TWI803667B - 不鏽鋼箔的焊接方法及焊接構造體 - Google Patents

Abstract

在將不鏽鋼箔進行雷射焊接的情況下，抑制焊接時穿孔的產生且連續地穩定進行焊接。在使不鏽鋼箔(2a,2b)的重合部滿足構成重合部的兩層不鏽鋼箔之間的板間隙G滿足G≦1t的情況下，同時使雷射照射側之不鏽鋼箔的表面(S1)中的雷射焊接部(15a)的寬度W滿足1t≦W≦10t的條件，來進行雷射焊接(t：雷射照射側之不鏽鋼箔的厚度)。

Description

不鏽鋼箔的焊接方法及焊接構造體

本發明係關於不鏽鋼箔的焊接方法及焊接構造體。

為了減少各種機器的輕量化及節省空間，尋求著不鏽鋼鋼板的輕量化及減少厚度。作為不鏽鋼鋼板的輕量化及減少厚度的方法之一，可舉出例如使用不鏽鋼箔。

專利文獻1公開了一種方法，其係在銅製背板(Backing plate)上堆疊金屬箔，並且在藉由以塊狀固定夾具及條狀彈性體的邊緣壓住金屬箔的狀態下，執行雷射焊接或電漿焊接。

專利文獻2公開了一種方法，其係在兩片薄板的重合部進行兩次雷射照射，以進行焊接。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本國公開專利公報「特開平5-8089號公報」

[專利文獻2]日本國公開專利公報「特開2010-23047號公報」

然而，在將各不鏽鋼箔進行雷射焊接時，不鏽鋼箔會因為雷射焊接時施加在局部的熱量而產生變形。接著，因為不鏽鋼箔產生變形，所以會有產生穿孔等焊接不良之虞。因此，難以連續穩定地進行焊接。

本發明的一態樣係在將不鏽鋼箔進行雷射焊接的情況下，以抑制穿孔的產生且連續穩定地進行焊接作為目的。

為了解決上述課題，本發明一態樣的焊接方法，其係藉由雷射照射不鏽鋼箔的重合部來焊接不鏽鋼箔的焊接方法，其係包含：在構成前述重合部的兩層不鏽鋼箔中，將雷射照射側的不鏽鋼箔作為第一不鏽鋼箔，將另一側的不鏽鋼箔作為第二不鏽鋼箔；其中，以下述條件進行雷射焊接：前述第一不鏽鋼箔與前述第二不鏽鋼箔之間的板間隙G係滿足下述式(1)；及作為與藉由前述雷射照射所形成之雷射焊接部的延伸方向垂直的方向上的寬度，且為前述第一不鏽鋼箔表面上的雷射焊接部的寬度W係滿足下述式(2)；G≦1t．．．(1)；1t≦W≦10t．．．(2)；上述式中，t為前述第一不鏽鋼箔的厚度。

為了解決上述課題，本發明一態樣的焊接構造體，其係為不鏽鋼箔的重合部具備被雷射焊接之焊接部的焊接構造體，其係包含： 在構成前述重合部的兩層不鏽鋼箔中，將雷射照射側的不鏽鋼箔作為第一不鏽鋼箔，將另一側的不鏽鋼箔作為第二不鏽鋼箔；以同時滿足下述條件的方式，形成前述焊接部：在以垂直於該焊接部的延伸方向的面切開的剖面中，該焊接部附近的前述第一不鏽鋼箔與前述第二不鏽鋼箔之間的板間隙G係滿足下述式(1)；及作為相對於前述焊接部的延伸方向垂直的方向上的寬度，且為前述第一不鏽鋼箔表面的前述焊接部的寬度W係滿足下述式(2)；G≦1t．．．(1)；1t≦W≦10t．．．(2)；上述式中，t為前述第一不鏽鋼箔的厚度。

