JPS6120688A - 銅または銅合金の熔接方法 - Google Patents
銅または銅合金の熔接方法Info
- Publication number
- JPS6120688A JPS6120688A JP59140213A JP14021384A JPS6120688A JP S6120688 A JPS6120688 A JP S6120688A JP 59140213 A JP59140213 A JP 59140213A JP 14021384 A JP14021384 A JP 14021384A JP S6120688 A JPS6120688 A JP S6120688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- alloy
- welding
- laser beam
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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】
に詳述すれば、冷蔵庫中に配置される熱交換器や２、従
来技術 例えば冷蔵庫中に配置される熱交換器や太陽熱集熱器の
ような熱交換器の製造には、２枚の金属板を重ね合わせ
てシーム溶接した後、成形する方法が広く採られている
。熱交換器の材料としては、熱伝導率の高いものが好ま
しいことは官うまでもなく、銅や銅合金が特に好適であ
る。
来技術 例えば冷蔵庫中に配置される熱交換器や太陽熱集熱器の
ような熱交換器の製造には、２枚の金属板を重ね合わせ
てシーム溶接した後、成形する方法が広く採られている
。熱交換器の材料としては、熱伝導率の高いものが好ま
しいことは官うまでもなく、銅や銅合金が特に好適であ
る。
銅や銅合金を接合する手段としては、従来から半田付け
その他の鑞接や接着剤による接合が広く行われているが
、機械的強度に難点がある。リベットによる接合法もあ
るが、手数が掛る上に熱交換器にあっては流体のシール
に信頼性が乏しい。
その他の鑞接や接着剤による接合が広く行われているが
、機械的強度に難点がある。リベットによる接合法もあ
るが、手数が掛る上に熱交換器にあっては流体のシール
に信頼性が乏しい。
鉄鋼材料にはレーザー溶接の方法が考えられるが、特に
ＣＯ２レーザーによる場合、銅や銅合金ではその融点付
近でのレーザービームの吸収率が低く（反射率が高く）
、レーザービームの効率が甚しく低いために、レーザー
溶接による接合は困難である。
ＣＯ２レーザーによる場合、銅や銅合金ではその融点付
近でのレーザービームの吸収率が低く（反射率が高く）
、レーザービームの効率が甚しく低いために、レーザー
溶接による接合は困難である。
そこで、銅または銅合金の溶接個所に黒鉛を載置し、こ
れにレーザービームを照射して熔接する方法が提案され
ているが、炭素は銅に固溶しないばかりでなく、銅は熔
融状態でも炭素を極めて僅かしか溶解しないので、溶接
後に溶接部に黒鉛が介在して熔接時の機械的強度が甚し
く低下するようになる。
れにレーザービームを照射して熔接する方法が提案され
ているが、炭素は銅に固溶しないばかりでなく、銅は熔
融状態でも炭素を極めて僅かしか溶解しないので、溶接
後に溶接部に黒鉛が介在して熔接時の機械的強度が甚し
く低下するようになる。
３、発明の目的
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、熔
接時の機械的強度を低下させることのない銅または銅合
金の熔接方法を提供することを目的としている。
接時の機械的強度を低下させることのない銅または銅合
金の熔接方法を提供することを目的としている。
４、発明の構成
即ち、本発明は銅または銅合金の熔接しようとする個所
に、その銅または銅合金よりも融点が高く、かつ、その
銅または銅合金の融点付近でその銅または銅合金よりも
レーザービーム吸収率の高い金属または合金を載置し、
その金属または合金の一ヒからレーザービームを照射し
て熔融し、熔接することを特徴とする銅または銅合金の
熔接方法に係る。
に、その銅または銅合金よりも融点が高く、かつ、その
銅または銅合金の融点付近でその銅または銅合金よりも
レーザービーム吸収率の高い金属または合金を載置し、
その金属または合金の一ヒからレーザービームを照射し
て熔融し、熔接することを特徴とする銅または銅合金の
熔接方法に係る。
吸収率の温度依存性を示す第１図（テレビジョン学会編
「レーザーの基礎と応用」昭和郭年７月加日昭晃堂発行
第１８３頁）から解るように、鉄、クロム、ニッケル
、炭素鋼若しくはステンレス鋼のような合金鋼が好適で
あるが、それらの他に銅合金の化学組成によってはジル
コニウム、タンタル、タングステン、モリブデン等も使
用できる。
「レーザーの基礎と応用」昭和郭年７月加日昭晃堂発行
第１８３頁）から解るように、鉄、クロム、ニッケル
、炭素鋼若しくはステンレス鋼のような合金鋼が好適で
あるが、それらの他に銅合金の化学組成によってはジル
コニウム、タンタル、タングステン、モリブデン等も使
用できる。
これらの金属または合金はいずれも融点が銅よりも高い
ので、熔接時に銅が熔けるに先だって熔けだして流れる
ことがな゛く、レーザービームの吸収率が銅のそれよ秒
も高いので、レーザービームの効率が低くならずに済み
