TW202313231A - 含矽鋼板的雷射熔接方法 - Google Patents

Abstract

一種雷射熔接方法，將含矽鋼板對接，一邊向所述對接的鋼板的間隙部供給填充焊絲一邊照射雷射，使填充焊絲與對接的鋼板熔融、凝固而形成熔接金屬，從而將所述對接的鋼板接合，所述雷射熔接方法中，作為所述填充焊絲，使用沃斯田鐵系的填充焊絲，將所述間隙部的寬度設為0.30 mm以上，使向所述間隙部供給的所述填充焊絲的每單位熔接長度的量處於間隙部的每單位長度的體積的1.5倍～2.5倍的範圍內，藉此使熔接金屬穩定地成為沃斯田鐵組織。較佳為藉由使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下，而使熔接金屬的最高硬度在維氏硬度HV0.2下為250以下。

Description

含矽鋼板的雷射熔接方法

本發明是有關於一種含矽鋼板的雷射熔接方法，具體而言，是有關於一種在對含矽鋼板進行連續處理的流水線的進入側等使先行鋼板的後端部與後行鋼板的前端部對接而接合時使用的雷射熔接方法。

近年來，在製鐵業中，在製造鋼板的熱軋機或酸洗設備、冷軋機、退火設備等中，一邊將捲繞成卷材的鋼板退卷一邊連續地進行處理的形態成為主流。在對此種鋼板進行連續處理的生產線中，為了使作為處理對象的鋼板不間斷地通過流水線，在流水線的進入側將先行鋼板的後端部與後行鋼板的前端部對接並進行熔接而接合。在所述鋼板彼此的熔接中，一般多使用閃光對焊或雷射熔接，特別是在電磁鋼板或不鏽鋼板等硬質且韌性差的鋼板的熔接中，多使用雷射熔接。

但是，在雷射熔接中，由於進行了熔接的熔接部在熔接後驟冷，因此存在硬化而無法確保充分的韌性的問題。特別是含有大量Si的鋼板中，Si含量越多，熔接部的脆化越顯著。因此，對含矽鋼板進行雷射熔接而成的熔接部在向連續處理流水線的通板過程中容易發生斷裂。若在流水線通板過程中發生斷裂，則修復需要長時間，運轉率、生產性大大降低。另外，在軋製機等中，輥受到損傷，需要更換輥，因此不僅導致生產性的降低，而且導致輥消耗單位的上升。

因此，為了解決所述問題，以往向熔接接合部供給Si含量少的填充焊絲（Filler Wire），例如，如日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS） Z 3312（2009）所規定的YGW12般，含有0.08 mass%左右的C、0.5 mass%左右的Si的、肥粒鐵系且低碳的填充焊絲。這是為了藉由利用填充焊絲稀釋熔接金屬中的Si濃度，降低淬火性，從而防止熔接金屬成為麻田散鐵組織。

但是，在Si含量為1.0 mass%以上的鋼板彼此的熔接中，在填料的供給量不足的情況下，Si濃度的稀釋不充分，熔接金屬容易成為麻田散鐵組織，存在無法防止連續處理流水線通板時的熔接部處的斷裂的問題。

因此，在專利文獻1中提出了如下技術：在對含矽鋼板進行雷射熔接時，向接合部供給以Ni為主要成分的填料，使所形成的熔接金屬中的Ni含量處於適當範圍，藉此獲得熔接金屬及熱影響部的韌性優異的熔接接頭。再者，根據所述技術，可防止熔接部的脆化，並且可防止在熔接金屬中生成粗大的肥粒鐵而使機械特性劣化、或熱影響部的晶粒粗大化而容易斷裂。另外，在所述專利文獻1中示出如下內容，為了防止熔接部處的斷裂，需要使熔接金屬的硬度以JIS Z 2244中規定的維氏硬度計為350以下。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平05-305466號公報

[發明所欲解決之課題] 然而，實際情況是，即使應用所述專利文獻1的技術，熔接金屬的最高硬度在HV0.2下亦會超過350，無法完全防止連續處理流水線通板中的熔接部處的斷裂。

本發明是鑒於現有技術所具有的所述問題點而成者，其目的在於提出一種雷射熔接方法，在對含矽鋼板進行雷射熔接時，與現有技術相比，可使熔接部的最高硬度更穩定地降低。 [解決課題之手段]