根據本發明的一態樣，即使在將不鏽鋼箔進行雷射焊接的情況下，也能夠抑制穿孔的產生且連續穩定地進行焊接。

1:焊接構造體

2a,2b,10a,10b,18a,18b:不鏽鋼箔

3:焊接部

11,21:支撐台

12a:上側壓板夾具

12b,22:下側壓板夾具

13:墊板

14a,14b:溝槽

15a,16a:雷射焊接部

17a,17b:邊界點

20:雷射焊接裝置

23,24:壓板輥

25:彈性體

G,G1:板間隙

LB1,LB2:雷射光束

S1:不鏽鋼箔10a的表面

t:板厚

W1:焊接寬度

X:壓板間距離

[圖1]係概略地顯示本發明一實施形態之焊接構造體的構成的立體圖。

[圖2]係用於說明針對使用壓板夾具固定兩片不鏽鋼箔的同時，在可調節板間隙之狀態下進行雷射焊接試驗的圖。

[圖3]係顯示用於本發明一實施形態之不鏽鋼箔的焊接方法之雷射焊接裝置一例的圖。

[圖4]係顯示使用光學顯微鏡觀察雷射焊接部的剖面之外觀的示意圖；(a)~(c)係顯示不鏽鋼箔的板厚為40μm，且各自的板間隙為10μm、80μm、40μm時的結果之圖；(d)為顯示不鏽鋼箔的板厚為400μm，且板間隙為120μm時的結果之圖。

[實施形態1]

以下，針對本發明一實施形態之使各不鏽鋼箔重合並進行雷射焊接的焊接方法進行說明。又，以下的記載係為了使讀者更了解本發明的意旨，只要未特別指定，並非用於限定本發明。又，只要本說明書中未特別記載，則表示數值範圍的「A~B」係代表「A以上B以下」。本申請案各圖式中所揭示之構成的形狀及尺寸(長度、深度、寬度等)並非反映實際的形狀及尺寸等，能夠為了圖式的明確化及簡略化做適當變更。

首先，參照圖1，針對將各不鏽鋼箔延伸至長距離(例如100mm以上的長度)並連續地進行雷射焊接的方法，就本發明人們所發現之本發明的知識進行說明。圖1係概略地顯示本發明一實施形態之焊接構造體1的構成的立體圖。

如圖1所示，焊接構造體1係將板厚100μm以下的不鏽鋼箔(第一不鏽鋼箔)2a及不鏽鋼箔(第二不鏽鋼箔)2b重合，並藉由於不鏽鋼箔2a照射雷 射而形成的構造體。焊接構造體1的不鏽鋼箔2a及不鏽鋼箔2b係互相具有經雷射焊接而成的焊接部3。不鏽鋼箔2a及不鏽鋼箔2b在平面視圖上的形狀為長方形，且長邊方向的尺寸為100mm以上。相同地，焊接構造體1在平面視圖上的形狀亦為長方形。

上述焊接部3係形成於焊接構造體1的三個邊，舉例來說，於距離端部10mm的位置，上述焊接部3形成於遍布100mm以上的長度。

又，在本實施形態中，雖然舉出圖1所示之焊接構造體1進行說明，但使用本發明一態樣的不鏽鋼箔的焊接方法所形成之焊接構造體並不必然限於此。本發明一態樣的不鏽鋼箔的焊接方法能夠適用於將板厚薄(例如板厚約100μm以下)的各不鏽鋼箔重合並進行雷射焊接的情況。特別更能夠適用於形成約100mm以上長度的焊接部的情況。本發明一態樣的焊接構造體只要具有藉由如此之焊接方法所形成的焊接部即可，並未特別限制。

(發明知識的概要)

因為上述不鏽鋼箔2a,2b相較於一般的不鏽鋼鋼板的板厚較薄，非常容易產生皺褶且受到熱變形的影響很大。接著，當不鏽鋼箔變形時，容易於例如在焊接部中形成穿孔等的焊接不良。一直以來，藉由使這種不鏽鋼箔2a,2b重合並進行雷射焊接，係難以穩定地形成焊接部3，特別是在長距離上更難以穩定地形成焊接部3。

