WO1999022081A1 - Procede de soudure d'un element formant un passage pour le fluide et element formant un passage pour le fluide - Google Patents

Description

明 細 書 流路形成部材の溶接方法お よ び流路形成部材 1 . 技術分野

本発明 は 、 流路形成部材の溶接方法及び流路形成部材に関す る も ので あ る 。 特に は 、 溶接部の結晶組織が変質す る のを抑制で き る流路形成部 材の溶接方法及び流路形成部材に 関す る も ので あ る 。 ま た、 表面粗さ を 低減 し た流路形成部材に関す る も の で あ る 。

2 . 背景技術

流体が流れる経路を備え た流路形成部材を製作す る ため、 2 つ以上の 内部が中空の部材の端面を互い に接合す る 際の溶接方法 と し て は、 特許 2 6 2 6 8 9 8 号公報に 開示さ れて い る電気抵抗溶接が知 られてい る 。 す なわ ち 、 こ の電気抵抗溶接は 、 2 本以上の管部材を別 々 に銅合金に よ り 铸造 し 、 両管部材の端面を互い に突 き 合わせ る と 共に両管部材に大電 流を流す こ と に よ り 、 両端面間の電気抵抗に よ る発熱で該両端面を溶融 し て接合す る も ので あ る 。

と こ ろ で 、 流路形成部材を製作す る ための溶接は、 本来な ら接合部の み を短時間で加熱 し て溶融さ せ る こ と が望ま し い。 し か し 、 上記電気抵 抗溶接で は 、 両端面の加熱の立ち上が り 、 立ち下が り が遅いため、 両端 面の接合部以外の必要以上に広い部分が加熱さ れて し ま っ た り 、 接合部 の溶融状態が必要以上に長時間続いて し ま う 。 こ れに よ り 、 両端面の接 合部の結晶組織が変質す る場合があ る 。 流路形成部材は一般的に耐食性 の良 い結晶組織に よ り 構成さ れて い る た め 、 結晶組織が変質す る と 耐食 性が低下す る こ と と な る 。 そ の結果、 こ の流路形成部材に水等の流体を 流 し て使用 し た場合、 溶接 し た接合部か ら腐食す る 問題があ る 。

ま た 、 上記流路形成部材は 、 2 本以上の管部材を銅合金に よ り 別 々 に 铸造 し 、 両管部材の端面を電気抵抗溶接に よ り 接合す る も の で あ る 。 従 つ て 、 該流路形成部材は铸造品特有の表面粗さ を有す る も ので あ る 。 本発明 は上記の よ う な事情を考慮 し て な さ れた も ので あ り 、 そ の 目 的 は 、 接合部のみ を短時間で加熱 し て溶融さ せ る こ と に よ り 、 溶接部の結 晶組織が変質す る の を抑制で き る 流路形成部材の溶接方法及び流路形成 部材を提供す る こ と に あ る 。

本発明 の他の 目 的 は 、 2 つ以上に分割 し た中空部材の端面を、 溶接に よ り 一体に接合 し て な る 流路形成部材に お いて 、 表面粗さ を低減 し た流 路形成部材を提供す る こ と に あ る 。

3 . 発明 の開示

本発明の第 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材 を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る流路形成部材の溶接方法に お いて 、 電磁波を照射す る こ と に よ り 前 記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 。

第 1 態様に係る流路形成部材の溶接方法では、 電磁波を照射す る こ と に よ り 中空の部材の端面を加熱 し て溶融す る ため 、 電磁波照射の特徴で あ る急速加熱、 急速冷却を有効に利用 す る こ と がで き る 。 つ ま り 、 前記 部材の両端面の接合部を急速に加熱す る こ と に よ り 、 該接合部以外の必 要以上に広い部分が加熱さ れる こ と が な く 、 接合部の狭い部分を短時間 で溶融す る こ と がで き る 。 こ れに よ り 、 溶接時に接合部の結晶組織が変 質す る の を可及的 に防止す る こ と がで き る 。 本発明の第 2 態様に係 る 流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材 を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる 流路形成部材の溶接方法に お いて 、 電磁波を前記部材の表面に対 し て垂直方向 よ り 所定の角度傾斜 し た方向 に照射す る こ と に よ り 、 前記端 面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 。 ま た、 前記所定の角度は 1 0 ° 程度が望 ま し い。

第 2 態様に係 る流路形成部材の溶接方法では、 中空部材を溶接す る 際 に 、 電磁波 を中空部材の表面に対 し て垂直か ら所定の角度傾斜さ せて照 射す る た め 、 接合部に照射さ れた電磁波の反射波が、 電磁波を放射す る 放射部で あ る 電磁波ヘ ッ ド に 直接入射す る の を防止す る こ と がで き る 。 本発明 の第 3 態様に係る 流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る流路形成部材の溶接方法に お いて 、 前記部材の端面に電磁波を照射 す る と 共に ア シス ト ガス を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接 す る こ と を特徴 と す る 。 ま た 、 前記ア シス 卜 ガス は、 不活性ガス又は窒 素ガス が好ま し い。

第 3 態様に係る流路形成部材の溶接方法で は、 中空部材を溶接す る際 、 ア シス 卜 ガス を溶接部に吹付けて い る ため、 溶接部の酸化を防止す る こ と がで き る 。 そ の結果、 中空部材の接合部が溶接時に雰囲気ガスか ら 悪影響を受け る こ と がな い。 ま た、 ア シス 卜 ガス を吹付け る こ と に よ り 、 電磁波を接合部にス ムーズに 当 て る こ と がで き る 。

本発明の第 4 態様に係る流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る 流路形成部材の溶接方法に お い て 、 前記部材の う ちの一方の部材の 端部に他方の部材の端部を重ね合わせ る ための段差部を形成 し 、 該段差 部に他方の部材の端部を接合 さ せ、 こ の接合部に電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 。

第 4 態様に係る 流路形成部材の溶接方法で は、 一方の部材の端部に 、 他方の部材の端部を重ね る た めの段差部を形成 し て い る ため、 溶接す る 際の両部材の固定が容易 と な る 。

本発明 の第 5 態様に係る流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法に お いて 、 電磁波を照射す る こ と に よ り 前 記端面を溶融 し て溶接す る第 1 の溶接工程 と 、 電磁波を照射す る と 共に フ ィ ラ ー を供給す る こ と に よ り 、 前記端面及び該フ ィ ラ ーを溶融 し て溶 接す る 第 2 の溶接工程 と 、 を具備す る こ と を特徴 と す る 。

第 5 態様に係る 流路形成部材の溶接方法では、 第 1 の溶接工程で接合 部に ア ン ダーカ ツ 卜 が発生す る が、 第 2 の溶接工程で ア ン ダーカ ツ 卜 が 発生 し た部分に フ ィ ラ ーを供給 し なが ら溶接を行 う こ と に よ り 、 ア ン ダ 一カ ツ 卜 を埋め る こ と がで き る 。

本発明の第 6 態様に係る 流路形成部材の溶接方法は 、 内部が中空の部 材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る流路形成部材の溶接方法に お いて 、 電磁波を ゥ ィ一ビ ン グさ せなが ら照射す る こ と に よ り 前記端面 を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 。 第 6 態様に係る流路形成部材の溶接方法で は、 電磁波を ゥ ィ一ビ ン グ さ せ なが ら照射す る こ と に よ り 、 両部材の端面の接合部に対 し て所定の 幅を有す る領域に電磁波を照射す る こ と がで き る 。 従っ て 、 電磁波が接 合部か ら外れる こ と を防止で き る 。 本発明の第 7 態様に係る 流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る 流路形成部材の溶接方法に お い て 、 好 ま し く は電磁波を第 1 及び第 2 の電磁波に分割 し 、 該第 1 の電磁波 を照射す る こ と に よ り 前記端面を 溶融 し て溶接 し 、 こ の溶接 し た端面に該第 2 の電磁波を照射す る と 共に フ ィ ラ ー を供給す る こ と に よ り 、 該端面及び該フ ィ ラ ーを溶融 し て溶接 す る こ と を特徴 と す る 。

第 7 態様に係る 流路形成部材の溶接方法で は、 電磁波を 2 つに分割 し 、 第 1 の電磁波に よ り 1 次溶接を行 う 。 こ の時に接合部に ア ン ダーカ ツ 卜 が発生 し て い る 。 こ れ と 共に 、 第 2 の電磁波に よ り 2 次溶接を行 う 。 こ の際、 1 次溶接の時に発生 し た ア ン ダーカ ツ ト の部分に フ ィ ラ ーを供 給 し なが ら溶接を行 う 。 従っ て 、 フ イ ラ 一 に よ っ て ア ン ダーカ ツ 卜 を埋 め る こ と がで き る 。

本発明の第 8 態様に係 る 流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法に お い て 、 前記部材の う ち の一方の部材の 端面近傍 に 肉厚部分を形成 し 、 該端面 と 他方の部材の端面を接合さ せ、 こ の接合部及び肉厚部分に電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 。

第 8 態様に係る流路形成部材の溶接方法で は、 一方の部材の端部近傍 に 肉厚部分 を形成 し て お き 、 こ の部材の端部 と 他方の部材の端部 と を重 ね合せ る と 、 接合部に肉厚部分が形成さ れる 。 こ の状態で 、 接合部の溶 接を行 う 。 こ れに よ り 、 接合部に ア ン ダーカ ツ 卜 が生 じ て も 、 そ の ア ン ダ一カ ツ 卜 を 肉盛 り 分で相殺す る こ と がで き る 。

本発明の第 9 態様に係る 流路形成部材の溶接方法は、 内部が中空の部 材 を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面 を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる 流路形成部材の溶接方法に お いて 、 電磁波を照射す る こ と に よ り 前 記端面を溶融 し て溶接す る 流路形成部材の溶接方法であ っ て 、 前記部材 を接合す る部分を撮影 し 、 こ の撮影 し た画像デー タ か ら前記電磁波が照 射さ れる位置のずれを検出 し 、 こ のずれを修正 し て電磁波を照射す る こ と を特徴 と す る 。

第 9 態様に係る 流路形成部材の溶接方法で は、 接合部分を撮影 し た画 像デー タ か ら電磁波が照射さ れる 位置のずれを検出 し 、 そのずれを修正 す る こ と がで き る ため、 溶接ボ イ ン 卜 のずれが原因で発生す る溶接不良 を防止す る こ と がで き る 。

