JPS60152390A - レ−ザによる銅合金の溶接方法 - Google Patents
レ−ザによる銅合金の溶接方法Info
- Publication number
- JPS60152390A JPS60152390A JP59008792A JP879284A JPS60152390A JP S60152390 A JPS60152390 A JP S60152390A JP 59008792 A JP59008792 A JP 59008792A JP 879284 A JP879284 A JP 879284A JP S60152390 A JPS60152390 A JP S60152390A
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- JP
- Japan
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- laser
- absorbent
- welding
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は、レーザビームを銅合金よりなる部材側から入
射させ該部材を他方の金属にスポットないしシーム溶接
するための溶接方法に関する。
射させ該部材を他方の金属にスポットないしシーム溶接
するための溶接方法に関する。
（従来技術とその問題点）
近年、レーザ加工は溶接の分野にも適用されるようにな
り、レーザ加工はエネルギー密度が極めて高い熱源によ
るため照射箇所以外への熱影響が小さく、微少部品や精
度の要求される部品を低歪で溶接できる。また、レーザ
は大気中で減衰せず、Ｘ線の発生もないため大気中で溶
接でき、被溶接物の形柄９寸法に制約がないなどの特徴
を有する。
り、レーザ加工はエネルギー密度が極めて高い熱源によ
るため照射箇所以外への熱影響が小さく、微少部品や精
度の要求される部品を低歪で溶接できる。また、レーザ
は大気中で減衰せず、Ｘ線の発生もないため大気中で溶
接でき、被溶接物の形柄９寸法に制約がないなどの特徴
を有する。
当初は低出力のため電子部品などの精度部品が主体であ
ったが、最近の高出力化に伴い製鉄機械。
ったが、最近の高出力化に伴い製鉄機械。
自動車を始めとする各種製造分野へと適用範囲が広くな
ってきている。しかしながら、未だ問題点も多く、例え
ばレーザ発振器の低価格化、エネルギー変換効率の向上
、消耗品の長寿命化などかあげられている。また、反射
率、伝導率、融点などの物理的性質の異なる金属間の溶
接においては制約があり、特に例えば黄銅と鉄のように
、一方の構成元素が他の構成元素よりかなり低い融点を
有する合金をレーザ溶接する場合は、レーザの高いエネ
ルギー密度により低融点の構成金属が気化し −てしま
うために好ましい溶接状態が得られない。
ってきている。しかしながら、未だ問題点も多く、例え
ばレーザ発振器の低価格化、エネルギー変換効率の向上
、消耗品の長寿命化などかあげられている。また、反射
率、伝導率、融点などの物理的性質の異なる金属間の溶
接においては制約があり、特に例えば黄銅と鉄のように
、一方の構成元素が他の構成元素よりかなり低い融点を
有する合金をレーザ溶接する場合は、レーザの高いエネ
ルギー密度により低融点の構成金属が気化し −てしま
うために好ましい溶接状態が得られない。
すなわち、黄銅と鉄をレーザ溶接するとき黄銅側からレ
ーザを入射し黄銅表面に焦点を結ぶと黄銅の成分である
亜鉛の融点は約４２０’Ｏと低く、レーザエネルギーが
高いために亜鉛が飛散して脱亜鉛状態となり、黄銅自体
に欠落を生ずる。
ーザを入射し黄銅表面に焦点を結ぶと黄銅の成分である
亜鉛の融点は約４２０’Ｏと低く、レーザエネルギーが
高いために亜鉛が飛散して脱亜鉛状態となり、黄銅自体
に欠落を生ずる。
また、この問題を回避するために、黄銅と鉄のレーザ溶
接の場合は鉄側からレーザを入射すればよいが、使用さ
れる部材の形状によっては黄銅側でなければレーザの入
射が不可能なものもある。
接の場合は鉄側からレーザを入射すればよいが、使用さ
れる部材の形状によっては黄銅側でなければレーザの入
射が不可能なものもある。
従ってこのような場合黄銅表面に吸光剤を塗布して亜鉛
の飛散を弱めることが考えられるが、この程度では脱亜
鉛を防ぐことはできない。
の飛散を弱めることが考えられるが、この程度では脱亜
鉛を防ぐことはできない。
さらに、異なる方法として黄銅表面のレーザエネルギー
を小さくするために焦点を黄銅表面から遠ざけて入射す
ればよいが、この場合は逆に黄銅が溶融し難くなるので
、レーザビームの焦点と黄銅表面の距離を最適な状態に
設定して正常な溶接を行わせることは極めて微妙な制御
を必要とし実用的でない。
を小さくするために焦点を黄銅表面から遠ざけて入射す
ればよいが、この場合は逆に黄銅が溶融し難くなるので
、レーザビームの焦点と黄銅表面の距離を最適な状態に
設定して正常な溶接を行わせることは極めて微妙な制御
を必要とし実用的でない。
（発明の目的）
本発明は上記のような点に鑑み、簡単な方法で銅合金中
に含有される亜鉛の気化を防止し、機械的強度や美観を
損うことなく容易に溶接できるレーザによる銅合金の溶
接方法を提供することを目的とする。
に含有される亜鉛の気化を防止し、機械的強度や美観を
損うことなく容易に溶接できるレーザによる銅合金の溶
接方法を提供することを目的とする。
（発明の要点）
本発明によれば上記の目的は、レーザビームを銅合金か
らなる部材から入射させ該部材を他方の金属にスポット
溶接ないしシーム溶接するための溶接方法であって、前
記部材の表面にあらかじめ液状の吸光剤を塗布し、この
部材および吸光剤塗布面外の空間で焦点を結ぶ比較的エ
ネルギー密度の小さいレーザビームを入射させることに
よって達せられる。
らなる部材から入射させ該部材を他方の金属にスポット
溶接ないしシーム溶接するための溶接方法であって、前
記部材の表面にあらかじめ液状の吸光剤を塗布し、この
部材および吸光剤塗布面外の空間で焦点を結ぶ比較的エ
ネルギー密度の小さいレーザビームを入射させることに
よって達せられる。
（発明の実施例）
以下この発明の実施例を示す第１図によりこの発明を説