本發明人們在進行深入探討之後，獲得以下知識並完成本發明。針對本發明的知識，和探討過程於以下一併說明。

即使使用夾具等壓住不鏽鋼箔2a,2b，也可能因為雷射焊接期間的熱變形而發生皺褶。當產生皺褶時，板間隙變大，並且在焊接部3中可能產生例如穿孔的焊接不良。

另一方面，受到雷射照射側的不鏽鋼箔的熔融所形成之熔融金屬係填充於各不鏽鋼箔的板間隙之間。然而，若該板間隙過大則容易產生穿孔(燒穿)的問題。特別是，相較於鐵及鋁，因為不鏽鋼的熱傳導率較小容易產生局部的溫度變化，因此容易產生來自熱變形導致的皺褶。此外，在例如使用SUS304的奧氏體(austenitic)系不鏽鋼的情況下，因為熱膨脹係數相對較大，當被雷射加熱時的熱變形可能變得更大。

本發明人們的構思如下。也就是說，本發明人們的發現，如果藉由雷射焊接所形成之焊接部的寬度(以下亦稱為焊接寬度)寬，則熔融金屬的量也會增加，並且可以防止例如燒穿的問題。另一方面，如果焊接寬度過寬，則容易在焊接部附近產生由熱變形引起的皺褶，這可能是局部地增加板間隙的一個重要因素。當如上所述般，以雷射焊接薄的不鏽鋼箔2a,2b時，為了防止在焊接時的燒穿及穿孔，不僅需控制板間隙，且適當地管理焊接寬度是很重要的。

因此，本發明人們進行如圖2所示的試驗，針對板間隙及焊接寬度的適當條件進行探討。圖2係用於說明針對使用壓板夾具固定兩片不鏽鋼箔的同時，在可調節板間隙之狀態下進行雷射焊接試驗的圖。

如圖2所示，在支撐台11上，依序載置下側壓板夾具12b、不鏽鋼箔10b、墊板13、不鏽鋼箔10a及上側壓板夾具12a。墊板13係被夾持在不鏽鋼箔10a及不鏽鋼箔10b之間，且藉由使墊板13的厚度變化，而能夠調整不鏽鋼箔10a及不鏽鋼箔10b之間的距離(板間隙G1)。又，為了將板間隙G1控 制在墊板13的厚度，該試驗中所用的不鏽鋼箔10a及不鏽鋼箔10b係使用沒有皺褶的不鏽鋼箔。因此，板間隙G1係約略與墊板13的厚度相等。

在上側壓板夾具12a形成有用於使用雷射光束LB1照射不鏽鋼箔10a的溝槽14a。在下側壓板夾具12b之對應溝槽14a的位置形成溝槽14b。此下側的溝槽14b係防止下側壓板夾具12b因為雷射光束LB1之照射熱的熱傳導而熔解。又，實際上，溝槽14a及溝槽14b在貫穿紙面的方向上，從前側到後側連續地形成(在如圖2的剖面下觀看時，其為矩形的開口部)。

藉由於不鏽鋼箔(第一不鏽鋼箔)10a照射雷射光束LB1，能夠使不鏽鋼箔10a及不鏽鋼箔(第二不鏽鋼箔)10b互相雷射焊接，且於圖式中的兩個墊板13之間的部分形成焊接部(未圖示)。此處，在本說明書中，將雷射光束LB1所照射之不鏽鋼箔10a的面中，與焊接部的延伸方向垂直的方向之上述焊接部的寬度稱為焊接寬度。

本發明人們以各種條件進行試驗後，結果發現，為了控制雷射焊接時之板間隙G1的增大，必須減少熱變形，且必須控制焊接寬度的上限。又，另一方面，亦發現若焊接寬度過窄，則容易產生不鏽鋼箔10a(上板)的燒穿。