ま た、 第 1 態様〜第 9 態様に係 る 流路形成部材の溶接方法にお いて 、 前記溶接す る 際は 、 少な く と も一方の中空の部材を溶融す る と と も に 、 該一方の中空の部材は 、 少な く と も 2 種類の金属 を含有す る合金材料に よ り 構成さ れ、 前記合金材料に合 ま れる少な く と も 1 種類の金属の沸点 が、 前記合金材料の溶融点 よ り も低い も ので あ る こ と が好ま し い。 こ の よ う な合金材料は 、 溶接時に該沸点の低い金属が気化 し やす いか ら 、 特 に急速加熱が要求さ れる 。 部材の接合部を急速に加熱 し 、 該接合部を短 時間で溶融す る こ と に よ り 、 前記合金材料に含ま れる沸点の低い金属が 溶接時に消失す る量を可及的 に小さ く で き る か ら で あ る 。

こ の よ う な合金材料 と し て は黄銅が好適である 。 なぜな らば、 3 5 % Z n 黄銅の溶融点が 9 0 4 〜 9 3 5 °C で あ る のに対 し て、 Z n の沸点が 9 0 8 °C で あ っ て 、 溶接中 に Z n 成分が消失す る可能性が高いか ら で あ る 。

ま た、 黄銅の中で も 見掛け上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上の黄銅が 好適で あ る 。 見掛け上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上で は、 溶接後に ゆ つ く り 冷却す る と r 相が析出 し 、 接合部が脆化す る おそれがあ る 。 し か し 、 第 1 態様〜第 9 態様に係 る 流路形成部材の溶接方法で は、 接合部を 電磁波照射に よ り 急速に加熱す る た め 、 接合部以外の領域が必要以上に 加熱さ れる こ と が な いの で 、 接合部を冷却す る 際 も急冷す る こ と がで き る 。 そ の結果、 接合部に 丫 相が析出 し に く く 、 接合部の脆化を防止す る こ と が で き る 。

こ こ で 、 「見掛け上の Z n 含有量」 と レ、 う 用語は 、 「 { ( B + t x Q ) / ( A + B + t X Q ) } x l 0 0 」 の意味で用 い る 。 た だ し 、 A を C u 含有量 〔 w t % 〕 、 B を Z n 合有量 〔 w t % ] 、 t を添力 Π し た第 3 元 素 （例 え ば S n ) の Z n 当量、 Q を そ の第 3 元素の含有量 [ w t % 〕 と す る 。

尚 、 前記合金材料 と し て は 、 Z n を含有す る銅合金や 、 Z n 以外に A s (沸点 6 1 3 °C ) 、 C d (沸点 7 6 7 °C ) 、 S e (沸点 6 8 4 . 9 V ) 等の沸点が低い金属 を含有す る 合金材料が挙げ られる 。 ま た 、 黄銅又 は そ れ以外の Z n を含有す る銅合金の何れであ っ て も 、 見掛け上の Z n 当量が 8 w t %以上の場合に第 1 態様〜第 9 態様に係る流路形成部材の 溶接方法は有効で あ る 。 見掛け上の Z n 当量が多い と 、 消失の影響が大 き い ためで あ る 。

ま た 、 第 1 態様〜第 9 態様に係る流路形成部材の溶接方法にお いて 、 前記電磁波を照射す る こ と に よ り 中空部材の端面を急速に加熱 し 、 接合 部以外の加熱を防止す る に は、 接合部に照射さ れる電磁波を集光す る も のが好 ま し い。 ま た、 電磁波 と し て レーザー光、 特に Y A G レーザ一を 用 い る こ と が好 ま し い。 こ れ に よ り 、 接合部を よ り 急速加熱、 急速冷却 す る こ と がで き る 。

本発明の第 1 0 態様に係 る 流路形成部材の溶接方法は 、 黄銅材料か ら な る部材、 及び、 黄銅材料又は そ の他の金属材料か ら な る部材を準備 し 、 電磁波を照射す る こ と に よ っ て少な く と も該黄銅部材か ら な る部材を 溶融す る こ と に よ り 、 該部材 と 該金厲材料か ら な る部材を溶接す る流路 形成部材の溶接方法で あ っ て 、 前記黄銅材料か ら な る部材を溶融す る前 の結晶組織が以下の （ 1 ) 〜 （ 3 ) の少な く と も 1 つ を満たす も ので あ る こ と を特徴 と す る 。 尚、 前記黄銅材料か ら な る部材及び前記そ の他の 金属材料か ら な る部材が共に 内部が中空の部材で あ る こ と が望ま し い。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 m以下、 好 ま し く は 1 0 m以下で あ る

( 2 ) 3 相 を含有 し 、 （3 相中の S n 濃度が 1 . 5 w t %以上で あ る 。

( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上で あ る と と も に 、 丫 相が /3 相 を包囲す る 。

す なわ ち 、 上記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) の結晶組織を有す る黄銅材料が従来の 黄銅材料に比べて耐食性に優れた性質を示す こ と を本出願人は確認 し て い る 。 こ れ ら の結晶組織は非常に緻密な結晶制御の上に成 り 立つ も ので あ っ て 、 不用意な熱処理等を行 う と 結晶組織が変質 し て耐食性が損なわ れる こ と が判明 し て い る 。 そ こ で 、 第 1 0 態様に係る流路形成部材の溶 接方法で は 、 電磁波を用 いて溶接時に急速加熱、 急速冷却を行 う ため、 溶接時に接合部の結晶組織の変質を防止す る こ と がで き 、 溶接部分の耐 食性が損 なわれる の を可及的 に防止で き る 。 ま た、 上記溶接方法に よ り 流路形成部材を製作す る こ と が望 ま し い。 流路形成部材で は耐食性に対 す る 要求品質が高いか ら で あ る 。

ま た 、 第 1 0 態様に係る流路形成部材の溶接方法にお いて 、 電磁波を 両部材の接合部に集光さ せ る こ と が好 ま し い。 ま た、 電磁波 と し て は、 赤外線集光加熱等の他、 レーザ一光を用 い る こ と が好適であ り 、 Y A G レ ーザーを用 い る こ と がさ ら に好適で あ る 。 ま た 、 両部材の接合部を電 磁誘導加熱等に よ り 溶融す る こ と も 好 ま し い。

本発明の第 1 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法は、 2 つの金属部 材を大気圧 よ り 高い圧力雰囲気中の溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る こ と を特徴 と す る 。 ま た 、 前記 2 つ の金厲部材を 、 少な く と も一方の 金属部材に溶融池を形成す る こ と に よ り 溶接す る こ と も可能で あ る 。 こ の場合は、 溶融池が形成さ れる一方の金属部材中の成分が気化す る可能 性が高 く 、 他方の金属部材中の成分は影響を受け な い と い う 利点があ る ま た 、 第 1 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法に お いて 、 前記 2 つ の金属部材の う ちの少な く と も一方が、 少な く と も 2 種類の金属 を含有 す る 合金材料か ら な る部材で あ っ て 、 少な く と も該部材を溶融す る こ と に よ り 前記 2 つの金属部材を溶接す る流路形成部材の溶接方法であ っ て 、 前記合金材料に含 ま れる少な く と も 1 種類の金属の沸点が、 前記合金 材料の溶融点 よ り も低い こ と が好 ま し い。 こ の よ う な合金材料で は 、 前 述 し た よ う に溶接中 に沸点の低い金属が消失す る可能性が高い ため、 第 1 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法を用 い る のが特に好ま し い。 ま た、 上述 し た よ う に大気圧 よ り 高い圧力雰囲気で溶接す る こ と に よ り 、 溶融す る接合部に含有す る成分の沸点を上げる こ と がで き る 。 こ の ため 、 溶接中 に接合部に含有す る 成分が気化す る こ と に よ り 消失す る の を防止で き 、 該接合部が変質す る の を可及的 に防止す る こ と がで き る 。 ま た 、 上記の よ う に沸点を上げ る こ と に よ り 、 接合部を溶接す る ための エネ ルギー源 と し て 、 急速加熱、 急速冷却がで き る も の を用 いな く て も 、 溶接中 に接合部に含有す る成分が消失す る の を可及的 に防止で き る 。 こ の結果、 接合部を溶接す る た めのエネ ルギー源の選択度を拡大す る こ と 力 s で き る 。

ま た、 前記合金材料 と し て は黄銅 を用 い る こ と が好適であ り 、 特に見 掛け上の Z n含有量が 2 5 w t %以上の黄銅を用 い る こ と が好ま し い。 こ の場合に は、 前述 し た よ う に接合部に 丫 相が析出 し に く く 、 接合部の 脆化を防止す る効果 も奏す る か ら で あ る 。

尚 、 前記合金材料 と し て は 、 黄銅以外に 、 Z n を含有す る銅合金、 Z n 以外に A s (沸点 6 1 3 C ) 、 C d (沸点 7 6 7 °C ) 、 S e (沸点 6 8 4 . 9 °C ) 等の沸点が低い金属 を含有す る合金材料を用 い る こ と も可 能で あ る 。

ま た 、 第 1 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法に お いて、 大気圧 よ り 高い圧力雰囲気を不活性ガス又は窒素ガス に よ り 形成す る こ と が好ま し い。 こ れに よ り 、 溶接時に お け る雰囲気に よ る金属材料への悪影響を ノ jヽ さ く す る こ と 力 sで き る 。

ま た 、 大気圧 よ り 高い圧力雰囲気を実現す る方法 と し て は、 前記 2 つ の金属材料の接合部を圧力容器内 に配置 し 、 該圧力容器の内部圧力を圧 力雰囲気に維持す る も のがあ る 。 ま た 、 別の方法 と し て は、 圧力容器を 用 いず、 該接合部にガス を吹 き 付け る こ と に よ り 大気圧以上の圧力雰囲 気 と す る も のがあ る 。