明する。第１図は黄銅よりなる部材ｌを鉄３にレーザ溶
接する際の被溶接物要部の断面図であって、吸光剤２に
は黒鉛粉末が用いられ、該吸光剤２は黄銅部材１の表面
に塗布し易いように接着剤と溶剤とにより液状となって
いる。この接着剤にはアクリル系のものが用いられ、溶
剤はメチルエチルケトンであり、これらは第１表で示す
ように重量比で、吸光剤すなわち黒鉛粉末は４５％、ア
クリル系の接着剤は４５％、メチルエチルケトンは１０
％ の割合で配合されている。
明する。第１図は黄銅よりなる部材ｌを鉄３にレーザ溶
接する際の被溶接物要部の断面図であって、吸光剤２に
は黒鉛粉末が用いられ、該吸光剤２は黄銅部材１の表面
に塗布し易いように接着剤と溶剤とにより液状となって
いる。この接着剤にはアクリル系のものが用いられ、溶
剤はメチルエチルケトンであり、これらは第１表で示す
ように重量比で、吸光剤すなわち黒鉛粉末は４５％、ア
クリル系の接着剤は４５％、メチルエチルケトンは１０
％ の割合で配合されている。
第 １ 表
次に溶接条件を示すと、レーザ溶接装置はＹＡＧレーザ
、出力エネルギーは１パルス当り２５ジユール、パルス
発振幅は７ ｍ ｊ９、発振は１回で、レーザビーム側
を固定して被溶接物をセットした加工テーブルが可変駆
動される溶接位置制御方法である。
、出力エネルギーは１パルス当り２５ジユール、パルス
発振幅は７ ｍ ｊ９、発振は１回で、レーザビーム側
を固定して被溶接物をセットした加工テーブルが可変駆
動される溶接位置制御方法である。
先ず、図示しない加工テーブル上に鉄３がセットされ、
黄銅部材１の表面には上述した重量比で液状となった吸
光剤２を塗布し、吸光剤２の塗布しない面を下にして鉄
３に重ねる。なお、この実施例で示す鉄３は厚さがＱ
、 ３７ｒＬｍ、材質はＪＩＳの５Ｓ−４１、黄銅部材
１は厚さが０．２展ｍ、材質はＪＩＳの０−２６ｏＯｐ
のものである。レーザビームは図示しないレーザ発振器
から発射され、図示しない反射ミラー、集光レンズ５を
通って黄銅部材１の吸光剤２塗布面に入射される。しか
しながら、最もエネルギー密度の高い焦点６は、被溶接
物１および吸光剤２以外の空間、すなわち黄銅部材１の
表面からの距離７が５ｍｍ離れた該部ｖＪ１上の空間で
結ぶようにしである。従って、黄銅部拐１の表面ではレ
ーザビーム径ｄは拡大され、約ｌ ｍ ｙａノヒーム径
となっている。
黄銅部材１の表面には上述した重量比で液状となった吸
光剤２を塗布し、吸光剤２の塗布しない面を下にして鉄
３に重ねる。なお、この実施例で示す鉄３は厚さがＱ
、 ３７ｒＬｍ、材質はＪＩＳの５Ｓ−４１、黄銅部材
１は厚さが０．２展ｍ、材質はＪＩＳの０−２６ｏＯｐ
のものである。レーザビームは図示しないレーザ発振器
から発射され、図示しない反射ミラー、集光レンズ５を
通って黄銅部材１の吸光剤２塗布面に入射される。しか
しながら、最もエネルギー密度の高い焦点６は、被溶接
物１および吸光剤２以外の空間、すなわち黄銅部材１の
表面からの距離７が５ｍｍ離れた該部ｖＪ１上の空間で
結ぶようにしである。従って、黄銅部拐１の表面ではレ
ーザビーム径ｄは拡大され、約ｌ ｍ ｙａノヒーム径
となっている。
第２図はこの状態でレーザビームを’ｙｙａｓ流してス
ポット溶接した断面図を示し、この方法によれば黄銅部
材１を鉄３に溶接することができる。
ポット溶接した断面図を示し、この方法によれば黄銅部
材１を鉄３に溶接することができる。
・すなわち、レーザビームのエネルギー密度が小さくて
も、吸光剤２によりエネルギーが効率よく吸収され、か
つ吸光剤２の被膜が破壊されることなく亜鉛の飛散を防
止しているからであって、図示しないが黄銅部材１の表
面からレーザビームの焦点６までの距離７は４〜Ｌ５ｒ
ｎｒｒｂの範囲にあれば黄銅部材１を鉄３に溶接するこ
とができる。また、上記の状態で図示しない加工テーブ
ルを ／ｒｒＬｉ。
も、吸光剤２によりエネルギーが効率よく吸収され、か
つ吸光剤２の被膜が破壊されることなく亜鉛の飛散を防
止しているからであって、図示しないが黄銅部材１の表
面からレーザビームの焦点６までの距離７は４〜Ｌ５ｒ
ｎｒｒｂの範囲にあれば黄銅部材１を鉄３に溶接するこ
とができる。また、上記の状態で図示しない加工テーブ
ルを ／ｒｒＬｉ。
の速度で制御するとソーム溶接することができる。
なお、上述した実ｊ血例においては、黄銅部材の相手側
が鉄であるものにつき述べたが、本発明はこれに限らず
、黄銅部材の相手側が同種の黄銅であっても、また異種
の金属であってもよい。
が鉄であるものにつき述べたが、本発明はこれに限らず
、黄銅部材の相手側が同種の黄銅であっても、また異種
の金属であってもよい。
（発明の効果）
本発明は上記のように、銅合金よりなる部側および吸光
剤塗布面以外の空間で焦点を結ぶ比較的エネルギー密度
の小さいレーザビームを入射させたことにより、簡単な
方法で銅合金中を含有する亜鉛の気化を防止し、機械的
強度や美観を損うことなく容易に溶接することができる
レーザによる銅合金の溶接方法を提供することができる
。
剤塗布面以外の空間で焦点を結ぶ比較的エネルギー密度
の小さいレーザビームを入射させたことにより、簡単な
方法で銅合金中を含有する亜鉛の気化を防止し、機械的
強度や美観を損うことなく容易に溶接することができる
レーザによる銅合金の溶接方法を提供することができる
。
第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
被溶接物とレーザビームの焦点との関係を示す被溶接物
要部の断面図、第２図はその被溶接物を溶接して示す断
面図である。 ｌ：部材、２：吸光剤、３：他方の金属、４：レーザビ
ーム、６：焦点。
被溶接物とレーザビームの焦点との関係を示す被溶接物
要部の断面図、第２図はその被溶接物を溶接して示す断
面図である。 ｌ：部材、２：吸光剤、３：他方の金属、４：レーザビ
ーム、６：焦点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レーザビームを銅合金よりなる部材側から入射させ
該部材を他方の金属にスポット溶接ないしシーム溶接す
るための溶接方法であって、前記部材の表面にあらかじ
め液状の吸光剤を塗布し、この部材および吸光剤塗布面