、容易に熔けて銅を熔かしこみ、熔融金属の溜り、所謂
溶融池が形成されて熔接が容易になることによると考え
られる。
ので、熔接時に銅が熔けるに先だって熔けだして流れる
ことがな゛く、レーザービームの吸収率が銅のそれよ秒
も高いので、レーザービームの効率が低くならずに済み
、容易に熔けて銅を熔かしこみ、熔融金属の溜り、所謂
溶融池が形成されて熔接が容易になることによると考え
られる。
載置する上記金属または合金の厚さは、例えば出力ＩＫ
ＷのＣ０２レーザーで０．３〜０．５ ｍの銅板または
銅合金板を重ね合せまたは突き合せ熔接する場合、０．
３〜０．５ｔｓの範囲が特に好ましい。仁れが薄すぎる
と、銅または銅合金に熱が伝わる前に高温になり過ぎて
、熔融金属または合金の表面張力によって玉状になり、
銅または銅合金に直接レーザービームが当ってしまう。
ＷのＣ０２レーザーで０．３〜０．５ ｍの銅板または
銅合金板を重ね合せまたは突き合せ熔接する場合、０．
３〜０．５ｔｓの範囲が特に好ましい。仁れが薄すぎる
と、銅または銅合金に熱が伝わる前に高温になり過ぎて
、熔融金属または合金の表面張力によって玉状になり、
銅または銅合金に直接レーザービームが当ってしまう。
また、これが厚遇ぎざと、上記金属または合金の熔融部
分と銅または銅合金とが接触せず、熔接ができなくなる
。
分と銅または銅合金とが接触せず、熔接ができなくなる
。
５、実施例
第２図に示すように、厚さ０．５１１の２枚の矩形銅板
間±１または７−３黄銅（以下、単に「黄銅」と称す。
間±１または７−３黄銅（以下、単に「黄銅」と称す。
）板間±１ｔ−突き合せ、その突き合せた個所の上に厚
さ０．４ Ｍ １幅４朋のクロムの帯２′ｆｒ：載置し
、出カニ１２００Ｗ、連続発振、走査速度＝５００ ＋
ｕｔ ／閣、シールドガス：アルゴン供給！、４０ ｆ
ｉ ／関の条件でＣＯ２レーザーによってシーム爆接し
、第３図に示すように接合した。溶接所要時間は単位熔
接部長さ当す５００ｍｙｉ／”であって、熔接の速さに
ついては満足できる速さであった。
さ０．４ Ｍ １幅４朋のクロムの帯２′ｆｒ：載置し
、出カニ１２００Ｗ、連続発振、走査速度＝５００ ＋
ｕｔ ／閣、シールドガス：アルゴン供給！、４０ ｆ
ｉ ／関の条件でＣＯ２レーザーによってシーム爆接し
、第３図に示すように接合した。溶接所要時間は単位熔
接部長さ当す５００ｍｙｉ／”であって、熔接の速さに
ついては満足できる速さであった。
次いで熔接時３を平らに仕上げ、熔接時３に直角方向に
熔接時３が中央に位置するように３号試験片を採取し、
引張試験を行った結果、いずれも熔接時を外れた個所で
切断し、熔接時には亀裂の発生は認められなかった。
熔接時３が中央に位置するように３号試験片を採取し、
引張試験を行った結果、いずれも熔接時を外れた個所で
切断し、熔接時には亀裂の発生は認められなかった。
次に他の実施例について説明する。
第４図に示すように、厚さ０．３ ａｍの２枚の銅板４
同士または黄銅板４同士を重ね合せ、その上に厚さ０．
５ ｘｘ、副４ｉ１Ｌのクロムの帯５を直線状に載置し
、前記実施例に於けると同様にしてシーム爆接し、第５
図に示すように熔接時６で固着させた。
同士または黄銅板４同士を重ね合せ、その上に厚さ０．
５ ｘｘ、副４ｉ１Ｌのクロムの帯５を直線状に載置し
、前記実施例に於けると同様にしてシーム爆接し、第５
図に示すように熔接時６で固着させた。
溶接所要時間は前記実施例に於けると同様に単位熔接部
長さ当り５００朋／１ｒｕＲであった。
長さ当り５００朋／１ｒｕＲであった。
次いで熔接時６を平らに仕上げ、この２枚の板４を図中
で矢印で示すように互いに反対方向に開いたところ、い
ずれも第６図に示すように板４を直角まで折り曲げても
熔接時６で固着した状態を維持していた。
で矢印で示すように互いに反対方向に開いたところ、い
ずれも第６図に示すように板４を直角まで折り曲げても
熔接時６で固着した状態を維持していた。
このようにいずれの実施例でも熔接時は母材よりも機械
的強度が置くなっている。その理由は、室温に於けるク
ロムの銅に対する固溶限は極めて低いために、熔接時で
は熔接時に組成が一様になった融体が溶接後に凝固して
、銅に過飽和に固溶したクロムが微細に析出し、熔接時
の機械的強度を上昇させたためと考えられる。
的強度が置くなっている。その理由は、室温に於けるク
ロムの銅に対する固溶限は極めて低いために、熔接時で
は熔接時に組成が一様になった融体が溶接後に凝固して
、銅に過飽和に固溶したクロムが微細に析出し、熔接時
の機械的強度を上昇させたためと考えられる。
クロムの他に鉄もクロムと同様の作用、効果を有してい
る。
る。
なお、銅とニッケルとは全組成範囲に亘って単一の固溶
体を作るので、上記のように析出相による機械的強度の
上昇は考えられないが、固溶による結晶格子の歪によっ
て機械的強度が上昇することは容易に理解されよう。
体を作るので、上記のように析出相による機械的強度の
上昇は考えられないが、固溶による結晶格子の歪によっ
て機械的強度が上昇することは容易に理解されよう。
前記実施例ではクロム帯を平板上に載置したが、第７図
及び第８図に示すように、熔接に先立って平板７．９の
熔接しようとする個所に溝を削設し、ここにクロム等の
金属または合金の帯８．１０′１に平らになるように嵌
め込むように載置しておいて熔接することによって、熔