ま た 、 第 1 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法に お いて、 前記圧力 容器の外部か ら電磁波を前記金属部材に照射す る こ と に よ り 、 該金属部 材 を溶融す る こ と が好 ま し い。 こ の よ う に接合部を溶接す る ためのエネ ルギ一源を圧力容器の外部に配置す る理由 は次の通 り で あ る 。 圧力容器 内部に エネ ル ギ ー源を配置す る と 、 該エネルギー源が該容器内部の加圧 雰囲気に対す る耐久性を必要 と す る が、 該容器外部にエネ ルギー源を配 置す ればそ の よ う な課題 を考慮す る 必要がな いか ら で あ る 。 ま た 、 前記圧力容器に形成さ れた透過部を透過 し た前記電磁波を、 前 記金属部材を溶接す る接合部に集光さ せ る こ と が好 ま し い。 ま た、 前記 電磁波は、 前記透過部を通過 し た時 よ り も前記接合部に照射さ れた時の 方力 S よ り 集光さ れて レヽ る こ と が好 ま し レヽ。 こ の よ う にエネルギー源 と し て の電磁波を接合部に集光さ せて照射す る こ と に よ り 、 エネルギー源 と 接合部の間 に介在す る圧力容器が加熱さ れる こ と が可及的 に防止さ れる 。 なぜな ら 、 電磁波照射に よ る 加熱は媒体を必要 と し な いか ら であ り 、 ま た 、 前記透過部を通過す る 時のエネ ルギー密度を低 く す る こ と がで き る か ら であ る 。 ま た 、 電磁波を接合部に集光さ せ る のは、 髙エネルギー に よ る急速加熱、 急速冷却が よ り 好適に実現で き る か ら であ る 。

尚、 前記圧力容器の外部で電磁波を集光さ せ、 こ の集光さ せた電磁波 を該圧力容器の 内部に配置 し た該接合部に照射す る場合は透過部の加熱 がな い よ う に対策を施す こ と が好ま し い。 ま た、 電磁波を照射 し て接合 部を加熱す る方法 と し て 、 電磁誘導加熱を用 い る こ と も可能で あ る 。

ま た 、 第 1 1 態様に係る 流路形成部材の溶接方法にお いて、 集光さ せ る電磁波 と し て は 、 赤外線集光加熱等の他、 レーザー光、 特に Y A G レ —ザ一を用 い る こ と が好 ま し い。 こ れに よ り 、 接合部を よ り 高密度で急 速加熱、 急速冷却す る こ と がで き 、 接合部以外の部分が加熱さ れる のを 可及的 に 防止す る こ と がで き る 。

ま た 、 本発明 の第 1 態様〜第 1 1 態様に係る流路形成部材の溶接方法 に お いて 、 前記流路形成部材が、 水を吐出す る吐水装置であ る こ と が好 ま し い。

本発明 の第 1 2 態様に係る 流路形成部材は、 少な く と も 2 つ以上に分 割 し た 内部が中空の部材の端面を 、 溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れ る 流路形成部材に お いて 、 前記部材が、 棒材に対 し て 、 鍛造、 切削加工 を施 し て形成さ れる こ と を特徴 と す る 。 ま た、 前記部材の内部の中空形 状は 、 棒材に対 し て 、 鍛造、 切削加工を施す こ と に よ り 形成さ れた も の で あ る こ と が好 ま し い。

第 1 2 態様に係る流路形成部材で は 、 中空の部材が棒材に対 し て鍛造 、 切削加工を施 し て形成さ れる ため 、 流路形成部材の表面粗さ を小さ く す る こ と が で き る 。 尚、 溶接を用 いず に棒材に対 し て鍛造、 切削加工を 施 し て形成さ れる流路形成部材で も表面粗さ を小さ く で き る 。

ま た、 第 1 2 態様に係 る 流路形成部材にお いて 、 前記中空の部材は共 に黄銅材料か ら な り 、 少な く と も一方の部材を溶融 し て溶接さ れ、 前記 黄銅材料の鍛造時の結晶組織が以下の （ 1 ) 又は （ 2 ) を満た す も の で あ る こ と が望ま し い。

( 1 ) 再結晶温度域に お いて 、 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下、 好ま し く は 1 O n m以下で、 かつ /3 相の面積比率が 3 0 〜 8 0 % であ っ て α 相 と （3 相が均一に分散 し て い る 。

( 2 ) 再結晶温度域に お いて 、 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下、 好ま し く は 1 0 ix m以下で 、 かつ α 相の面積比率力 s 4 4 〜 6 5 % 、 0 相の面積 比率；^ 1 0 〜 5 5 % 、 丫 相の面積比率が 1 ~ 2 5 % であ っ て α 相、 （3 相 、 丫 相が均一に分散 し て い る 。

ま た 、 前記中空の部材が 6 5 0 °C以下の温度域で鍛造さ れた も のであ る こ と が好 ま し い 。 ま た、 前記中空の部材は共に黄銅材料か ら な り 、 少 な く と も 一方の部材を溶融 し て溶接さ れ、 前記部材が 6 5 0 °C以下の温 度域で鍛造さ れた も ので あ る こ と が好 ま し い。

す なわ ち 、 上記 （ 1 ) 又は （ 2 ) の結晶組織を有す る黄銅材料が従来 の黄銅材料に比べて 6 5 0 °C以下の低温度域での熱間延性 （鍛造性） に 優れた性質を示す こ と を本出願人は確認 し て お り 、 こ の よ う な黄銅材料 を用 いれば、 中空部材の鍛造が容易 に で き る こ と が判明 し て い る か ら で あ る 。 従 っ て 、 6 5 0 °C以下の低温度域で鍛造を経た黄銅材料を溶接 し て 中空部材を形成す る こ と に よ り 、 低温鍛造に よ る高精度形状の実現 と 、 溶接に よ る複雑形状の実現 と の両立を図 る こ と がで き る 。

ま た、 第 1 2 態様に係る流路形成部材に お いて 、 前記 （ 1 ) 又は （ 2 ) の結晶組織を有す る黄銅材料で あ っ て 、 前記中空の部材を溶融さ せ る 前の該部材の結晶組織が以下の （ 1 ) 〜 （ 3 ) の少な く と も 1 つ を満た す も ので あ る こ と が望 ま し い。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 m以下、 好 ま し く は 1 0 μ m以下であ る

( 2 ) ( 相 を含有 し 、 0 相中の S n 濃度力 1 . 5 w t %以上であ る 。

( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が /3 相 を包囲す る 。

上記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) の結晶組織が従来の黄銅材料に比べて耐食性に優 れた性質を示す こ と は前述 し た通 り であ り 、 こ れ ら の結晶組織を有す る 黄銅材料を流路形成部材に用 い る の は極めて好適だか ら で あ る 。

ま た 、 本発明 の第 1 2 態様に係る 流路形成部材にお いて 、 前記流路形 成部材が、 水を吐出す る 吐水装置で あ る こ と が好ま し い。 吐水装置は美 的 な外観を要求さ れる か ら で あ る 。

4 . 図面の簡単な説明

第 1 図は、 本発明の第 1 の実施の形態に よ る流路形成部材の溶接方法 を説明す る ための溶接装置を示す模式図で あ る 。

第 2 図 は、 本発明の第 2 の実施の形態に よ る流路形成部材の溶接方法 を示す模式的 な断面図で あ る 。 第 3 図 （ a ) , ( b ) は 、 本発明 の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る 流路形成部材の溶接方法につ いて の 2 つ の中空部材を固定す る方法を説 明す る ための模式図で あ る 。

第 4 図 （ a ) ~ ( c ) は 、 本発明 の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る 流路形成部材の溶接方法を 用 い た フ ィ ラ ー溶接を説明す る ための模式図 で あ る 。

第 5 図は 、 本発明の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る流路形成部材の 溶接方法を用 い た ゥ ィ 一 ビ ン グ溶接を説明 す る ための模式図で あ る 。 第 6 図 は 、 フ ィ ラ ー溶接を 1 回 の溶接に よ り 行 う こ と がで き る溶接方 法を説明す る ための構成図で あ る 。

第 7 図 （ a ) , ( b ) は 、 ア ン ダーカ ッ ト の発生を防止で き る フ イ ラ 一な し溶接を説明 す る ための構成図で あ る 。

第 8 図 （ a ) は、 本発明 の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る流路形成 部材の溶接方法に 、 溶接ポイ ン 卜 の位置ずれを修正す る方法を加え た溶 接方法を説明す る ための模式的 な装置構成図であ る 。 第 8 図 （ b ) は、 第 8 図 （ a ) に示す C C D カ メ ラ が撮影 し た画像を示す図で あ る 。

第 9 図 は 、 本発明 の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る流路形成部材の 溶接方法を用 い 、 複数の ロ ボ ッ 卜 が協調 し て溶接作業を行 う 溶接方法を 説明 す る た めの構成図で あ る 。

第 1 0 図 （ a ) 〜 （ c ) は、 上述 し た溶接方法に用 い ら れる レーザ一 光の波形を示す 図で あ る 。

第 1 1 図 は 、 本発明 を適用 し た吐水装置を示す断面図であ る 。

第 1 2 図 は 、 本発明 を適用 し た止水栓を示す断面図であ る 。

第 1 3 図 は 、 本発明 を適用 し た湯水混合水栓の組み立て イ メ ー ジを示 す模式図で あ る 。 第 1 4 図 （ a ) ~ ( c ) は、 本発明 を適用 し た 2 バルブ式湯水混合栓 を示す外観図及び断面図で あ る 。

第 1 5 図 （ a ) , ( b ) は、 本発明 を適用 し た 1 バルブ式湯水混合栓 を示す外観図及び断面図で あ る 。

第 1 6 図 （ a ) , ( b ) は、 本発明 を適用 し た洗面台用水栓を示す外 観図及び断面図で あ る 。

第 1 7 図 （ a ) , ( b ) は、 本発明 を適用 し た台所用水栓を示す外観 図、 接合イ メ ー ジ図及び断面図で あ る 。

5 . 発明 を実施す る ため の最良の形態

第 1 図 は 、 本発明の第 1 の実施の形態に よ る流路形成部材の溶接方法 を説明す る た めの溶接装置を示す模式図で あ る 。 こ の溶接装置は加圧容 器 2 を有 し 、 加圧容器 2 内で管部材 l a , l b の端面を溶接に よ り 互い に接合す る も ので あ る 。 管部材 1 a , 1 b は、 例 え ば黄銅製で あ り 、 加 圧容器 2 内 で互い に溶接さ れ、 水用配管に用 い られる。