接著，更進一步探討後結果發現，若將不鏽鋼箔10a的板厚作為t，將上述板間隙G1設為1t以下，且藉由以使雷射焊接後的焊接寬度成為1t~10t的範圍來管理雷射焊接的條件，能夠穩定地形成焊接部。

<焊接方法>

針對本實施形態之不鏽鋼箔的焊接方法，使用圖3並說明如下。圖3係顯示用於本發明一實施形態之不鏽鋼箔的焊接方法之雷射焊接裝置一例的圖。

如圖3所示，本實施形態的雷射焊接裝置20係在支撐台21上載置下側壓板夾具22，並在藉由下側壓板夾具22與壓板輥23,24來夾持不鏽鋼箔10a,10b的狀態下，照射雷射光束LB2。

以形成用於將雷射光束LB2照射於不鏽鋼箔10a的光路之方式，將壓板輥24自壓板輥23隔開來進行配置。

在圖3所示的剖面中，能夠適當地設定壓板輥23和不鏽鋼箔10a接觸的位置與壓板輥24和不鏽鋼箔10a接觸的位置兩者之間的距離(壓板間距離)X，例如設定為2.5mm。又，壓板間距離X亦可為1mm以上且5mm以下。

又，可以藉由例如彈簧或橡膠等彈性體25，來按壓壓板輥23及壓板輥24。或者，壓板輥23和壓板輥24可以作為彈性體25的替代或與彈性體25組合，而連接到圖未示的液壓缸或氣壓缸。在這種情況下，液壓缸或氣壓缸施加力量以將不鏽鋼箔10a壓靠在壓板輥23,24。

接著，可以藉由使彈簧或橡膠等彈性體25的按壓量或彈簧常數變化，來調整壓板輥23及壓板輥24的按壓力。或者，在使用液壓缸或氣壓缸的情況下，使用壓力調整閥，以調整液壓缸或氣壓缸的按壓力。因此，可以藉由調整按壓力來調整板間隙G。

本實施形態之不鏽鋼箔的焊接方法係使用雷射光束LB2來將不鏽鋼箔10a,10b的重合部進行雷射焊接的方法，並以使不鏽鋼箔10a與不鏽鋼箔10b之間的板間隙G滿足下述式(1)的方式，進行雷射焊接。

G≦1t．．．(1)；式中，t為前述第一不鏽鋼箔的厚度。

接著，本實施形態之不鏽鋼箔的焊接方法係在滿足上述式(1)的同時，還滿足下述式(2)來進行雷射焊接。

1t≦W≦10t．．．(2)；此處，W係相對於前述焊接部的延伸方向垂直的方向上的寬度，且係不鏽鋼箔10a表面的焊接部的寬度。

藉由上述構成，在進行雷射焊接時，能夠藉由適當量的熔融金屬來填充板間隙G，且能夠更穩定地形成焊接部。

在本實施形態的焊接方法中，並非進行複數次的雷射照射，而是藉由一次的雷射照射來進行雷射焊接，並形成焊接部。

又，上述雷射焊接裝置僅為一個示例，就本發明一態樣的焊接方法而言，只要能夠以上述板間隙及焊接寬度的條件來進行雷射焊接即可。雷射焊接裝置的具體態樣並未特別限制。

(不鏽鋼箔)

不鏽鋼箔10a,10b可以是鐵素體系不鏽鋼，或者可以是其他類型的不鏽鋼。從強度和成形加工性的觀點來看，不鏽鋼箔10a,10b較佳係例如為SUS304等奧氏體系不鏽鋼。由於該奧氏體系不鏽鋼具有相對大的熱膨脹係數，故受到熱變形的影響很大。根據本焊接方法，即使針對此種奧氏體系不鏽鋼的各不鏽鋼箔，也可以穩定地進行雷射焊接。

