対象位置として、
   前記第２工程では、前記エネルギビームの照射位置を、前記第２位置から前記対象位置まで走査した後、前記対象位置から前記第３位置まで走査する、溶接方法。
2. 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種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、請求項１に記載の溶接方法。
3. 前記第３位置は、前記境界部に対して前記第１種金属材の側に離間して溶融池が形成される位置である、請求項１又は２に記載の溶接方法。
4. 前記第２工程の開始時点又はそれよりも後の時点で、前記エネルギビームの照射強度を次第に低下させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の溶接方法。
5. 前記第３位置は、前記線状の溶融凝固部に対して前記第１種金属材の側に離間して溶融池が形成される位置であり、
   前記第２工程では、前記エネルギビームの照射位置が、前記線状の溶融凝固部に対して前記第１種金属材の側に離間して溶融池が形成される位置に移動するまでの間、前記エネルギビームの照射強度を、前記第１工程での前記エネルギビームの照射強度と同等とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の溶接方法。
6. 前記第１種金属材は、前記第２種金属材よりも、炭素量又は炭素当量が少ない、請求項１から５のいずれか一項に記載の溶接方法。
7. 前記第１種金属材はステンレス鋼材であり、前記第２種金属材は炭素鋼材である、請求項１から６のいずれか一項に記載の溶接方法。
8. 前記第１種金属材は、回転電機が備える円筒状のロータコアの軸方向端面に取り付けられるエンドプレートであり、前記第２種金属材は、前記ロータコアの内周面に接するように配置されて前記ロータコアを支持する支持部材である、請求項１から７のいずれか一項に記載の溶接方法。
9. 互いに異なる種類の第１種金属材と第２種金属材との溶接接合体であって、
   前記第１種金属材は、前記第２種金属材よりも溶融凝固後の耐脆化性能が高い金属材であり、
   前記第１種金属材と前記第２種金属材との境界部に沿って、前記第１種金属材と前記第２種金属材とが溶融凝固した開いた線状の第１溶融凝固部が形成され、
   前記境界部に交差する方向に沿って前記第２種金属材の側から前記第１種金属材の側へ向かう側を第１側として、前記第１溶融凝固部の一部から前記第１側へ延びるように、少なくとも前記第１種金属材が溶融凝固した第２溶融凝固部が形成され、
   前記第１側は、前記境界部に直角で交差する方向に沿って前記第２種金属材の側から前記第１種金属材の側へ向かう側であり、
   前記境界部に沿う方向の一方側を境界方向第１側として、前記第２溶融凝固部は、前記第１溶融凝固部における前記境界方向第１側の端部から前記第１側へ延びるように、且つ、前記第１側に向かうに従って前記境界方向第１側に向かうように形成され、
   前記第２溶融凝固部における前記第１溶融凝固部との連結部とは反対側の端部から前記境界部に沿って前記境界方向第１側へ延びるように、少なくとも前記第１種金属材が溶融凝固した第３溶融凝固部が形成されている、溶接接合体。
10. 前記第１種金属材は、前記第２種金属材よりも、炭素量又は炭素当量が少ない、請求項９に記載の溶接接合体。
11. 前記第１種金属材はステンレス鋼材であり、前記第２種金属材は炭素鋼材である、請求項９又は１０に記載の溶接接合体。
12. 前記第１種金属材は、回転電機が備える円筒状のロータコアの軸方向端面に取り付けられるエンドプレートであり、前記第２種金属材は、前記ロータコアの内周面に接するように配置されて前記ロータコアを支持する支持部材である、請求項９から１１のいずれか一項に記載の溶接接合体。

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