加圧容器 2 は 、 管部材 l a , l b を出 し 入れす る ための開閉 シ ャ ツ タ - 3 と 、 該容器 2 内部に不活性ガス又は窒素ガス を導入す る ための導入 □ 4 を備えて い る 。 導入□ 4 は不活性ガス又は窒素ガス を供給す る供給 装置 （図示せず） と 接続さ れて い る 。 こ の供給装置は、 不活性ガス又は 窒素ガス を導入ロ 4 を介 し て加圧容器 2 の 内部に供給す る こ と に よ り 該 容器 2 の内部圧力を大気圧 よ り 例 え ば 0 . 2 気圧程度高 く で き る よ う に 構成さ れて い る 。

加圧容器 2 の外壁に は レーザー光を透過す る透過窓 5 が形成さ れて い る 。 加圧容器 2 の外部に は Y A G レーザー放射装置 6 が配置さ れて い る 。 こ の Y A G レーザ一放射装置 6 は 、 加圧容器 2 内 に配置さ れた管部材 1 a , 1 b の接合部に高密度の Y A G レ 一ザ一光 6 a が透過窓 5 を介 し て照射 さ れる よ う に構成さ れて い る 。 ま た、 Y A G レーザ一光 6 a は、 第 1 図 に示す よ う に管部材 1 a , 1 b の接合部に近づ く につれて徐 々 に 密度が高 く な る よ う に放射さ れ、 該接合部 と 該 レーザー光 6 a の焦点位 置 6 b がー致す る も ので あ る 。 従っ て 、 透過窓 5 に お け る Y A G レーザ —光 6 a に よ る発熱量は極力抑 え ら れる 。

次に 、 上記溶接装置に お い て管部材 1 a , 1 b を溶接す る方法につ い て説明す る 。

開閉 シ ャ ッ タ ー 3 を開 き 、 加圧容器 2 内 に管部材 1 a 、 1 b を配置す る 。 こ の際、 管部材 1 a , 1 b は、 両部材の端面を互いに接触さ せた状 態で配置さ れる 。 次に 、 加圧容器 2 内 に不活性ガス又は窒素ガス を導入 □ 4 を介 し て供給装置に よ っ て供給 し 、 該容器 2 内の圧力を 1 . 2 気圧 程度 ま で上昇さ せ る 。 その後、 放射装置 6 か ら透過窓 5 を通 し て加圧容 器 2 内 に Y A G レーザー光 6 a を照射 し 、 該 レーザー光 6 a を管部材 1 a , 1 b の接合部で集光さ せ、 一方の管部材を溶融 し て溶融池を形成 し た後、 該管部材 を冷却す る こ と に よ り 他方の管部材 と 接合す る 。

上記第 1 の実施の形態に よ れば、 管部材 1 a . 1 b を溶接す る際、 Y A G レーザー を 用 いて い る ため 、 接合部を急速に加熱さ せ る こ と がで き る と 共に急速に冷却す る こ と がで き る 。 こ の ため、 接合部以外の不要な 部分が加熱さ れる の を防止す る こ と がで き る 。 こ れに よ り 、 溶接時に接 合部の結晶組織が変質す る のを可及的 に 防止 し て い る。

ま た 、 黄銅製の管部材 1 a 、 1 b を用 い る ため 、 溶接中に Z n 成分が 気化す る可能性があ る 。 こ れに よ り 、 管部材の溶接部分の結晶組織が変 質 し て し ま い 、 その結果、 管部材の耐食性が低下す る こ と がある 。 こ れ は 、 例 え ば 3 5 % Z n黄銅の溶融点が 9 0 4 〜 9 3 5 °Cであ る のに対 し て 、 Z n の沸点が 9 0 8 °C だ か ら で あ る 。 従っ て 、 上記溶接方法は、 黄 銅製の管部材を溶接す る際に効果的で あ る 。 ま た 、 水用配管等を製作す る 際に 用 い る 場合 に効果的で あ る 。 水用配管は接合部で も高い耐食性を 維持す る こ と が要求さ れる か ら で あ る 。

ま た 、 黄銅製の管部材を溶接す る 際の圧力雰囲気を大気圧よ り 高 く す る こ と に よ り 、 管部材中の Z n の沸点を上昇さ せ る こ と がで き る 。 こ れ に よ り 、 管部材中の Z n 成分の気化を可及的に防止す る こ と がで き 、 そ の結果、 溶接部分の結晶組織の変質を可及的 に防止す る こ と がで き る 。

ま た 、 加圧容器 2 内 を不活性ガス又は窒素ガス で満た し て い る ため、 管部材の接合部が溶接時に雰囲気ガス か ら悪影響を受け る こ と がない。

尚 、 上記第 1 の実施の形態で は 、 溶接す る際に Y A G レーザー光を用 い て い る が、 溶接す る 際に他の レーザー光を用 い る こ と も可能であ り 、 ま た 、 溶接す る 際 に他の電磁波 を用 い る こ と も可能で あ り 、 溶接す る際 に電磁誘導加熱を用 い る こ と も可能で あ る 。

ま た 、 本実施の形態で は 、 上記溶接方法を管部材 1 a ， 1 b に適用 し て い る が、 上記溶接方法を他の部材に適用 す る こ と も可能で あ り 、 例 え ば、 管部材以外の流体が流れる経路を備え た流路形成部材に適用す る こ と も可能で あ る 。

ま た 、 本実施の形態で は、 一方の管部材 1 a . 1 b を溶融 し て溶融池 を形成す る こ と に よ り 溶接 し て い る が、 両管部材を溶融 し て溶融池を形 成す る こ と に よ り 溶接す る こ と も可能であ る。

ま た 、 本実施の形態で は 、 上記溶接方法を黄銅製の管部材 1 a . l b に適用 し て い る が、 管部材の材質は黄銅製に限 られず、 他の材質の管部 材に上記溶接方法を適用 す る こ と も可能で あ る 。 例 えば、 Z n を含む銅 合金製の管部材に適用 す る こ と も可能で あ り 、 ま た、 合金材料に合 ま れ る 金属の沸点が該合金材料の溶融点 よ り も 低い も のか ら な る管部材に上 記溶接方法を適用 す る こ と も可能で あ る 。

本実施の形態に よ る溶接方法は、 少な く と も一方が下記の黄銅材料か ら な る管部材に適用 す る こ と が好 ま し い。 こ の管部材を溶接す る場合に 、 急速加熱、 急速冷却が よ り 必要 と さ れる か ら であ る 。

第 1 の黄銅材料か ら な る管部材は 、 溶接前の結晶組織が以下の （ 1 ) - ( 3 ) の少な く と も 1 つ を満た す も ので あ る 。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 w m以下、 好 ま し く は 1 0 μ m以下で あ る

( 2 ) ί 相 を含有 し 、 13 相中の S n 濃度が 1 . 5 w t %以上で あ る 。

( 3 ) 丫 相を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が /3 相 を包囲す る 。

本出願人は先に 出願 し た P C T / J P 9 7 ノ 0 3 1 5 2 において 、 上 記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) の結晶組織を備 え た黄銅材料が従来の黄銅材料に比べ て耐食性に優れた性質を示す こ と を確認 し て い る 。 こ れ ら の結晶組織は 非常に緻密な結晶制御の上に成 り 立つ も のであ っ て 、 不用意な熱処理等 を行 う と 結晶組織が変質 し て耐食性が損なわれる こ と が判明 し て い る 。 そ こ で、 本実施の形態に よ る 流路形成部材の溶接方法では、 Y A G レー ザ一を用 いて溶接時に急速加熱、 急速冷却を行 う ため、 接合部の結晶組 織の変質を防 ぐ こ と がで き 、 溶接部分の耐食性を維持で き る のであ る 。

第 2 の黄銅材料か ら な る管部材 l a 、 l b と し て は、 該黄銅材料の見 掛け上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上の も ので あ る 。 こ の黄銅材料の塌 合に は 、 急速加熱、 急速冷却 は よ り 必要 と さ れる 。 なぜな ら ば、 見掛け 上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上で は、 溶接後に ゆ つ く り 冷却す る と 溶 接 さ れ た接合部に脆い 丫 相が析出す る ので 、 該接合部が脆化す る畏れが あ る が、 溶接さ れた接合部を急速冷却す る と 該接合部に "T 相が析出 し に く く な る ので、 該接合部の脆化を 防止で き る か ら で あ る 。

こ こ で 、 「見掛け上の Ζ η含有量」 と い う 用語は、 「 { ( B + t x Q ) / ( A + B + t x Q ) } x l 0 0 」 の意味で用 い る 。 た だ し 、 Aを C u含有量 〔 w t % ] 、 B を Z n含有量 〖 w t %〗 、 t を添加 し た第 3 元 素 （例 え ば S n ) の Z n 当量、 Qを そ の第 3 元素の含有量 [ w t %〕 と す る 。

第 3 の管部材 l a 、 l b と し て は 、 棒材に対 し て 、 鍛造、 切削加工を 施 し て形成さ れる も ので あ る 。 該管部材 1 a及び該管部材 l b を铸造で は な く 各 々 鍛造 に よ り 形成す る こ と に よ っ て 、 溶接後の水用配管の表面 粗さ を小さ く す る こ と がで き る 。 こ の管部材 l a 、 l b は、 具体的 に は 鍛造時の結晶組織が以下の （ A ) 又は （ B ) を満たす こ と が望ま し い。

( A ) 再結晶温度域にお いて 、 平均結晶粒径が 1 5 m以下、 好 ま し く は 1 0 m以下で 、 かつ 0 相の面積比率が 3 0〜 8 0 %であ っ て α 、 /3 相が均一に分散 し て い る 。

( Β ) 再結晶温度域にお い て 、 平均結晶粒径が 1 5 m以下、 好 ま し く は l O w m以下で、 かつ α相の面積比率が 4 4〜 6 5 %、 /3 相の面積 比率力 s i o 〜 5 5 %、 丫 相の面積比率力 s i 〜 2 5 %であ っ て α 、 β , γ 相が均一に分散 し て い る 。