又，從強度的觀點來看，不鏽鋼箔10a,10b的厚度較佳係20μm以上，更佳係30μm以上，特佳係40μm以上。又，從輕量化及焊接穩定性的觀 點來看，不鏽鋼箔10a,10b的厚度較佳係100μm以下，更佳係70μm以下，特佳係50μm以下。不鏽鋼箔10a,10b的厚度較佳係20μm以上且100μm以下。

更具體而言，從強度、化學穩定性及成形加工性等觀點來看，不鏽鋼箔10a,10b較佳係拉伸強度為700MPa以上、延伸率為45%以上的奧氏體系不鏽鋼。

從上述強度的觀點來看，不鏽鋼箔10a,10b的拉伸強度較佳係700MPa以上，更佳係750MPa以上。又，不鏽鋼箔10a,10b的拉伸強度的上限值係能夠依照取得的容易度及實現性之觀點來適當地決定；舉例來說，較佳係900MPa以下，更佳係800MPa以下。不鏽鋼箔10a,10b的拉伸強度能夠藉由拉伸試驗來測定，例如能夠藉由退火或回火軋製來調整。

從上述成形加工性的觀點來看，不鏽鋼箔10a,10b的延伸率較佳係45%以上，更佳係55%以上。又，不鏽鋼箔10a,10b的延伸率的上限值係能夠依照取得的容易度及實現性之觀點來適當地決定；舉例來說，較佳係75%以下，更佳係70%以下。不鏽鋼箔10a,10b的延伸率能夠藉由拉伸試驗來測定，例如能夠在軋製後，於稀有氣體或非氧化性氣體(例如氫氣等)的氣氛中藉由退火來提高之。

又，從焊接穩定性的觀點來看，不鏽鋼箔10a,10b較佳係在表面上不具有例如積層(laminate)等的樹脂層。

(焊接條件)

在被雷射光束LB1照射之不鏽鋼箔10a中，由雷射光束LB1所熔融之不鏽鋼箔10a(將不鏽鋼箔10a之由雷射光束LB1所熔融的部分稱為熔融金屬)係因為 重力而下垂並與不鏽鋼箔10b接觸。接著，雷射光束LB1照射所產生的熱量係藉由熔融金屬傳遞至不鏽鋼箔10b，並使不鏽鋼箔10a與不鏽鋼箔10b融合。之後，將其急速冷卻，並藉由凝固及收縮進行焊接。因此，在熔融金屬的量少於板間隙的尺寸之情況下，熔融金屬在與不鏽鋼箔10b接觸之前，燒穿不鏽鋼箔10a並成為形成穿孔的重要因素。

在本實施形態的焊接方法中，藉由將板間隙G設為不鏽鋼箔10a的板厚t以下，能夠產生熔融金屬會朝下方彎曲並滴落，且與不鏽鋼箔10b(下板)接觸的現象，故能夠提高穩定性。

又，在焊接寬度W小於不鏽鋼箔10a的板厚t的1.0倍時，因為雷射局部地照射而使焊接部變得過窄，故難以產生用於填充板間隙的熔融金屬。接著，若焊接寬度W大於不鏽鋼箔10a的板厚t的10倍時，熱變形會產生深層皺褶。因此，板間隙變得太大則可能引起不鏽鋼箔10a的穿孔。因此，焊接寬度W應為不鏽鋼箔10a的厚度t的1.0倍以上且10倍以下之尺寸。

以如上述般同時滿足板間隙G及焊接寬度W之條件的方式，並藉由進行雷射焊接，能夠穩定地形成雷射焊接部。

<焊接構造體>

針對焊接構造體1，使用圖1及圖4的(a)並於以下進行說明。圖4的(a)係顯示在焊接部3所延伸的方向(焊接部3的延伸方向)，將以垂直的面切斷時的剖面擴大之剖面圖。

如圖4的(a)所示，能夠將上述剖面中雷射照射側的不鏽鋼箔(第一不鏽鋼箔)10a的表面S1與焊接部3之間的邊界，界定為兩個點。所界定的邊界之間的距離係焊接部3的焊接寬度W1。