發明者等人為了解決現有技術所具有的所述問題點，著眼於向熔接部供給的填充焊絲的供給條件而反覆進行努力研究。其結果發現，專利文獻1所記載的技術無法將熔接金屬的最高硬度在HV0.2下穩定地降低至350以下的理由在於，主要是由於填充焊絲的供給不足或母材的過剩熔融而導致熔接金屬無法可靠地成為沃斯田鐵組織，因此，為了解決所述問題點，有效的是作為填充焊絲使用沃斯田鐵系的填充焊絲，並且確保對接的鋼板間的間隙部的寬度為規定量以上，使向間隙部供給的所述填充焊絲的每單位熔接長度的量（體積）成為相對於對接的鋼板間的間隙部的每單位長度的體積為規定的比率，從而開創了本發明。

基於所述見解的本發明提出一種含矽鋼板的雷射熔接方法，將含矽鋼板對接，一邊向所述對接的鋼板的間隙部供給填充焊絲一邊照射雷射，使填充焊絲與對接的鋼板熔融、凝固而形成熔接金屬，從而將所述對接的鋼板接合，所述雷射熔接方法的特徵在於，作為所述填充焊絲，使用沃斯田鐵系的填充焊絲，將所述間隙部的寬度設為0.30 mm以上，使向所述間隙部供給的所述填充焊絲的每單位熔接長度的量（體積）處於間隙部的每單位長度的體積的1.5倍～2.5倍的範圍內，藉此使熔接金屬成為沃斯田鐵組織。

本發明的所述雷射熔接方法的特徵在於，藉由使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下，而使所述熔接金屬的最高硬度在維氏硬度HV0.2下為250以下，使最低硬度在HV0.2下為150以上。此處，所述母材稀釋率是指母材佔熔接金屬整體的體積比率。

另外，本發明的所述雷射熔接方法的特徵在於，使形成於熔接部的背面的焊道高度f相對於鋼板板厚a的比（f/a）處於0以上且0.20以下的範圍內。

另外，本發明的所述雷射熔接方法的特徵在於，作為所述填充焊絲，使用舍夫勒組織圖（Schaeffler's diagram）的Ni當量為50%以上，Cr當量為20%以上的填充焊絲。

另外，本發明的所述雷射熔接方法中使用的所述填充焊絲的特徵在於，具有適合於JIS G 4901中規定的NCF625的成分組成。

另外，應用本發明的所述雷射熔接方法的所述含矽鋼板的特徵在於，含有1.0 mass%以上的Si。 [發明的效果]

根據本發明，在將含矽鋼板對接而進行雷射熔接時，作為填充焊絲使用沃斯田鐵系的填充焊絲，並且確保對接的鋼板間的間隙部的寬度為規定量以上，將向間隙部供給的所述填充焊絲的供給量設定為相對於所述間隙部的體積為適當的範圍，因此即使是Si含量為1.0 mass%以上的鋼板，亦能夠使熔接金屬穩定地成為沃斯田鐵組織。進而，藉由使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下，能夠使熔接金屬的最高硬度在HV0.2下穩定地降低至250以下。因此，根據本發明，可幾乎完全防止連續處理流水線通板過程中的熔接部處的斷裂，因此，大大有助於生產性的提高。

本發明是有關於一種雷射熔接方法的技術，所述雷射熔接方法中，在使含矽鋼板通過連續處理流水線時，在流水線進入側使先行鋼板的後端部與後行鋼板的前端部對接，一邊向所述對接部的間隙部供給填充焊絲一邊照射雷射，使填料與對接的鋼板熔融、凝固而將前後的鋼板接合。

此處，所述含矽鋼板是指含有1.0 mass%以上的Si的鋼板，可為熱軋鋼板、冷軋鋼板中的任一種。但是，為了進一步享有本發明的效果，較佳為熔接部處的斷裂變得顯著的含有3.0 mass%以上的Si的鋼板。再者，Si含量的上限並無特別規定，但就確保冷軋性的觀點而言，較佳為4.5 mass%左右。另外，所述鋼板較佳為以板厚為0.8 mm～4.0 mm的範圍的鋼板為對象。其原因在於，板厚小於0.8 mm時，熔融的鋼板的量少，因此熔接部燒穿，有可能無法熔接。另一方面，若超過4.0 mm，則為了熔融至鋼板背面，需要提高雷射輸出，隨之鋼板大量熔融，因此難以使母材稀釋率為70%以下。