本出願人は先に 出願 し た P C T Z J P S T Z O S l 5 2 にお いて 、 上 記 （ A ) 又は （ B ) の結晶組織を有す る黄銅材料が従来の黄銅材料に比 ベて 6 5 0 °C以下の低温度域で の熱間延性 （鍛造性） に優れた性質を示 す こ と を確認 し て お り 、 こ の よ う な黄銅材料を用 いれば、 管部材 1 a 、 1 b の よ う な中空部材の鍛造が容易 にで き る こ と が判明 し て い る か らで あ る 。 従 っ て 、 6 5 0 °C以下の低温度域で鍛造を経た黄銅材料を溶接 し て 中空部材を形成す る こ と に よ り 、 低温鍛造に よ る 高精度形状の実現 と 、 溶接に よ る 複雑形状の実現 と の両立を 図 る こ と がで き る 。

ま た、 こ の よ う な結晶組織を有す る黄銅材料が従来の黄銅材料に比ベ て耐食性に優れた性質を示す こ と も 確認 し て い る 。 こ れ ら の結晶組織は 非常 に緻密な結晶制御の上に成 り 立つ も ので あ っ て 、 不用意な熱処理等 を行 う と 結晶組織が変質 し て耐食性が損 なわれる こ と が判明 し て い る 。 そ こ で 、 本実施の形態に よ る 流路形成部材の溶接方法で は、 Y A G レ ー ザ一を用 いて溶接時に急速加熱、 急速冷却を行 う ため、 接合部の結晶組 織の変質 を防 ぐ こ と がで き 、 溶接部分の耐食性を維持で き る のであ る 。

上記 （ A ) 又は （ B ) の結晶組織を有す る管部材 1 a 、 1 b は、 さ ら に は溶接時に溶融さ せ る前の結晶組織が以下の （ 1 ) 〜 （ 3 ) の少な く と も 1 つ を満たす こ と が望 ま し い。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下、 好 ま し く は 1 0 μ m以下であ る

( 2 ) 3 相 を合有 し 、 ί 相中の S n 濃度力 1 . 5 w t %以上であ る 。

( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が /3 相 を包囲す る 。

上記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) の結晶組織を有す る黄銅材料が従来の黄銅材料に 比べて耐食性に優れた性質を示す こ と は前述 し た通 り で あ っ て 、 こ れ ら の結晶組織を有す る黄銅材料を流路形成部材に用 い る の は極めて好適だ か ら で あ る 。

次に、 黄銅製の管部材 1 a 、 1 b の溶接後の使用形態について説明す る 。 尚、 以下に説明す る全て の部材は 、 溶融さ せ る前に は前述 し た （ 1 ) - ( 3 ) の結晶組織を有 し て い る も の と し 、 以下に説明す る部材の う ち鍛造に よ り 形成さ れる全て の部材は前述 し た （ A ) 、 （ B ) の結晶組 織を有 し て レ、 る も の と す る 。

第 2 図 は 、 本発明の第 2 の実施の形態に よ る流路形成部材の溶接方法 を示す模式的な断面図であ り 、 第 1 図 と 同一部分に は同一符号を付 し 、 同一の説明 は一部省略す る 。

こ の溶接装置は 、 加圧容器を備 え て い な いが、 ア シス 卜 ガス噴射装置 7 を有 し て い る 。 こ の噴射装置 7 は 、 管部材 l a , l b を溶接す る 際、 窒素ガス又は不活性ガス等の ア シス ト ガス 7 a を管部材の接合部に噴射 す る も ので あ る 。 ま た、 溶接装置は Y A G レーザー放射装置 6 を有 し て い る 。 こ の Y A G レーザー放射装置 6 は 、 管部材 l a , l b の接合部に 髙密度の Y A G レーザ一光 6 a を管部材の表面に対 し て垂直か ら所定の 角度 （例 え ば 1 0 ° 程度） 傾斜さ せて照射す る よ う に構成さ れて い る 。 ま た、 Y A G レーザ一光 6 a は 、 第 2 図 に示す よ う に管部材 l a , l b の接合部に近づ く につれて徐 々 に密度が高 く な る よ う に放射さ れ、 該接 合部 と 該 レ ーザー光 6 a の焦点位置 6 b が一致す る も ので あ る 。

次に 、 上記溶接装置に お い て管部材 1 a ， 1 b を溶接す る方法につ い て説明す る 。

ま ず、 黄銅製の管部材 1 a . 1 b を 、 両部材の端面を互い に接触さ せ た状態で配置す る 。 次に 、 ア シス ト ガス噴射装置 7 に よ り 不活性ガス又 は窒素ガス等の ア シス 卜 ガス 7 a を管部材の接合部に供給す る 。 その後 、 放射装置 6 か ら該接合部に Y A G レーザ一光 6 a を管部材の表面に対 し て垂直か ら所定の角度傾斜さ せて照射 し 、 該 レーザ一光 6 a を管部材 1 a , 1 b の接合部で集光さ せ、 一方の管部材を溶融 し て溶融池を形成 し た後、 該管部材を冷却す る こ と に よ り 他方の管部材 と 接合す る 。

上記第 2 の実施の形態に よ れば、 管部材 1 a , 1 b を溶接す る際、 Y A G レ ーザー を用 いて い る ため 、 接合部を急速に加熱さ せ る こ と がで き る と 共に急速 に 冷却す る こ と がで き る 。 こ の ため、 接合部以外の不要な 部分が加熱さ れる の を防止す る こ と がで き る 。 こ れに よ り 、 溶接時に接 合部の結晶組織が変質す る の を可及的に 防止 し て い る 。

ま た、 黄銅製の管部材 1 a 、 1 b を用 い る ため、 溶接中 に Z n 成分が 気化す る可能性があ る が、 上記溶接方法で は、 接合部を急速に加熱さ せ る と 共に急速に冷却で き る ため 、 黄銅製の管部材を溶接す る際に効果的 で あ る 。 ま た、 水用配管等を製作す る 際に用 い る場合に効果的で あ る 。 水用配管は接合部で も高い耐食性を維持す る こ と が要求さ れる か ら であ る 。

ま た 、 黄銅製の管部材を溶接す る 際、 不活性ガス又は窒素ガス な どの ア シス 卜 ガス 7 a を接合部に 吹付け て い る ため、 接合部の酸化を防止す る こ と がで き る 。 そ の結果、 管部材の接合部が溶接時に雰囲気ガスか ら 悪影響を受け る こ と がな い。 ま た 、 ア シス 卜 ガス 7 a を吹付け る こ と に よ り 、 Y A G レーザ一光 6 a を接合部にス ムーズに 当て る こ と がで き る ま た 、 管部材を溶接す る 際に 、 Y A G レーザー光を管部材の表面に対 し て垂直か ら所定の角度傾斜さ せて照射す る こ と に よ り 、 接合部に照射 さ れた レ ーザ一光の反射光が、 Y A G レーザ一光を放射す る放射部で あ る レーザーヘ ッ ド に 直接入射す る のを防止す る こ と がで き る。

ま た、 Y A G レーザー光は光フ ァ イ バ一で運ぶ こ と がで き る ため、 溶 接作業の 自 由度を高 く す る こ と がで き る 。

尚、 上記第 2 の実施の形態で は 、 溶接す る際に Y A G レーザ一光を用 いて い る が、 溶接す る 際に他の レーザ一光を用 い る こ と も可能であ り 、 ま た 、 溶接す る 際に他の電磁波を用 い る こ と も可能であ り 、 溶接す る 際 に電磁誘導加熱を 用 い る こ と も可能で あ る 。 ま た 、 本実施の形態で は、 上記溶接方法を管部材 1 a , 1 b に適用 し て い る が、 上記溶接方法を他の部材に適用 す る こ と も可能であ り 、 例 え ば、 管部材以外の流体が流れる 経路を備え た流路形成部材に適用す る こ と も可能で あ る 。

ま た 、 本実施の形態で は 、 一方の管部材 1 a . 1 b を溶融 し て溶融池 を形成す る こ と に よ り 溶接 し て い る が、 両管部材を溶融 し て溶融池を形 成す る こ と に よ り 溶接す る こ と も 可能で あ る 。

ま た、 本実施の形態で は 、 上記溶接方法を黄銅製の管部材 1 a , l b に適用 し て い る が、 管部材の材質は黄銅製に限 られず、 他の材質の管部 材に上記溶接方法を適用 す る こ と も可能で あ る 。 例え ば、 Z n を含む銅 合金製の管部材に適用 す る こ と も可能であ り 、 ま た、 合金材料に含 ま れ る金属の沸点が該合金材料の溶融点 よ り も低い も のか ら な る管部材に上 記溶接方法を適用 す る こ と も可能で あ る 。

本実施の形態に よ る溶接方法は 、 少な く と も一方が下記の黄銅材料か ら な る管部材に適用 す る こ と が好 ま し い。 こ の管部材を溶接す る場合に 、 急速加熱、 急速冷却が よ り 必要 と さ れる か ら であ る 。

第 1 の黄銅材料か ら な る管部材は 、 溶接前の結晶組織が以下の （ 1 ) 〜 （ 3 ) の少な く と も 1 つ を満たす も ので あ る 。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 u m以下、 好 ま し く は 1 0 m以下であ る

( 2 ) (3 相 を含有 し 、 0 相中の S n 濃度が 1 . 5 w t %以上であ る 。 ( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が （3 相 を包囲す る 。

第 2 の黄銅材料か ら な る管部材 l a 、 l b と して は、 該黄銅材料の見 掛け上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上の も ので あ る 。 第 3 の管部材 1 a 、 1 b と し て は 、 棒材に対 し て 、 鍛造、 切削加工を 施 し て形成さ れ る も のであ る 。 該管部材 1 a 及び該管部材 l b を铸造で は な く 各 々 鍛造に よ り 形成す る こ と に よ っ て 、 溶接後の水用配管の表面 粗 さ を小さ く す る こ と がで き る 。 こ の管部材 1 a 、 1 b は、 具体的 に は 鍛造時の結晶組織が以下の （ A ) 又 は （ B ) を満たす こ と が望ま し い。

( A ) 再結晶温度域にお いて 、 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下、 好 ま し く は 1 以下で、 かつ 0 相の面積比率力 3 0 ~ 8 0 % であ っ て α 、 |3 相が均一に分散 し て い る 。