又，焊接構造體1的板間隙G1係被界定為焊接部3附近之不鏽鋼箔10a,10b之間的距離。此係因為在進行雷射焊接之後，不再能夠直接得知進行雷射焊接期間的不鏽鋼箔10a,10b的板間隙。

又，焊接部3的附近係指，例如從焊接部3遠離40~80μm的位置。該位置雖然存在於焊接部3的兩側，但當各位置處的板間隙不同時，可以採用具有較大值的間隙作為雷射焊接前的板間隙G。能夠藉由觀察上述剖面來直接測定板間隙G1，亦可從使用非接觸式光學厚度計並藉由測定焊接部3的附近所獲得的測定值，再藉由減少不鏽鋼箔10a,10b的合計厚度來測定板間隙G1。板間隙G1可以是透過針對測定從焊接部3遠離40~80μm範圍內的複數個位置所獲得的結果，並將其平均而獲得的平均值。或者，板間隙G1也可以採用上述範圍內的測定結果中的最大值。

(變形例1)

在上述實施形態的不鏽鋼箔焊接方法中，雷射照射位置的不鏽鋼箔係具有兩片的構成。然而，在本發明一態樣的不鏽鋼箔之焊接方法並不限於此。本發明一態樣的不鏽鋼箔之焊接方法，係能夠適用於由兩層不鏽鋼箔所構成的重合部。

舉例來說，一變形例之不鏽鋼箔的焊接方法，亦能夠應用於將一片不鏽鋼箔折曲或將其彎曲成圓柱形狀而形成的重合部進行焊接之情況。藉由 將一片不鏽鋼箔之一方的第一端部附近，與和位於該第一端部相反側的第二端部附近重合，來形成上述重合部。此時，上述第一端部附近係作為第一不鏽鋼箔，上述第二端部附近係作為第二不鏽鋼箔。

[實施例]

針對本發明的實施例，於以下進行說明。

作為不鏽鋼箔，使用尺寸為165mm×220mm，且板厚為20、40、60、80、100μm的SUS304之BA材料。

(實施例1)

針對改變焊接前的板間隙來進行雷射焊接試驗(參照圖2)的結果，使用圖4進行說明。圖4係針對將焊接部的剖面進行成為可觀察之處理後的觀察用試料，並顯示使用光學顯微鏡觀察上述剖面之外觀的示意圖。圖4的(a)~(c)係顯示使用板厚為40μm的不鏽鋼箔10a及不鏽鋼箔10b，且各自的板間隙G1為10μm、80μm、40μm時的結果之圖。又，圖4的(d)為顯示使用板厚為400μm的不鏽鋼箔18.a及不鏽鋼箔18b，且板間隙G1為120μm時的參考例的結果之圖。此處，圖4所示之剖面係沿著雷射焊接部延伸的分向(延伸方向)，以垂直的面切開時的剖面。又，在圖4中，施加陰影的部分是在不鏽鋼箔內且藉由雷射焊接所熔融的部分。

如圖4的(a)所示，將板間隙G1設為10μm(相對於不鏽鋼箔10a的板厚t的板間隙之板厚比為0.25t)來進行試驗的結果，形成了具有均勻整齊形狀的雷射焊接部15a。如圖4的(c)所示，將板間隙G1設為40μm(相對於不鏽鋼 箔10a的板厚t的板間隙之板厚比為1.0t)來進行試驗的結果，形成了雷射焊接部16b。

另一方面，如圖4的(b)所示，將板間隙G1設為80μm(相對於不鏽鋼箔10a的板厚t的板間隙之板厚比為2.0t)來進行試驗的結果，不鏽鋼箔10a被燒穿，無法形成雷射焊接部。此係因為板間隙G1超越了熔融金屬能夠延展的範圍，而使熔融金屬燒穿。換言之，在如圖4的(c)所示之雷射焊接部16b與不鏽鋼箔10a的表面S1之間的顯示邊界的邊界點17a,17b，係不能夠支撐熔融金屬，而會使熔融金屬燒穿。