另外，所述連續處理流水線是指對所述的含矽鋼板連續地進行處理的流水線，只要是在熱軋設備、酸洗設備、冷軋設備、清洗設備、連續退火設備、調質軋製設備或精整設備等中，在流水線進入側對先行的鋼板的尾端與後行的鋼板的前端進行雷射熔接而使含矽鋼板通過的連續處理流水線，則可為任意流水線。

接下來，對用於本發明的雷射熔接方法的雷射熔接裝置進行說明。 圖1表示設置於對含矽鋼板進行連續處理的流水線的進入側的、可用於本發明的雷射熔接方法的雷射熔接裝置的一例。所述雷射熔接裝置1包括：雷射照射部，將自雷射振盪器2振盪出的雷射束L經由導光路3引導至聚光部（聚光透鏡）4，在利用所述聚光透鏡4聚光後，向先行的鋼板S ₁與後行的鋼板S ₂的對接部照射；填充焊絲供給裝置5，向所述對接部供給填充焊絲W；密封氣體噴射裝置，向所述對接部的表背面噴射保護氣體而將對接部密封；以及控制部6，使用執行處理程式的中央處理單元（central processing unit，CPU）等運算處理裝置，對熔接裝置1的所述雷射照射部、填充焊絲供給裝置5及保護氣體噴射裝置的各構成部進行控制。藉由照射至所述對接部的雷射束L，填充焊絲W與兩片鋼板S ₁、S ₂熔融並凝固而在對接部形成熔接部M。再者，所述熔接部包括填充焊絲與鋼板熔融而形成的熔接金屬、以及其周圍的熱影響部。再者，圖1中僅記載了熔接金屬。

所述保護氣體噴射裝置用於防止熔接部的氧化、或防止由於存在於雷射照射部的金屬蒸氣、氣體的分離而產生電漿從而投入至材料中的熱能減少。在圖1中，所述保護氣體噴射裝置由與雷射束L同軸地向鋼板彼此的對接部的表（前）面側噴射中心氣體G ₁的裝置、自側面向對接部的表（前）面側噴射側面氣體G ₂的裝置、以及向對接部的背面側噴射背面氣體G ₃的裝置構成，自各裝置噴射的保護氣體的組成及噴射量由控制部6控制。

再者，所述圖1表示使用二氧化碳雷射作為熔接中使用的雷射的熔接裝置的結構例，但在本發明中，並不限定於所述二氧化碳雷射，亦可使用圓盤雷射或光纖雷射等。另外，在使用圓盤雷射或光纖雷射、釔鋁石榴石（Yttrium Aluminium Garnet，YAG）雷射的情況下，由於波長短，難以產生電漿，因此不需要中心氣體G ₁。另外，He氣體與Ar氣體相比，電離電壓高，難以產生電漿，因此作為保護氣體較佳為He氣體。

接下來，對使用所述雷射熔接裝置的本發明的雷射熔接方法進行說明。 如上所述，在對含有Si的鋼板、特別是含有1.0 mass%以上的Si的鋼板進行雷射熔接的情況下，為了防止在連續處理流水線通板過程中熔接部斷裂，在現有技術中，向熔接部供給低C、低Si的肥粒鐵系的填充焊絲來稀釋熔接金屬中的Si濃度，從而降低淬火性。但是，所述方法在填充焊絲的供給不穩定時等，Si濃度的稀釋不充分，無法防止斷裂。

因此，在專利文獻1中提出了代替所述肥粒鐵系的填充焊絲而使用以Ni為主要成分的沃斯田鐵系的填充焊絲的技術。但是，在所述技術中，可使熔接金屬的最高硬度在HV0.2下為350以下，與所述現有技術相比，可將熔接部的斷裂降低至某種程度，但偏差大，依然頻繁發生熔接部處的斷裂。

因此，發明者等人對使用與所述專利文獻1不同的、JIS G 4901中規定的NCF625（Fe：5 mass%以下、C：0.10 mass%以下、Si：0.50 mass%以下、Mn：0.5 mass%以下、P：0.015 mass%以下、S：0.015 mass%以下、Ni：58.00 mass%以上、Cr：20.00 mass%～23.00 mass%以下、Mo：8.00 mass%～10.00 mass%、Ti：0.4 mass%以下、Al：0.4 mass%以下、Nb+Ta：3.15 mass%～4.15 mass%）的沃斯田鐵系填充焊絲作為填充焊絲，使熔接金屬的最高硬度在維氏硬度HV0.2下穩定地降低至350以下的熔接條件反覆進行研究。