( Β ) 再結晶温度域にお いて 、 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下、 好ま し く は Ι Ο μ ιη以下で、 かつ α 相の面積比率が 4 4 〜 6 5 % 、 0 相の面積 比率力 1 0 ~ 5 5 % 、 丫 相の面積比率力 1 ~ 2 5 % で あ っ て α 、 /3 、 丫 相が均一に分散 し て い る 。

ま た、 上記 （ A ) 又は （ B ) の結晶組織を有す る管部材 1 a 、 1 b は 、 さ ら に は溶接時に溶融さ せ る 前の結晶組織が以下の （ 1 ) 〜 （ 3 ) の 少な く と も 1 つ を満たす こ と が望 ま し い。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 M m以下、 好 ま し く は 1 0 m以下であ る

( 2 ) )3 相 を合有 し 、 ί3 相中の S n 濃度が 1 . 5 w t %以上であ る 。

( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が ） 相 を包囲す る 。

第 3 図 （ a ) . ( b ) は 、 本発明の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る 流路形成部材の溶接方法につ い て の 2 つの中空部材を固定す る方法を説 明す る た めの模式図で あ る 。

第 3 図 （ a ) は 、 I 形付 き 合わせに よ る 固定方法を示す模式図であ る

。 こ の I 形付 き 合わせ に よ る 固定方法は 、 中空部材 2 a の端面 と 中空部 材 2 b の端面 と を接触さ せて 固定す る も の であ る 。

第 3 図 （ b ) は 、 段違い付 き 合わせに よ る 固定方法を示す模式図で あ る 。 一方の中空部材 2 a の端部に は 、 他方の中空部材 2 b の端部及びそ の近傍を重ね合わせ る こ と がで き る 段差部が設け られて い る 。 従っ て 、 段違い付 き 合わせ に よ る 固定方法は 、 中空部材 2 a の段差部に中空部材 2 b の端部を重ね合わせ た状態で 固定す る も ので あ る 。

第 4 図 （ a ) 〜 （ c ) は 、 本発明 の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る 流路形成部材の溶接方法を用 い た フ ィ ラ ー溶接を説明す る ための模式図 で あ る 。

ま ず、 上記溶接方法を用 いて 1 回 目 の溶接を行 う 。 こ れに よ り 、 第 4 図 （ a ) に示す よ う に 、 加熱に よ り Z n が消失す る ため、 接合部に ア ン ダ一力 ッ ト と 呼ばれる く ぼみが発生す る 。

次に 、 上記溶接方法を用 いて 2 回 目 の溶接を行 う 。 こ の際、 第 4 図 （ b ) に示す よ う に 、 フ イ ラ 一供給装置 8 1 に よ り 肉の損失が発生 し た部 分に フ イ ラ 一 8 2 を供給 し なが ら溶接を行 う 。 こ れに よ り 、 第 4 図 （ c ) に示す よ う に 、 フ イ ラ 一 8 2 に よ っ て 肉の損失を埋め る こ と がで き る 第 5 図 は、 本発明の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る流路形成部材の 溶接方法を用 い た ゥ ィ 一ビ ン グ溶接を説明 す る ための模式図で あ る 。

黄銅製管部材 4 a と 黄銅製管部材 4 b の接合部を溶接す る際に、 ミ ラ — 8 4 を用 いて レーザー光 6 a を ウ イ 一 ビ ン グさ せ る こ と に よ り 、 溶接 線 8 5 に対 し て所定の幅を有す る領域に レーザー光 6 a を照射す る こ と がで き る 。 従 っ て 、 溶接線か ら レーザ一光が外れる こ と を防止で き る 。 なお 、 こ の よ う な ウ イ 一 ビ ン グ溶接は 、 特に 、 フ イ ラ一を供給 し て溶接 す る場合に 用 い ら れる 。 第 6 図 は、 フ ィ ラ ー溶接を 1 回 の溶接に よ り 行 う こ と がで き る溶接方 法を説明す る ため の構成図で あ る 。

レ ーザ一光 6 a をハー フ ミ ラ 一 8 7 で一部透過さ せ、 集光 レ ン ズ 9 0 で レ ーザ一光を集光さ せ る 。 こ れに よ り 、 部材に 1 次溶接を行 う が、 こ の時に ア ン ダーカ ツ 卜 が発生 し て い る 。 こ れ と 共に 、 レーザ一光 6 a を ハ一 フ ミ ラ ー 8 7 で一部反射さ せ 、 こ の反射光を全反射 ミ ラ 一 8 8 で全 反射さ せ、 集光 レ ン ズ 8 9 で レーザ一光を集光さ せ る 。 こ れに よ り 、 部 材に 2 次溶接を行 う 。 こ の際、 1 次溶接の時に発生 し た ア ン ダーカ ツ ト の部分に フ ィ ラ ー供給装置 8 1 に よ り フ ィ ラ ー 8 2 を供給 し なが ら溶接 を行 う 。 従っ て 、 フ イ ラ 一 8 2 に よ っ て ア ン ダーカ ッ ト を埋め る こ と が で き る 。

第 7 図 （ a ) . ( b ) は 、 ア ン ダーカ ッ ト の発生を防止で き る フ イ ラ — な し溶接を説明 す る ための構成図で あ る 。

第 7 図 （ a ) は 、 通常の溶接を示す も のであ り 、 こ の場合は ア ン ダー カ ツ 卜 が発生 し て し ま う 。 こ れに対 し て 、 第 7 図 （ b ) は、 フ ィ ラ ーな し で も ア ン ダーカ ツ 卜 が発生 し な い溶接方法を示す も のであ る 。 す なわ ち 、 一方の部材 9 3 の端部を予め肉盛 り 形状 と し てお く 。 こ の部材 9 3 の端部 と 他方の部材 9 2 の端部 と を重ね合せる と 、 接合部に肉盛 り 部分 が形成さ れ る 。 こ の状態で 、 上記溶接方法に よ り 接合部の溶接を行 う 。 す る と 、 接合部に 肉の損失が生 じ て も 、 そ の肉の損失を肉盛 り 分で相殺 す る こ と がで き る 。 従 っ て 、 フ ィ ラ ー溶接を行わな く て も 、 ア ン ダー力 ッ 卜 の発生を防止す る こ と がで き る 。

第 8 図 （ a ) は 、 本発明の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る流路形成 部材の溶接方法に 、 溶接ボイ ン 卜 の位置ずれを修正す る方法を加え た溶 接方法を説明す る ための模式的 な装置構成図であ る 。 第 8 図 （ b ) は、 第 8 図 （ a ) に示す C C D カ メ ラ が撮影 し た画像を示す図であ る 。

第 8 図 （ a ) に示す よ う に 、 こ の溶接装置は C C D カ メ ラ 9 4 を備え て お り 、 こ の C C D カ メ ラ 9 4 は初期の溶接ポイ ン ト を撮影す る ための カ メ ラ で あ る 。 こ の溶接ボ イ ン 卜 は Y A G レーザ一光が照射さ れる位置 で あ る 。 こ の C C D カ メ ラ 9 4 は画像処理装置 9 5 に配線を介 し て接続 さ れて お り 、 画像処理装置 9 5 は C C D カ メ ラ 9 4 か ら送 られる撮像デ ー タ を処理す る も ので あ る 。 画像処理装置 9 5 は ワ ーク位置制御装置 9 7 に配線を介 し て接続さ れて い る 。 ワ ー ク 位置制御装置 9 7 は、 第 8 図 ( b ) に示す溶接ポイ ン ト 9 8 と 溶接線 9 9 と の位置ずれ 1 0 0 を修正 す る ため に 、 溶接す る部材を 固定す る 固定手段 1 0 1 の位置を制御す る も のであ る 。 ま た 、 C C D カ メ ラ 9 4 は モニ タ 9 6 に も接続さ れてお り 、 モ ニ タ 9 6 は C C D カ メ ラ 9 4 で撮影さ れた画像を表示す る も のであ る 。

次に 、 上記溶接装置の動作につ いて説明 す る 。

ま ず、 C C D カ メ ラ 9 4 に よ り 初期の溶接ポイ ン ト 9 8 を撮像す る 。 そ の時、 該溶接ボイ ン ト 9 8 と 溶接線 9 9 と の位置がずれて い る場合は そ の位置ずれ 1 0 0 を画像処理装置 9 5 で検出す る 。 次に 、 その位置ず れの分だ け ワ ー ク 位置制御装置 9 7 の制御の下で固定手段 1 0 1 を移動 さ せ る こ と に よ り 、 溶接ポイ ン ト のずれを修正す る 。 そ の後、 Y A G レ 一ザ一光に よ る 溶接を開始す る 。

上記溶接方法に よ れば、 溶接ポイ ン ト がずれて いて も 、 そ のずれを修 正す る こ と がで き る た め、 溶接ボイ ン 卜 のずれが原因で発生す る溶接不 良 を防止す る こ と がで き る 。

第 9 図 は 、 本発明 の第 1 又は第 2 の実施の形態に よ る流路形成部材の 溶接方法 を 用 い 、 複数の ロ ボ ッ 卜 が協調 し て溶接作業を行 う 溶接方法を 説明 す る た めの構成図であ る 。 こ の溶接方法は、 溶接す る部材を第 1 及 び第 2 の ロ ボ ッ ト 1 0 3 , 1 0 4 に よ り 固定 し 、 Y A G レーザー光を放 射す る レ ーザーへ ッ ド 1 0 7 を備え た第 3 の ロ ボ ッ 卜 1 0 5 に よ り 溶接 作業を行 う も ので あ る 。 第 3 の ロ ボ ッ 卜 1 0 5 は レーザーへ ッ ド 1 0 7 を 自 由 に動かす こ と がで き る よ う に構成さ れて い る 。

上記溶接方法に よ れば、 レーザーへ ッ ド 1 0 7 を第 3 の ロ ボ ッ 卜 1 0 5 に よ り 自 由 に動かす こ と がで き る ため、 レーザ一加工の 自 由度を拡大 す る こ と 力⁵で き る 。

第 1 0 図 は、 上述 し た溶接方法に 用 い ら れる レーザー光の波形を示す 図で あ る 。 第 1 0 図 （ a ) は、 C W波 （連続波） を示す波形図で あ り 、 第 1 0 図 （ b ) は 、 パ ルス波を示す波形図であ り 、 第 1 0 図 （ c ) は、