又，在使用板厚為400μm的不鏽鋼箔18a及不鏽鋼箔18b之參考例中，如圖4的(d)所示，由雷射焊接產生穿孔。此時，板間隙G1為120μm，相對於不鏽鋼箔18a的板厚t的板間隙之板厚比為0.3t。在此參考例中，因為板厚為400μm，故不鏽鋼箔的熱容量大。因此，在進行雷射焊接時，熔融狀態能夠較長時間地持續，熔融金屬會滴落並形成穿孔。

若比較圖4的(a)所示的實施例與圖4的(d)所示的參考例，則可以看出，即使板厚比為相同程度，當板厚小時，不會燒穿而能夠形成良好的焊接部，另一方面，在板厚為400μm之不鏽鋼箔的情況下會產生穿孔。

(實施例2)

使用前述之雷射焊接裝置(參照圖3)並藉由進行雷射焊接，而形成焊接部。雷射光束LB2聚焦在不鏽鋼箔10a的表面上，且雷射光斑直徑為φ30、100、200μm，雷射輸出為300W以下。最大焊接速度為12.5m/min。壓板間距離為2.5mm。

表1係顯示將板間隙G1固定在1t時，焊接寬度W1與不鏽鋼箔板厚t的關係之表格。

焊接寬度W1的調整係如以下般進行。也就是說，在使雷射光束LB1的雷射光斑直徑變化為φ30μm、100μm、200μm的同時，在雷射輸出為300W以下、且焊接速度為12.5m/min以下的範圍內，進行各種變化而調整。

在上述表1中，標記×是指作為雷射照射側之板(上板)的不鏽鋼箔10a產生穿孔或燒穿的條件。又，可以在不鏽鋼箔10a中不形成穿孔而能夠形成雷射焊接部的情況下的條件，使用○標記。又，顯示出焊接寬度的長度相對於板厚的比值(板厚比)。

在任一板厚t的條件中，焊接寬度W1大於10t則為不適當。此係被認為是因為，當由於熱變形而產生深層皺褶時，板間隙變得太大，從而在不鏽鋼箔10a中產生穿孔。又，焊接寬度W1小於1t亦為不適當。此係被認為是因為，當由於局部地照射雷射而使焊接部變得過窄，無法產生用於填充板間隙1t的焊接金屬，並會於不鏽鋼箔10a產生穿孔。

(實施例3)

接著，針對板厚t為20、40、60、80、100μm的不鏽鋼箔10a，在測定焊接部各位置之板間隙G的同時，調查是否存在穿孔。又，作為參考例，亦針對板厚t為400μm的不鏽鋼箔18a進行試驗，評價是否存在穿孔。將結果整理並顯示於表2。

如表2所示，在板間隙G為1t以下時，並未產生上板的燒穿，且未產生穿孔(本發明例)。另一方面，若板間隙G大於1t，則產生上板的燒穿並產生穿孔(比較例)。

又，在使用板厚t為400μm的不鏽鋼箔(No.22及23的參考例)之情況下，即使在板間隙G為0.8t的條件下亦產生穿孔。此係因為，其與作為本發明例之板厚t為20~100μm的不鏽鋼箔之情況不同。在本發明例中，即使板間隙G為0.8t，亦能夠正常地進行焊接。

其原因在於，當參考例中的板厚較厚時，因為熱容量變大且在雷射焊接期間難以移除熱量，故金屬的熔融狀態的持續時間長於本發明例，故熔融金屬容易滴落並產生穿孔。

(參考例：板間隙)

又，為了與本發明進行比較，針對板厚t為400μm的參考例，亦進行當板間隙為更小時是否存在雷射焊接部的穿孔之調查試驗。具體而言，在焊接寬度W為3.5t的條件下，針對板間隙為110μm~200μm，即板厚比為0.28t~0.5t的情況下進行試驗。將結果顯示於表3。