其結果發現，在將鋼板對接來進行熔接時，藉由使在對接的鋼板間形成的間隙部的寬度為0.30 mm以上，使向熔接部供給的沃斯田鐵系填充焊絲的每單位熔接長度的量（體積）處於在對接的鋼板間形成的間隙部的每單位長度的體積的1.5倍～2.5倍的範圍內，可使熔接金屬的組織穩定地成為沃斯田鐵組織。此處，本發明的所述沃斯田鐵組織是指，即使是沃斯田鐵單相組織或沃斯田鐵與肥粒鐵的混合組織，肥粒鐵以vol%計亦小於10 vol%，即，沃斯田鐵以vol%計為90%以上的組織。再者，較佳的肥粒鐵量為5 vol%以下。藉由滿足所述條件，可將熔接金屬的最高硬度在維氏硬度HV0.2下降低至300以下。另外，在本發明中，將向熔接部供給的填充焊絲的每單位熔接長度的量（體積）相對於在對接的鋼板間形成的間隙部的每單位長度的體積之比亦稱為「填充焊絲的供給量比」。

此處，將在對接的鋼板間形成的間隙部的寬度設為0.30 mm以上的理由在於，若小於0.30 mm，則在熔接時鋼板大量熔融，因此無法將後述的母材稀釋率降低至70%以下，熔接金屬不會沃斯田鐵化，因此無法將熔接金屬硬度在HV0.2下穩定地降低至250。再者，對接的鋼板間的間隙部的寬度的上限較佳設為0.90 mm左右。其原因在於，若間隙部的寬度大於0.90 mm，則熔融的填充焊絲與鋼板不會熔敷，仍然發生燒穿而導致熔接不良。

另外，將所述填充焊絲的供給量比設為1.5～2.5的範圍內的理由在於，若小於1.5，則無法使熔接金屬穩定地成為沃斯田鐵組織。另一方面，若填充焊絲的供給量比超過2.5，則在熔接部的背面形成的焊道高度（圖2所示的f）相對於鋼板板厚a的比（f/a）超過0.20，會對鋼板向連續處理流水線的通板性帶來不良影響。再者，在具有焊道磨削機的熔接裝置中，不需要供給量比的上限規定，但導致焊絲成本的上升，因此欠佳。較佳的填充焊絲的供給量比為1.7～2.2的範圍。

另外，如圖3所示，在所述對接的鋼板間形成的間隙部是指在先行的鋼板S ₁與後行的鋼板S ₂之間形成的間隙部，其每單位長度的體積V為（b×a）。再者，在先行的鋼板S ₁的板厚與後行的鋼板S ₂的板厚不同時，將S ₁與S ₂的平均設為板厚a。

再者，向所述熔接部供給的填充焊絲的每單位熔接長度的量（體積）基於熔接速度、對接熔接部的形成於鋼板間的間隙部的寬度（圖3所示的b）而由圖1所示的控制部6控制。換言之，控制部6根據基於熔接速度、熔接的鋼板的板厚a及對接的鋼板間的間隙部的寬度b計算出的間隙部的每單位長度的體積V、以及預先設定的填充焊絲的供給量比，算出填充焊絲的每單位熔接長度的供給量。再者，所述間隙部的寬度b可使用預先設定的間隙值，亦可使用實測的值。

另外，所述（f/a）的上限值較佳為設為0.20，下限值較佳為設為0以上的值。若小於0，則熔接部成為未充滿的狀態，有可能導致在流水線通板時引起斷裂。另一方面，若大於0.20，則有可能在熔接後的通板時與輥接觸時，凸的部分被壓扁，視情況成為咬入形的缺陷，而成為斷裂的起點。更佳的（f/a）的範圍為0～0.10的範圍。

進而，除了所述說明的熔接條件以外，藉由使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下，可使熔接金屬的最高硬度較專利文獻1的技術大幅降低，在維氏硬度HV0.2下穩定地達到250以下。若熔接金屬的母材稀釋率超過70%，則難以可靠地使熔接金屬在HV0.2下為250以下。此處，所述熔接金屬的母材稀釋率是指母材在包含母材及填充焊絲的熔接金屬整體中所佔的體積比率。更佳的母材稀釋率為65%以下。