5 I N 波を示す波形図であ る 。

上記溶接方法で は、 c W波を 用 い る こ と が好 ま し いが、 用途に応 じ て そ の他の波形を適宜用 い る こ と も可能で あ る 。 C W波の利点は 、 安定 し た溶接が容易 に得 られる こ と で あ る 。 パルス波の利点は、 高い出力 ピー ク 値 を得 ら れ る こ と で あ る 。 S I N 波は 、 高い出力 ピー ク値が得 ら れる こ と で あ る 。

6 . 産業上の利用 の可能性

本発明の流路形成部材の溶接方法及び流路形成部材は 、 以下の部材に 適用 す る こ と が可能で あ る 。 尚 、 以下 に説明す る全て の部材は、 溶融さ せ る前に は前述 し た （ 1 ) 〜 （ 3 ) の結晶組織を有 し て い る も の と し 、 以下に説明 す る 部材の う ち鍛造に よ り 形成さ れる全ての部材は前述 し た ( A ) 又は （ B ) の結晶組織を有 し て い る も の と す る 。

第 1 1 図 は 、 本発明 を適用 し た吐水装置を示す断面図で あ る 。 吐水装 置 1 0 は 、 基端部 1 1 と 、 管材 1 2 と 、 接続ホース 1 3 と 、 整流ュニ ッ ト 1 4 と カゝ ら構成さ れて い る 。 こ の基端部 1 1 に は管材 1 2 の一端が接 続さ れて い る 。 管材 1 2 の内部に は接続 ホース 1 3 及び整流ュニ ッ 卜 1 4 が配置さ れて い る 。 接続ホ ース 1 3 の一端は基端部 1 1 に接続さ れて お り 、 接続ホ ース 1 3 の他端は整流ュニ ッ 卜 1 4 に接続さ れて い る 。 基 端部 1 1 は鍛造後に切削加工 を施 し た も の であ り 、 管材 1 2 は直管に曲 げ加工を施 し た も のであ る 。

こ の吐水装置は 、 管材 1 2 内 に接続ホ ース 1 3 及び整流ュニ ッ 卜 1 4 を配置 し た後に 、 第 1 図 に示す溶接方法 を用 いて基端部 1 1 と 管材 1 2 を溶接す る こ と に よ り 製作さ れ る 。 こ の吐水装置 1 0 は、 鍛造製品を利 用 し て い る た め高精度かつ表面粗 さ が小さ く 、 ま た管材 1 2 内周面 と 接 続ホ ース 1 3 外周面 と の間 に間隙を設け て い る ため断熱効果が大き い。

第 1 2 図 は 、 本発明 を適用 し た止水栓 を示す断面図で あ る 。 止水栓は 流体が流れる経路を備え て い る 。 止水栓 2 0 は、 キ ャ ッ プ 2 1 と 、 バル ブ コ マ 2 2 と 、 鍛造後に切削加工を施 し た本体 2 3 と か ら構成さ れて い る 。 こ の止水栓 2 0 は 、 本体 2 3 内 に バルブ コ マ 2 2 を配置 し た後に 、 第 1 図 に示す溶接方法を用 いて本体 2 3 と キ ャ ッ プ 2 1 を溶接す る こ と に よ り 製作さ れる 。 こ の止水栓 2 0 で は 、 従来不可能だ っ た止水栓 2 0 内部の精密加工を 、 鍛造 と 溶接の組み合わせに よ り 実現す る こ と がで き 、 更にノ ルブ コ マ 2 2 のイ ンサー ト ィヒを可能 と し て レヽ る 。

第 1 3 図 は 、 本発明 を適用 し た湯水混合水栓の組み立て ィ メ 一ジ を示 す模式図で あ る 。 こ の湯水混合水栓 は流体が流れる経路を備えて い る 。 湯水混合水栓 3 0 は 、 各 々 鍛造製の 自 動開閉ユニ ッ ト 3 1 、 定量止水ュ ニ ッ ト 3 2 、 自 動水止めユニ ッ ト 3 3 、 固定ス ノ、。 ゥ ト ユニ ッ ト 3 4 、 ボ デ ィ シ ャ ワ ーュニ ッ ト 3 5 等を 、 湯水混合水栓本体 3 0 に図 1 に示す溶 接方法を 用 い て選択的 に溶接す る こ と に よ り 製作さ れる 。 各要素部品 3 1 〜 3 5 毎に鍛造、 切削、 研磨が可能な構造 と な っ て い る 。

第 1 4 図は 、 本発明 を適用 し た 2 バルブ式湯水混合栓を示す外観図及 び断面図で あ る 。 こ の 2 バルブ式湯水混合栓は流体が流れる経路を備え て い る 。

第 1 4 図 （ a ) に示す 2 バルブ式湯水混合栓は 、 湯側入水部 4 1 、 混 合部 4 2 及び水側入水部 4 3 そ れぞれを緞造、 切削に よ り 形成 し た後、 第 1 図 に示す溶接方法を用 いて 混合部 4 2 の一方側 に湯側入水部 4 1 を 溶接 し 、 混合部 4 2 の他方側 に水側入水部 4 3 を溶接す る こ と に よ り 製 作さ れる 。

第 1 4 図 （ b ) に示す 2 バルブ式湯水混合栓は 、 吐水□ 4 4 を中心 と し て左側ュニ ッ 卜 4 5 と 右側ュニ ッ ト 4 6 に均等に分割 し 、 左側ュニ ッ ト 4 5 及び右側ュニ ッ 卜 4 6 そ れぞれを鍛造、 切削に よ り 形成 し た後、 第 1 図に示す溶接方法を用 い て左側ュニ ッ 卜 4 5 と 右側ュニ ッ ト 4 6 を 溶接す る こ と に よ り 製作さ れ る 。

第 1 4 図 （ c ) に示す 2 バルブ式湯水混合栓は 、 吐水口 4 4 を含む大 型ュニ ッ 卜 4 7 と 吐水ロ 4 4 を含 ま な い小型ュニ ッ 卜 4 8 に不均等に分 割 し 、 大型ユニ ッ ト 4 7 及び小型ユニ ッ ト 4 8 それぞれを鍛造、 切削に よ り 形成 し た後、 第 1 図 に示す溶接方法を用 いて大型ュニ ッ ト 4 7 と 小 型ュニ ッ 卜 4 8 を溶接す る こ と に よ り 製作さ れる 。

第 1 5 図 は 、 本発明 を適用 し た 1 バルブ式湯水混合栓を示す外観図及 び断面図で あ る 。 こ の 1 バルブ式湯水混合栓は流体が流れる経路を備え て い る 。

第 1 5 図 （ a ) に示す 1 バルブ式湯水混合栓は、 本体 5 1 を鍛造、 切 削 に よ り 形成 し た後に 、 該本体 5 1 に蓋 5 2 を被せ る こ と に よ り 製作さ れる 。

第 1 5 図 （ b ) に示す 1 バルブ式湯水混合栓は、 湯側入水部 5 3 、 混 合部 5 4 、 水側入水部 5 5 に分割 し 、 そ れぞれを鍛造、 切削 に よ り 形成 し た後、 第 1 図 に示す溶接方法を用 いて 混合部 5 4 の一方側 に湯側入水 部 5 3 を溶接 し 、 混合部 5 4 の他方側 に水側入水部 5 5 を溶接す る こ と に よ り 製作さ れる 。

第 1 6 図 は 、 本発明 を適用 し た洗面台の上面等に据え付け られる水栓 を示す外観図及び断面図で あ る 。 こ の水栓は流体が流れる経路を備えて い る 。

第 1 6 図 （ a ) に示す水栓は 、 調節つ ま み 6 1 、 6 2 及び別体の本体 6 3 そ れぞれを鍛造、 切削 に よ り 形成 し た後、 該本体 6 3 の開口部を蓋 6 4 に て塞 ぐ こ と に よ り 製作さ れる 。

第 1 6 図 （ b ) に示す水栓は 、 取付け穴 6 7 、 6 8 を備え た本体 6 9 及び調節つ ま み 6 5 、 6 6 それぞれを鍛造、 切削に よ り 形成 し た後、 該 取付け穴 6 7 . 6 8 に調節つ ま み 6 5 . 6 6 を取 り 付け る こ と に よ り 製 作さ れる 。

第 1 7 図 は 、 本発明 を適用 し た台所の上面等に据え付け られる水栓を 示す外観図、 接合イ メ ージ図及び断面図であ る 。

第 1 7 図 （ a ) に示す水栓は 、 水栓本体 7 1 、 ス ト レ ー ト 管 7 2 、 曲 げ管 7 3 、 バルジ管 7 4 、 短尺管 7 5 及び切換機能ユニ ッ ト 7 6 それぞ れを鍛造、 切削に よ り 形成 し た後、 第 1 図に示す溶接方法を用 いて選択 的 に溶接す る こ と に よ り 製作さ れる 。

第 1 7 図 （ b ) に示す水栓は 、 水栓全体 7 7 を鍛造、 切削に よ り 製作 さ れる 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体 に接合 し て形成さ れる 流路形成部材の溶接方法にお いて 、

電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る流路形成部材の溶接方法。

2 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法にお いて、

電磁波を前記部材の表面に対 し て垂直方向 よ り 所定の角度傾斜 し た方 向 に照射す る こ と に よ り 、 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

3 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法に お いて 、

前記部材の端面に電磁波を照射す る と 共に ア シス 卜 ガス を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る流路形成部材の 溶接方法。

4 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法において 、

前記部材の う ち の一方の部材の端部に他方の部材の端部を重ね合わせ る ための段差部を形成 し 、

該段差部に他方の部材の端部を接合さ せ、

こ の接合部に電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

5 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる 流路形成部材の溶接方法に お いて 、 電磁波 を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る第 1 の溶接 工程 と 、

電磁波を照射す る と 共に フ ィ ラ 一 を供給す る こ と に よ り 、 前記端面及 び該 フ ィ ラ ーを溶融 し て溶接す る第 2 の溶接工程 と 、

を具備す る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

6 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法にお いて、

電磁波を ウ イ 一 ビ ン グ さ せ な が ら照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

7 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる 流路形成部材の溶接方法にお いて、

第 1 の電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接 し 、 こ の溶接 し た端面に第 2 の電磁波を照射す る と 共に フ ィ ラ ーを供給す る こ と に よ り 、 該端面及び該フ ィ ラ ーを溶融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