接後の平面仕上げを簡略化及至は省略することができる
。
及び第８図に示すように、熔接に先立って平板７．９の
熔接しようとする個所に溝を削設し、ここにクロム等の
金属または合金の帯８．１０′１に平らになるように嵌
め込むように載置しておいて熔接することによって、熔
接後の平面仕上げを簡略化及至は省略することができる
。
前記の実施例はいずれも銅または黄銅の熔接の例である
が、黄銅以外の銅合金の熔接にも本発明の方法が適用で
きることは言うまでもない。また、銅と銅合金、異種の
銅合金同士の熔接にも本発明の方法が適用できる。
が、黄銅以外の銅合金の熔接にも本発明の方法が適用で
きることは言うまでもない。また、銅と銅合金、異種の
銅合金同士の熔接にも本発明の方法が適用できる。
６、発明の詳細
な説明したように銅または銅合金の熔接に当って本発明
の方法によるときは、銅または銅合金よりも融点が高く
、その銅または銅合金よりもレーザービーム吸収率の高
い金属または合金の上からレーザービームを照射して熔
接するので、レーザービームの効率が高く、而も熔接部
には前記金属または合金が溶は込んで機械的強度の高い
合金が溶製されるので、信頼性が高く、特に熱交換器や
高圧容器の製造に好適である。
の方法によるときは、銅または銅合金よりも融点が高く
、その銅または銅合金よりもレーザービーム吸収率の高
い金属または合金の上からレーザービームを照射して熔
接するので、レーザービームの効率が高く、而も熔接部
には前記金属または合金が溶は込んで機械的強度の高い
合金が溶製されるので、信頼性が高く、特に熱交換器や
高圧容器の製造に好適である。
第１図は種々の金属について、温度とレーザービーム吸
収率との関係を示すグラフである。 第２図及び第３図は本発明による突き合せ熔接の例を示
し、 第２図は熔接前の状態を示す断面図、 第３図は熔接後の状態を示す断面図である。 第４図〜第６図は本発明による重ね合せ熔接の例を示し
、 第４図は熔接前の状態を示す断面図、 第５図は熔接後の状態を示す断面図、 第６図は熔接部の強度を調べるための試験方法を説明す
るための断面図である。 第７図は本発明による他の突き合せ熔接の例を示す断面
図である。 第８図は本発明による他の重ね合せ熔接の例を示す断面
図 である。 なお、図面に示された符号に於いて、 １．４．７．９・・・銅板または黄銅板２．５．８．１
０赤・・クロム帯 ３．６・・・・・・・熔接部 である。
収率との関係を示すグラフである。 第２図及び第３図は本発明による突き合せ熔接の例を示
し、 第２図は熔接前の状態を示す断面図、 第３図は熔接後の状態を示す断面図である。 第４図〜第６図は本発明による重ね合せ熔接の例を示し
、 第４図は熔接前の状態を示す断面図、 第５図は熔接後の状態を示す断面図、 第６図は熔接部の強度を調べるための試験方法を説明す
るための断面図である。 第７図は本発明による他の突き合せ熔接の例を示す断面
図である。 第８図は本発明による他の重ね合せ熔接の例を示す断面
図 である。 なお、図面に示された符号に於いて、 １．４．７．９・・・銅板または黄銅板２．５．８．１
０赤・・クロム帯 ３．６・・・・・・・熔接部 である。
Claims (1)
- １、銅または銅合金の熔接しようとする個所に、その銅
または銅合金よりも融点が高く、かつ、その銅または銅
合金の融点付近でその銅または銅合金よりもレーザービ
ーム吸収率の高い金属または合金を載置し、その金属ま
たは合金の上からレーザービームを照射して熔融し、熔
接することを特徴とする銅または銅合金の熔接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59140213A JPS6120688A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 銅または銅合金の熔接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59140213A JPS6120688A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 銅または銅合金の熔接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120688A true JPS6120688A (ja) | 1986-01-29 |
Family
ID=15263547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59140213A Pending JPS6120688A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 銅または銅合金の熔接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120688A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126686A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-30 | ユナイテッド・テクノロジーズ・コーポレイション | 複数の金属材料よりなる物品の製造方法 |