如表3所示，在使用板厚t為400μm之不鏽鋼箔的情況下，雖然板厚比為0.28t時未產生穿孔(No.31)，但在板厚比大於0.28t時產生穿孔(No.32~34)。

若將以上的結果進行概括，則因為在本發明例中係以板厚為20~100μm的薄材料作為對象，且在熔融狀態下的熱容量小，熔融金屬的冷卻快，且熱影響部分係伴隨著收縮產生凝固並形成雷射焊接部。因此，即使當板間隙G的板厚比大至1.0t，且即使當焊接寬度W大至10t時，也可以不產生穿孔地形成雷射焊接部。換句話說，在本發明例中，由於板厚較薄導致熱容量小等理由，故產生了與使用例如板厚為400μm的不鏽鋼箔之情況明顯不同的現象。因此，吾人能夠得知，基於習知技術，係無法輕易地想到本發明的板間隙及焊接寬度的條件範圍(技術思想)。

(氣密性評價)

製作三個邊被雷射焊接成袋狀焊接結構1(參見圖1)，並將在外觀檢查中沒有發現問題(沒有產生穿孔)的樣品作為試驗材料。使用紅色滲透液填充至測試材料的內部，並檢查是否產生洩漏。結果，確認到在外觀檢查中沒有發現問題的試驗材料，即使在經過1小時後也沒有產生洩漏，且焊接部具有氣密性。

[產業上的可利用性]

本發明可適用於例如鋰離子電池的二次電池。舉例來說，可以用於搭載在例如電動汽車的車輛上的二次電池、搭載在各種電子設備上的二次電池等。

1:焊接構造體

2a,2b:不鏽鋼箔

3:焊接部

Claims (2)

1. 一種焊接方法，其係藉由雷射照射不鏽鋼箔的重合部來焊接不鏽鋼箔的焊接方法，其係包含：在構成前述重合部的兩層不鏽鋼箔中，將雷射照射側的不鏽鋼箔作為第一不鏽鋼箔，將另一側的不鏽鋼箔作為第二不鏽鋼箔；其中，前述第一不鏽鋼箔的板厚與前述第二不鏽鋼箔的板厚係20μm以上且80μm以下；又，以下述條件進行雷射焊接，並以防止產生燒穿的方式，來形成雷射焊接部：前述第一不鏽鋼箔與前述第二不鏽鋼箔之間的板間隙G係滿足下述式(1)；及作為與藉由前述雷射照射所形成之前述雷射焊接部的延伸方向垂直的方向上的寬度，且為前述第一不鏽鋼箔表面上的前述雷射焊接部的寬度W係滿足下述式(2)；G≦1t．．．(1)；1t≦W≦10t．．．(2)；上述式中，t為前述第一不鏽鋼箔的厚度。
2. 一種焊接構造體，其係為不鏽鋼箔的重合部具備被雷射焊接之焊接部的焊接構造體，其係包含：在構成前述重合部的兩層不鏽鋼箔中，將雷射照射側的不鏽鋼箔作為第一不鏽鋼箔，將另一側的不鏽鋼箔作為第二不鏽鋼 箔；其中，前述第一不鏽鋼箔的板厚與前述第二不鏽鋼箔的板厚係20μm以上且80μm以下；又，以同時滿足下述條件的方式，形成前述焊接部：在以垂直於該焊接部的延伸方向的面切開的剖面中，該焊接部的兩側附近的前述第一不鏽鋼箔與前述第二不鏽鋼箔之間的板間隙G係滿足下述式(1)；及作為相對於前述焊接部的延伸方向垂直的方向上的寬度，且為前述第一不鏽鋼箔表面的前述焊接部的寬度W係滿足下述式(2)；G≦1t．．．(1)；1t≦W≦10t．．．(2)；上述式中，t為前述第一不鏽鋼箔的厚度。

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