以外の空間で焦点を結ぶ比較的エネルギー密度の小さい
レーザビームを入射させることを特徴とするレーザによ
る銅合金の溶接方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の溶接方法において、銅
合金は黄銅であることを特徴とするレーザによる銅合金
の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59008792A JPS60152390A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | レ−ザによる銅合金の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59008792A JPS60152390A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | レ−ザによる銅合金の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152390A true JPS60152390A (ja) | 1985-08-10 |
Family
ID=11702713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59008792A Pending JPS60152390A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | レ−ザによる銅合金の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152390A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343014A (en) * | 1990-07-12 | 1994-08-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of welding metals of different kind by laser |
| JP2003021757A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光デバイス組立方法 |
| WO2009037747A1 (ja) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Iriso Electronics Co., Ltd. | レーザー溶接方法 |
| JP2011117049A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Kobe Steel Ltd | レーザー溶接用の銅材料または銅合金材料 |
| JP2011117048A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Kobe Steel Ltd | レーザー溶接用の銅材料または銅合金材料 |
| US9272368B2 (en) | 2012-07-18 | 2016-03-01 | Emerson Climate Technologies Gmbh | Method of joining two components using a welding process |
| CN110576263A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-17 | 成都青石激光科技有限公司 | 一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法 |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59008792A patent/JPS60152390A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343014A (en) * | 1990-07-12 | 1994-08-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of welding metals of different kind by laser |
| JP2003021757A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光デバイス組立方法 |
| JP4593022B2 (ja) * | 2001-07-10 | 2010-12-08 | 古河電気工業株式会社 | 光デバイス組立方法 |
| WO2009037747A1 (ja) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Iriso Electronics Co., Ltd. | レーザー溶接方法 |
| JP2011117049A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Kobe Steel Ltd | レーザー溶接用の銅材料または銅合金材料 |
| JP2011117048A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Kobe Steel Ltd | レーザー溶接用の銅材料または銅合金材料 |
| US9272368B2 (en) | 2012-07-18 | 2016-03-01 | Emerson Climate Technologies Gmbh | Method of joining two components using a welding process |
| CN110576263A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-17 | 成都青石激光科技有限公司 | 一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法 |
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