| CN103753021A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-30 | 中国科学院半导体研究所 | 紫铜与黄铜的激光焊接方法 |
| CN106271076A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 武汉华工激光工程有限责任公司 | 一种紫铜激光焊接方法 |
| JP2022530352A (ja) * | 2019-04-17 | 2022-06-29 | アルセロールミタル | レーザ金属堆積によるコーティングされた金属基材の製造方法 |
| JP2022530353A (ja) * | 2019-04-17 | 2022-06-29 | アルセロールミタル | レーザ溶接によるアセンブリの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-06 JP JP59140213A patent/JPS6120688A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126686A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-30 | ユナイテッド・テクノロジーズ・コーポレイション | 複数の金属材料よりなる物品の製造方法 |
| CN103753021A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-30 | 中国科学院半导体研究所 | 紫铜与黄铜的激光焊接方法 |
| CN106271076A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 武汉华工激光工程有限责任公司 | 一种紫铜激光焊接方法 |
| JP2022530352A (ja) * | 2019-04-17 | 2022-06-29 | アルセロールミタル | レーザ金属堆積によるコーティングされた金属基材の製造方法 |
| JP2022530353A (ja) * | 2019-04-17 | 2022-06-29 | アルセロールミタル | レーザ溶接によるアセンブリの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5024475B1 (ja) | レーザ溶接鋼管の製造方法 | |
| EP0249579B1 (en) | Method for butt welding two pieces of medium or high carbon content steel, with a laser beam | |
| WO1983002414A1 (en) | Welding method using laser beam | |
| US4281235A (en) | Method for welding ferrous alloys to aluminum and aluminum alloys or refractory metals | |
| JPS6120688A (ja) | 銅または銅合金の熔接方法 | |
| JP2007260701A (ja) | 異材接合方法 | |
| JPH09220682A (ja) | ２相ステンレス溶接鋼管の製造方法 | |
| JP4931506B2 (ja) | 異材接合方法 | |
| JP4518892B2 (ja) | 異材接合方法 | |
| JP4566091B2 (ja) | 異材接合方法 | |
| JP2704452B2 (ja) | コーティング複合材の突合わせ接合方法及び該接合方法による長尺複合パイプの製造方法並びに金属精練用物質の搬送用パイプ | |
| Hayashi et al. | Development of high power laser welding process for pipe | |
| JPS5870985A (ja) | 異種金属の接合方法 | |
| US20030230557A1 (en) | Use of helium/nitrogen gas mixtures for the laser welding of stainless steel pipes | |
| JPH03291176A (ja) | 複合熱源製管溶接方法 | |
| JP2002137077A (ja) | アルミニウム材料と鉄材料の接合方法 | |
| JP2842967B2 (ja) | レーザによる溶接方法 | |
| JPS6156792A (ja) | 極薄肉溶接管の製造方法 | |
| JPS59144587A (ja) | レ−ザ溶接方法 | |
| KR960004340B1 (ko) | 전자빔을 이용한 브레이징 방법 | |
| Hoult et al. | High-speed keyhole welding of steels using< 500-W CO2 lasers | |
| JPS61147963A (ja) | 超高温溶融金属の接合方法 | |
| Li et al. | Laser welding of diamond saw blades | |
| JPS61115688A (ja) | 異種金属の接合方法 | |
| JPS61226167A (ja) | レ−ザ鑞接方法 |