另外，在本發明中，向熔接部供給的填充焊絲必需為沃斯田鐵系的填充焊絲，就使熔接金屬穩定地成為沃斯田鐵組織的觀點而言，較佳為使用在舍夫勒組織圖中，Ni當量（=Ni（mass%）+30×C（mass%）+0.5×Mn（mass%））為50%～80%的範圍內，Cr當量（=Cr（mass%）+Mo（mass%）+1.5×Si（mass%）+0.5×Nb（mass%））為20%～40%的範圍內的填充焊絲。更佳為Ni當量為60%～70%，Cr當量為25%～35%的範圍。若為滿足所述條件的填充焊絲，只要母材與填充焊絲的混合比、即，母材金屬的母材稀釋率為70%以下，則可使熔接金屬可靠地成為沃斯田鐵組織。

作為滿足所述成分條件的沃斯田鐵系填充焊絲，例如可列舉JIS G 4901（1999）中規定的NCF625、NCF601、NCF690、NCF718等，但只要是滿足所述Ni當量及所述Cr當量的沃斯田鐵系填充焊絲，亦可使用所述規格以外的焊絲。

藉由應用所述說明的本發明的雷射熔接方法，可使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下，能夠使形成於熔接部的熔接金屬穩定地成為最高硬度在HV0.2下為250以下的沃斯田鐵組織。藉此，熔接部的韌性進一步提高，可顯著降低連續流水線通板時的斷裂。

再者，在所述說明中，僅規定了熔接金屬的最高硬度，但熔接金屬的下限值（最低硬度）較佳為在HV0.2下為150。其原因在於，若熔接金屬的最低硬度低於150，則熔接金屬自身的強度不足，反而導致熔接斷裂。此處，關於所述最高硬度、最低硬度，對熔接金屬的剖面的厚度及熔融寬度的中央點、與自該中央點向上下左右各偏離0.4 mm的4點共計5點的維氏硬度HV0.2進行測定，將其中的最大值作為最高硬度，將最小值作為最低硬度。 [實施例1]

使用將板厚為1.5 mm、2.2 mm及3.0 mm、且含有3 mass%的Si的電磁鋼板用的熱軋鋼板設置在連續冷軋流水線的進入側的圖1所示的雷射熔接裝置，進行對接熔接的實驗。 熔接實驗中使用的雷射是二氧化碳雷射，雷射輸出、熔接速度等如表1所示般進行各種變化。另外，對於向熔接部供給的填充焊絲，作為肥粒鐵系的填充焊絲使用JIS Z 3314（2009）中規定的YGW12，作為沃斯田鐵系的填充焊絲使用JIS G 4901（1999）中規定的NCF625及NCF601，使該些的供給量如表1所示般進行各種變化。

自如此獲得的對接熔接部採取包括熔接部的試驗片，進行以下的評價。 ＜熔接金屬的組織＞ 將沿橫切熔接部的方向切斷的熔接金屬的剖面利用#1500的砂紙研磨，利用草酸水溶液進行蝕刻，使金屬組織顯現後，利用電子背向散射繞射（electron backscattering diffraction，EBSD）觀察，對熔接金屬的沃斯田鐵與肥粒鐵的面積率、即，體積率（vol%）進行測定。 ＜熔接金屬的最高硬度＞ 對沿橫切熔接部的方向切斷的熔接金屬的剖面的板厚及熔融寬度的中央點、與自該中央點向上下左右各偏離0.4 mm的4點共計5點的維氏硬度HV0.2進行測定，將其中的最大值設為最高硬度，將最小值設為最低硬度。 ＜熔接部的背面焊道高度＞ 沿橫切熔接部的方向進行切斷，測定在熔接部產生的背面的焊道的高度（圖4所示的f），求出相對於鋼板板厚a的比（f/a）。