8 . 内部が中空の部材を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる流路形成部材の溶接方法にお いて、

前記部材の う ち の一方の部材の端面近傍に 肉厚部分を形成 し 、 該端面 と 他方の部材の端面を接合 さ せ、

こ の接合部及び肉厚部分に電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶 融 し て溶接す る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

9 . 内部が中空の部材 を 2 つ以上準備 し 、 該部材の端面を溶接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる 流路形成部材の溶接方法に お いて、

電磁波を照射す る こ と に よ り 前記端面を溶融 し て溶接す る流路形成部 材の溶接方法であ っ て、 前記部材 を接合す る部分を撮影 し 、

こ の撮影 し た画像デー タ か ら 前記電磁波が照射さ れる位置のずれを検 出 し 、

こ のずれを修正 し て電磁波を照射す る こ と を特徴 と す る流路形成部材 の溶接方法。

1 0 . 前記溶接す る際は 、 少な く と も一方の中空の部材を溶融す る と と も に 、 該一方の中空の部材は 、 少な く と も 2 種類の金属を含有す る合 金材料に よ り 構成さ れ、

前記合金材料に合 ま れる 少な く と も 1 種類の金属の沸点が、 前記合金 材料の溶融点 よ り も 低 い も の で あ る こ と を特徴 と す る請求項 1 ~ 9 の う ち いずれか 1 項記載の流路形成部材の溶接方法。

1 1 . 前記合金材料が、 黄銅で あ る こ と を特徴 と す る請求項 1 0 記載 の流路形成部材の溶接方法。

1 2 . 前記黄銅の見掛け上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上であ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 1 記載の流路形成部材の溶接方法。

1 3 . 前記合金材料が、 Z n を含有す る銅合金であ る こ と を特徴 と す る請求項 1 0 記載の流路形成部材の溶接方法。

1 4 . 前記電磁波が、 レーザ一光又は Y A G レーザーで あ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 〜 1 3 の う ち の いずれか 1 項記載の流路形成部材の溶接 方法。

1 5 . 黄銅材料か ら な る 部材、 及び、 そ の他の金属材料か ら な る部材 を準備 し 、 電磁波を照射す る こ と に よ っ て少な く と も該黄銅材料か ら な る部材を溶融す る こ と に よ り 、 該部材 と 該金属材料か ら な る部材を溶接 す る流路形成部材の溶接方法で あ っ て 、

前記黄銅材料か ら な る部材を溶融す る 前の結晶組織が以下の （ 1 ) 〜 ( 3 ) の少な く と も 1 つ を満 たす も ので あ る こ と を特徴 と す る流路形成 部材の溶接方法。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下で あ る 。

( 2 ) 0 相を含有 し 、 |3 相中の S n 濃度力 1 . 5 w t %以上であ る 。 ( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が |3 相 を包囲す る 。

1 6 . 黄銅材料か ら な る 部材、 及び、 そ の他の金属材料か ら な る部材 を準備 し 、 電磁波を照射す る こ と に よ っ て少な く と も該黄銅部材か ら な る部材を溶融す る こ と に よ り 、 該部材 と 該金属材料か ら な る部材を溶接 す る 流路形成部材の溶接方法で あ っ て 、

前記黄銅材料か ら な る部材を溶融す る 前の平均結晶粒径が 1 0 μ m以 下で あ る こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

1 7 . 前記黄銅材料か ら な る部材及び前記その他の金属材料か ら な る 部材が共に 内部が中空の部材で あ る こ と を特徴 と す る請求項 1 5 又 1 6 記載の流路形成部材の溶接方法。

1 8 . 前記電磁波が、 レーザー光又は Y A G レーザ一であ る こ と を特 徴 と す る請求項 1 5 〜 1 7 の う ち の いずれか 1 項記載の流路形成部材の 溶接方法。

1 9 . 2 つの金属部材を大気圧 よ り 高い圧力雰囲気中の溶接に よ り一 体に接合 し て形成さ れる こ と を特徴 と す る 流路形成部材の溶接方法。

2 0 . 前記 2 つの金属部材を 、 少な く と も一方の金厲部材に溶融池を 形成す る こ と に よ り 溶接す る こ と を特徴 と す る請求項 1 9 記載の流路形 成部材の溶接方法。

2 1 . 前記 2 つの金属部材の う ちの少な く と も一方が、 少な く と も 2 種類の金属 を含有す る 合金材料か ら な る部材で あ っ て 、 少な く と も該部 材 を溶融す る こ と に よ り 前記 2 つの金属部材を溶接す る流路形成部材の 溶接方法で あ っ て 、

前記合金材料に含 ま れる少な く と も 1 種類の金属の沸点が、 前記合金 材料の溶融点 よ り も低い こ と を特徴 と す る 請求項 1 9 又は 2 0 記載の流 路形成部材の溶接方法。

2 2 . 前記合金材料が黄銅で あ る こ と を特徴 と す る請求項 2 1 記載の 流路形成部材の溶接方法。

2 3 . 前記黄銅は見掛け上の Z n 含有量が 2 5 w t %以上で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 2 2 記載の流路形成部材の溶接方法。

2 4 . 前記合金材料が Z n を合有す る 銅合金で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 2 1 記載の流路形成部材の溶接方法。

2 5 . 前記圧力雰囲気が、 不活性ガス又は窒素ガス に よ り 形成さ れる こ と を特徴 と す る 請求項 1 記載の 1 9 ~ 2 4 の う ち いずれか 1 項記載の 流路形成部材の溶接方法。

2 6 . 前記 2 つの金属部材を圧力容器内 に配置す る こ と に よ り 、 該 2 つ の金属部材を前記圧力雰囲気に維持す る こ と を特徴 と す る請求項 1 9 ~ 2 5 の う ち の いずれか 1 項記載の流路形成部材の溶接方法。

2 7 . 前記圧力容器の外部か ら電磁波を前記金属部材に照射す る こ と に よ り 、 該金属部材を溶接す る こ と を特徴 と す る 請求項 2 6 記載の流路 形成部材の溶接方法。

2 8 . 前記金厲部材を電磁誘導加熱に よ り 溶融す る こ と を特徴 と す る 請求項 2 7 記載の流路形成部材の溶接方法。

2 9 . 前記圧力容器に形成さ れた透過部を透過 し た前記電磁波を 、 前 記金属部材を溶接す る接合部に集光さ せ る こ と を特徴 と す る請求項 2 7 記載の流路形成部材の溶接方法。

3 0 . 前記電磁波が、 レーザ一光又は Y A G レーザーで あ る こ と を特 徴 と す る請求項 2 9 記載の流路形成部材の溶接方法。

3 1 . 前記電磁波は 、 前記透過部を通過 し た時 よ り も前記接合部に照 射さ れた時の方が よ り 集光さ れて い る こ と を特徴 と す る請求項 2 9 又は 3 0 記載の流路形成部材の溶接方法。

3 2 . 前記流路形成部材が、 水を吐出 す る 吐水装置であ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 〜 3 1 の う ち いずれか 1 項記載の流路形成部材の溶接方 法。

3 3 . 少な く と も 2 つ以上に分割 し た 内部が中空の部材の端面を、 溶 接に よ り 一体に接合 し て形成さ れる 流路形成部材にお いて 、

前記部材が、 棒材に対 し て 、 鍛造、 切削加工を施 し て形成さ れる こ と を特徴 と す る流路形成部材。

3 4 . 前記部材の 内部の中空形状は 、 棒材に対 し て 、 鍛造、 切削加工 を施す こ と に よ り 形成さ れた も ので あ る こ と を特徴 と す る請求項 3 3 記 載の流路形成部材。

3 5 . 前記中空の部材は共に黄銅材料か ら な り 、 少な く と も一方の部 材 を溶融 し て溶接さ れ、 前記黄銅材料の緞造時の結晶組織が以下の （ 1 ) 又は （ 2 ) を満たす も ので あ る こ と を特徴 と す る請求項 3 3 又は 3 4 記載の流路形成部材。

( 1 ) 再結晶温度域に お いて 、 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下又は 1 0 m以下で 、 （3 相の面積比率が 3 0 〜 8 0 % で あ っ て α 相 と ）3 相が均一 に 分散 し て い る 。

( 2 ) 再結晶温度域に お い て 、 平均結晶粒径が 1 5 m以下又は 1 0 μ m以下で 、 α 相の面積比率力 4 4 ~ 6 5 % 、 （3 相の面積比率が 1 0 〜 5 5 % , 丫 相の面積比率力 1 〜 2 5 % で あ っ て α 相、 （3 相、 丫 相が均一 に分散 し て い る 。

3 6 . 前記中空の部材が 6 5 0 °C以下の温度域で鍛造さ れた も ので あ る こ と を特徴 と す る請求項 3 5 記載の流路形成部材。

3 7 . 前記中空の部材は共に黄銅材料か ら な り 、 少な く と も一方の部 材を溶融 し て溶接さ れ、 前記部材が 6 5 0 °C以下の温度域で鍛造さ れた も ので あ る こ と を特徴 と す る 請求項 3 3 又は 3 4 記載の流路形成部材。

3 8 . 前記中空の部材を溶融さ せ る前の該部材の結晶組織が以下の （ 1 ) ~ ( 3 ) の少な く と も 1 つ を満たす も のであ る こ と を特徴 と す る請 求項 3 5 記載の流路形成部材。

( 1 ) 平均結晶粒径が 1 5 μ m以下で あ る 。

( 2 ) (3 相 を含有 し 、 13 相中 の S n 濃度が 1 . 5 w t %以上で あ る 。

( 3 ) 丫 相 を含有 し 、 丫 相中の S n 濃度が 8 w t %以上であ る と と も に 、 丫 相が /3 相 を包囲す る 。

3 9 . 前記中空の部材を溶融 さ せ る 前の該部材の平均結晶粒径が 1 0 μ m以下で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 3 5 記載の流路形成部材。

4 0 . 前記流路形成部材が、 水 を吐出す る吐水装置で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 3 3 ~ 3 9 の う ち いずれか 1 項記載の流路形成部材。