激光焊接方法以及激光焊接装置与流程

本发明涉及激光焊接方法以及激光焊接装置。

背景技术：

1、已知有对扁平线那样的多个金属构件进行激光焊接的技术(例如，专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本专利第6674588号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、并不局限于扁平线，在金属构件的激光焊接中，当在焊接部内形成有孔隙时，无法得到所需的接合强度。另外，难以通过外观检查来检查孔隙的有无。

3、因此，本发明的课题之一是得到例如能够抑制孔隙的产生的、得到了改善的新型激光焊接方法以及激光焊接装置。

4、用于解决课题的方案

5、本发明的激光焊接方法例如将包括主功率区域和副功率区域在内的激光向对象物照射而对该对象物进行焊接，所述主功率区域包括至少一条主光束，所述副功率区域包括功率密度小于所述主光束的功率密度的至少一条副光束，其中，所述激光焊接方法具有：通过向所述对象物照射所述激光而形成熔池的工序；以及将所述熔池固化的工序，所述副光束以使形成在所述熔池内的孔隙在该熔池固化前向该熔池外排出的方式照射至所述对象物。

6、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在形成所述熔池的工序中，以使该熔池固化而形成的焊接部的下半侧部分中的孔隙的数量成为上半侧部分中的孔隙的数量以下的方式照射所述激光。

7、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述主功率区域位于所述副功率区域的外缘的内侧。

8、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述副功率区域包括多条副光束来作为所述至少一条副光束，所述主光束被所述多条副光束包围。

9、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述副功率区域包括将所述主功率区域包围的一条副光束来作为所述至少一条副光束。

10、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述激光焊接方法在形成所述熔池的工序之后，具有通过向所述熔池照射所述激光而使该熔池暂时维持熔融状态的工序。

11、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，与形成所述熔池的工序相比，降低所述激光的功率。

12、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，与形成所述熔池的工序相比，降低所述主光束的功率。

13、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中由于所述激光的照射而在所述熔池的表面产生的凹陷比在形成所述熔池的工序中由于所述激光的照射而在所述熔池的表面产生的凹陷浅。

14、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，所述激光在所述熔池的表面的功率密度为107[w/cm2]以下。

15、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，所述激光在所述熔池的表面的功率密度为106[w/cm2]以下。

16、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在形成所述熔池的工序中，照射所述主光束，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，停止所述主光束的照射。

17、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，从形成所述熔池的工序到使所述熔池暂时维持熔融状态的工序，所述主光束的照射时间比所述副光束的照射时间短。

18、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述主光束的波长与所述副光束的波长相同。

19、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述主光束的波长与所述副光束的波长不同。

20、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述主光束的波长为800[nm]以上且1200[nm]以下，所述副光束的波长为550[nm]以下。

21、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述主功率区域以及所述副功率区域中的至少一方所包括的多条光束通过光束整形器形成。

22、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，使所述激光在对所述对象物进行照射的同时进行扫描。

23、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述副功率区域的至少一部分相对于所述主功率区域位于所述激光相对于所述对象物的扫描方向上的后方。

24、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，呈直线状扫描所述激光。

25、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，向定点照射所述激光。

26、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，在使所述熔池暂时维持熔融状态的工序中，在从所述激光的照射方向进行观察的情况下，以绕所述熔池的中心弯曲的路径扫描所述激光。

27、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述对象物由铜系金属材料、铝系金属材料、镍系金属材料、铁系金属材料以及钛系金属材料中的任一种制作。

28、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，所述熔池以架设在由金属材料制作的第一构件的第一方向上的第一端部与由金属材料制作的第二构件的所述第一方向上的第二端部之间的方式形成，所述第二构件与所述第一构件在同所述第一方向交叉的第二方向上相邻，且所述第二端部配置为使所述第一端部距该第二端部的沿所述第一方向的距离为0以上。

29、对于所述激光焊接方法而言，也可以是，构成所述对象物的构件是扁平线的导体。

30、本发明的激光焊接装置例如具备激光振荡器、以及向对象物照射从所述激光振荡器射出的激光的光学头，所述激光包括至少一条主光束和功率密度小于该主光束的功率密度的至少一条副光束，并以形成熔池的方式照射至所述对象物，所述副光束以使形成在所述熔池内的孔隙在该熔池固化前向该熔池外排出的方式照射至所述对象物。

31、所述激光焊接装置也可以具备对所述熔池的温度进行检测的传感器、以及基于所述传感器的检测结果输出表示焊接品质的信息的输出部。

32、所述激光焊接装置也可以具备对所述熔池的温度进行检测的传感器、能够变更所述激光的照射状态的可变机构、以及基于所述传感器的检测结果对所述可变机构的工作进行控制的控制部。

33、发明效果

34、根据本发明，可以得到例如能够抑制孔隙的产生的、得到了改善的新型激光焊接方法以及激光焊接装置。

技术特征：

1.一种激光焊接方法，其将包括主功率区域和副功率区域在内的激光向对象物照射而对该对象物进行焊接，所述主功率区域包括至少一条主光束，所述副功率区域包括功率密度小于所述主光束的功率密度的至少一条副光束，其中，

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

4.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

5.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光焊接方法，其中，

7.根据权利要求6所述的激光焊接方法，其中，

8.根据权利要求6或7所述的激光焊接方法，其中，

9.根据权利要求6至8中任一项所述的激光焊接方法，其中，

10.根据权利要求6至9中任一项所述的激光焊接方法，其中，

11.根据权利要求10所述的激光焊接方法，其中，

12.根据权利要求6至11中任一项所述的激光焊接方法，其中，

13.根据权利要求6至12中任一项所述的激光焊接方法，其中，

14.根据权利要求1至13中任一项所述的激光焊接方法，其中，

15.根据权利要求1至14中任一项所述的激光焊接方法，其中，

16.根据权利要求15所述的激光焊接方法，其中，

17.根据权利要求1至16中任一项所述的激光焊接方法，其中，

18.根据权利要求1至17中任一项所述的激光焊接方法，其中，

19.根据权利要求18所述的激光焊接方法，其中，

20.根据权利要求18或19所述的激光焊接方法，其中，

21.根据权利要求18至20中任一项所述的激光焊接方法，其中，

22.根据权利要求18至21中任一项所述的激光焊接方法，其中，

23.根据权利要求1至22中任一项所述的激光焊接方法，其中，

24.根据权利要求1至23中任一项所述的激光焊接方法，其中，

25.根据权利要求24所述的激光焊接方法，其中，

26.一种激光焊接装置，其中，

27.根据权利要求26所述的激光焊接装置，其中，

28.根据权利要求26或27所述的激光焊接装置，其中，

技术总结
激光焊接方法例如将包括主功率区域和副功率区域在内的激光向对象物照射而对该对象物进行焊接，所述主功率区域包括至少一条主光束，所述副功率区域包括功率密度小于所述主光束的功率密度的至少一条副光束，其中，该激光焊接方法具有通过向对象物照射激光而形成熔池的工序、以及将熔池固化的工序，副光束以使形成在熔池内的孔隙在熔池固化前向熔池外排出的方式照射至对象物。

技术研发人员：松本畅康,安冈知道,菅纱世,酒井俊明,金子昌充,繁松孝,梅野和行,寺田淳
受保护的技术使用者：古河电气工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13