將所述測定結果一併記入表1中。另外，基於表1的結果，將填充焊絲的供給量比對熔接金屬的最高硬度及背面焊道高度帶來的影響示於圖4。

由表1及圖4可知，藉由滿足本發明的條件而進行雷射熔接，可使熔接金屬穩定地成為沃斯田鐵組織，進而，在使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下的情況下，可使熔接金屬的最高硬度在HV0.2下穩定地降低至250以下。與此相對，可知在使用肥粒鐵系的低碳鋼作為填充焊絲的情況下，即使在將焊絲的供給量設為本發明的適當範圍的情況下，熔接金屬的最高硬度在HV0.2下亦大幅超過250。另外可知，即使使用沃斯田鐵系的填充焊絲，若填充焊絲的供給量比小於1.5，則亦無法將熔接金屬的最高硬度在HV0.2下降低至250以下，另一方面，若超過2.5，則背面的焊道高度與鋼板板厚之比超過0.20，有可能給流水線的通板性帶來障礙。進而，在使對接的鋼板間的間隙部的寬度b為0.25 mm的情況下，即使在將沃斯田鐵系填充焊絲的供給量比控制在1.5～2.5的範圍的情況下，母材稀釋率亦不會下降至70%以下，熔接金屬的最高硬度在HV0.2下超過250。

[表1]

試驗 No.	鋼板 板厚a （mm）	熔接部 間隙寬度b （mm）	雷射照射條件	填充焊絲	熔接部特性	備註
輸出 （kW）	熔接 速度c （m/min）	焊絲的 種類	焊絲直徑d （mm）	供給 速度e （m/min）	焊絲供給量 ／ 板隙體積	母材 稀釋率 （%）	熔接金屬 中的γ相 （vol%）	熔接金屬 最高硬度 HV0.2	熔接金屬 最低硬度 HV0.2	背面焊道 高度f （mm）	（f/a）
1	2.2	0.50	12	2.8	NCF625	0.9	6.0	1.24	81	13	386	313	0.1	0.05	比較例
2	2.2	0.30	8	2.8	NCF625	0.9	4.0	1.38	78	18	377	318	0.1	0.05	比較例
3	2.2	0.30	8	2.8	NCF625	0.9	4.4	1.51	67	91	228	193	0.2	0.09	發明例
4	2.2	0.30	8	2.8	NCF625	0.9	4.5	1.55	65	93	205	191	0.2	0.09	發明例
5	2.2	0.30	8	2.8	YGW12	0.9	4.5	1.55	82	0	391	350	0.2	0.09	比較例
6	2.2	0.25	8	2.8	NCF625	0.9	4.0	1.65	77	21	286	224	0.2	0.09	比較例
7	2.2	0.25	8	2.8	YGW12	0.9	4.0	1.65	77	0	393	305	0.2	0.09	比較例
8	2.2	0.50	10	2.0	NCF625	0.9	6.0	1.73	69	90	214	192	0.2	0.09	發明例
9	2.2	0.30	10	2.8	NCF625	0.9	6.0	2.06	58	97	197	190	0.3	0.14	發明例
10	2.2	0.30	10	2.8	NCF601	0.9	6.0	2.06	61	96	205	183	0.3	0.14	發明例
11	2.2	0.30	10	2.8	YGW12	0.9	6.0	2.06	60	0	332	280	0.3	0.14	比較例
12	2.2	0.30	12	2.8	NCF625	0.9	7.2	2.48	53	98	220	168	0.4	0.18	發明例
13	2.2	0.30	12	2.8	NCF625	0.9	7.5	2.58	48	99	202	169	0.5	0.23	比較例
14	1.5	0.30	8	4.0	NCF625	0.9	4.0	1.41	81	11	358	166	0.1	0.07	比較例
15	1.5	0.30	8	4.0	NCF625	0.9	4.5	1.59	61	94	210	184	0.1	0.07	發明例
16	1.5	0.30	8	3.5	NCF625	0.9	6.0	2.42	58	98	202	180	0.2	0.13	發明例
17	1.5	0.30	8	3.5	NCF625	0.9	6.5	2.62	44	99	199	168	0.4	0.27	比較例
18	3.0	0.40	12	2.0	NCF625	0.9	5.0	1.32	83	9	384	161	0.2	0.07	比較例
19	3.0	0.40	12	2.0	NCF625	0.9	6.0	1.59	62	92	221	185	0.2	0.07	發明例
20	3.0	0.40	12	1.6	NCF625	0.9	7.0	2.32	55	97	207	178	0.4	0.13	發明例
21	3.0	0.40	12	1.6	NCF625	0.9	8.0	2.65	43	99	187	156	0.7	0.23	比較例

[實施例2]

將板厚為2.0 mm～2.2 mm的範圍、且以3.0 mass%～3.5 mass%的範圍含有Si的先行的熱軋鋼板的尾端與後行的熱軋鋼板的前端在連續軋製流水線的進入側使用圖1所示的雷射熔接機進行對接熔接後，將包含所述熔接部的鋼板供於冷軋。此時，所述雷射熔接中，應用實施例1的表1的No.5中記載的現有技術的雷射熔接方法（比較例）、No.2中記載的填充焊絲的供給量比脫離本發明的範圍的雷射熔接方法（比較例）、及No.4與No.9中記載的填充焊絲的供給量比為本發明的範圍內的雷射熔接方法（發明例）這4個條件，在各條件下實施1個月的製程實驗，對冷軋中產生的熔接部處的斷裂發生率進行比較。再者，在比較所述4個條件的熔接方法時，使鋼板的板厚結構、鋼種（Si含量）結構等在各方法中大致相同，熔接部的斷裂發生率由下述式求出。 斷裂發生率（%）=（引起斷裂的卷數）/（總軋製卷數）×100

將所述結果示於圖5。由該圖可知，藉由應用本發明的雷射熔接方法，可將熔接部的斷裂發生率降低至現有技術的比較例No.5的約1/6、比較例No.2的約1/3。 [產業上的可利用性]

本發明的技術不僅適用於含矽鋼板，亦適用於其他高合金成分的鋼板的熔接接合。

1:熔接裝置 2:振盪器 3:導光路 4:聚光部（聚光透鏡） 5:填充焊絲供給裝置 6:控制部 G ₁:中心氣體 G ₂:側面氣體 G ₃:背面氣體 L:雷射光 M:熔接金屬/熔接部 S ₁:先行的鋼板（鋼板） S ₂:後行的鋼板（鋼板） V:間隙部的體積（間隙部的每單位長度的體積） W:填充焊絲 a:鋼板板厚（板厚） b:間隙部的寬度 f:焊道高度

圖1是說明用於本發明的雷射熔接裝置的一例的示意圖。 圖2是說明形成於熔接部的熔接金屬M的背面焊道高度f的圖。 圖3是說明在熔接的鋼板間形成的間隙部的體積V的圖。 圖4是表示（填充焊絲供給量/鋼板間的間隙部體積）對熔接金屬的最高硬度及背面焊道高度帶來的影響的圖表。 圖5是對利用現有技術的雷射熔接方法與利用本發明的雷射熔接方法獲得的熔接部的冷軋時的斷裂發生率進行比較的圖表。

Claims (6)

1. 一種含矽鋼板的雷射熔接方法，將含矽鋼板對接，一邊向經所述對接的鋼板的間隙部供給填充焊絲一邊照射雷射，使填充焊絲與對接的鋼板熔融、凝固而形成熔接金屬，從而將所述對接的鋼板接合，所述雷射熔接方法的特徵在於， 作為所述填充焊絲，使用沃斯田鐵系的填充焊絲， 將所述間隙部的寬度設為0.30 mm以上， 使向所述間隙部供給的所述填充焊絲的每單位熔接長度的量處於間隙部的每單位長度的體積的1.5倍～2.5倍的範圍內，藉此使熔接金屬成為沃斯田鐵組織。
2. 如請求項1所述的含矽鋼板的雷射熔接方法，其中藉由使熔接金屬的母材稀釋率為70%以下，而使所述熔接金屬的最高硬度在維氏硬度HV0.2下為250以下，使最低硬度在HV0.2下為150以上，此處，所述母材稀釋率是指母材佔熔接金屬整體的體積比率。
3. 如請求項1或請求項2所述的含矽鋼板的雷射熔接方法，其中使形成於熔接部的背面的焊道高度f相對於鋼板板厚a的比f/a處於0以上且0.20以下的範圍內。
4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的含矽鋼板的雷射熔接方法，其中作為所述填充焊絲，使用舍夫勒組織圖的Ni當量為50%以上，Cr當量為20%以上的填充焊絲。
5. 如請求項4所述的含矽鋼板的雷射熔接方法，其中所述填充焊絲具有適合於日本工業標準G 4901中規定的NCF625的成分組成。
6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的含矽鋼板的雷射熔接方法，其中所述含矽鋼板含有1.0 mass%以上的Si。

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