JPH03106582A - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
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- JPH03106582A JPH03106582A JP1239048A JP23904889A JPH03106582A JP H03106582 A JPH03106582 A JP H03106582A JP 1239048 A JP1239048 A JP 1239048A JP 23904889 A JP23904889 A JP 23904889A JP H03106582 A JPH03106582 A JP H03106582A
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Landscapes
- 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】
（概要）
銅または銅合金より．なる部材の溶接方法に関し、溶接
部に母材と同程度の機械的強度を保持させることを目的
とし、 ニッケルメッキを施した銅または銅合金よりなる部材を
接合し、該接合部にレーザビームを照射して溶融せしめ
て溶接する方法において、ニッケルメッキを施した銅ま
たは銅合金よりなる部材に予め熱処理を行い、ニッケル
を該銅または銅合金中に拡散せしめ、該部材の表面にニ
ッケルと銅との合金層を形成したものを接合し、溶接す
ることを特徴として溶接方法を構或する。
部に母材と同程度の機械的強度を保持させることを目的
とし、 ニッケルメッキを施した銅または銅合金よりなる部材を
接合し、該接合部にレーザビームを照射して溶融せしめ
て溶接する方法において、ニッケルメッキを施した銅ま
たは銅合金よりなる部材に予め熱処理を行い、ニッケル
を該銅または銅合金中に拡散せしめ、該部材の表面にニ
ッケルと銅との合金層を形成したものを接合し、溶接す
ることを特徴として溶接方法を構或する。
本発明は銅または銅合金よりなる部材の溶接方法に関す
る。
る。
銅（Ｃｕ）は熱伝導率が３．８５Ｊ ／ｃｍ−ｓ−ｋ
（但し０゜Ｃ）と優れていることから水冷が必要な装置
を構成する金属材料として使用されている。
（但し０゜Ｃ）と優れていることから水冷が必要な装置
を構成する金属材料として使用されている。
また、銅合金にはベリリウム銅や燐青銅のようにバネ弾
性が優れ、また耐蝕性の優れた材料ができることからＣ
ｕ部材とＣｕ部材， Ｃｕ部材とＣｕ合金部材などの接
合が行われて機構部品や構成部品が作られている。
性が優れ、また耐蝕性の優れた材料ができることからＣ
ｕ部材とＣｕ部材， Ｃｕ部材とＣｕ合金部材などの接
合が行われて機構部品や構成部品が作られている。
こ＼で金属部材の溶接には半田付けや蝋付けが行われる
ことが多いが、この場合には金属部材を充分に加熱する
ことが必要である。
ことが多いが、この場合には金属部材を充分に加熱する
ことが必要である。
然し、ベリリウム・銅や燐青銅からなる部材のように既
に最適条件で熱処理が行われているものについては、加
熱はバネ弾性を劣化させる。
に最適条件で熱処理が行われているものについては、加
熱はバネ弾性を劣化させる。
か＼ることから、加熱できない部材と共存する場合には
レーザ溶接や電子ビーム溶接が行われている。
レーザ溶接や電子ビーム溶接が行われている。
レーザ溶接や電子ビーム溶接を行う場合、ビームの照射
時間が短く、また銅の熱伝導率が高いことから溶接時の
人熱が母材に逃げるために溶接が困難である。
時間が短く、また銅の熱伝導率が高いことから溶接時の
人熱が母材に逃げるために溶接が困難である。
以下、一ａに行われているレーザ溶接について従来技術
を説明する。
を説明する。
発明者等はこの問題を解決する方法として、被溶接部材
であるＣｕおよびＣｕ合金にニッケル（Ｎ１）メッキを
施して後、溶接することを提案している．〈特開昭６４
−５７５６９９．昭和６４年３月２２日公開〉すなわち
、Ｎｉは熱伝導率が０．９ｌＪ／ｃＩｌ−ｓ−ｋ（但し
、０℃）と小さいために、溶接部にＮｉを介在させるこ
とにより溶接部の熱伝導率が低下し、レーザ溶接が可能
となる。
であるＣｕおよびＣｕ合金にニッケル（Ｎ１）メッキを
施して後、溶接することを提案している．〈特開昭６４
−５７５６９９．昭和６４年３月２２日公開〉すなわち
、Ｎｉは熱伝導率が０．９ｌＪ／ｃＩｌ−ｓ−ｋ（但し
、０℃）と小さいために、溶接部にＮｉを介在させるこ
とにより溶接部の熱伝導率が低下し、レーザ溶接が可能
となる。
この方法を用いると、溶接部の溶け込み深さが増加する
ため、溶接が可能となるが、レーザの照射時間が短いた
めにＮｉが均一に拡散せず、Ｎｉ濃度の高い部分と低い
部分とを生じてしまう結果、溶接部の強度は母材の強度
に較べて低くなる。
ため、溶接が可能となるが、レーザの照射時間が短いた
めにＮｉが均一に拡散せず、Ｎｉ濃度の高い部分と低い
部分とを生じてしまう結果、溶接部の強度は母材の強度
に較べて低くなる。
そのため、溶接部が母材と同程度の機械的強度が必要な
用途に対しては適用できないと云う問題があった． 〔発明が解決しようとする課題〕 以上記したようにＣｕあるいはＣｕ合金からなる部材を
レーザ溶接する場合には、部材にＮｉメッキを施して後
に行うことにより照射部の熱伝導率を下げることができ
、従ってレーザ溶接が可能となるが、溶接部の機械的強
度が低下し、溶接部が母材と同程度の機械的強度が必要
な用途に対しては適用できないとことが問題である． 〔課題を解決するための手段〕 上記の課題はＮｉメッキを施したＣｕまたはＣｕ合金よ
りなる部材を接合し、この接合部にレーザビームを照射
して溶融せしめて溶接する方法において、Ｎｉメッキを
施したＣｕまたはＣｕ合金よりなる部材に予め熱処理を
行い、ＮｉをこのＣｕまたはＣｕ合金中に拡散せしめ、
部材の表面にＮｉとＣｕとの合金層を形成したものを接
合し、溶接することを特徴として溶接方法を構威するこ
とにより解決することができる。
用途に対しては適用できないと云う問題があった． 〔発明が解決しようとする課題〕 以上記したようにＣｕあるいはＣｕ合金からなる部材を
レーザ溶接する場合には、部材にＮｉメッキを施して後
に行うことにより照射部の熱伝導率を下げることができ
、従ってレーザ溶接が可能となるが、溶接部の機械的強
度が低下し、溶接部が母材と同程度の機械的強度が必要
な用途に対しては適用できないとことが問題である． 〔課題を解決するための手段〕 上記の課題はＮｉメッキを施したＣｕまたはＣｕ合金よ
りなる部材を接合し、この接合部にレーザビームを照射
して溶融せしめて溶接する方法において、Ｎｉメッキを
施したＣｕまたはＣｕ合金よりなる部材に予め熱処理を
行い、ＮｉをこのＣｕまたはＣｕ合金中に拡散せしめ、
部材の表面にＮｉとＣｕとの合金層を形成したものを接
合し、溶接することを特徴として溶接方法を構威するこ
とにより解決することができる。
Ｎｉメッキを施したＣｕまたはＣｕ合金からなる部材を
接合し、接合位置にレーザ照射あるいは電子ビーム照射
を行うと、照射により熱伝導率の低いＮｉメッキ層（融
点ｌ４５２゜Ｃ）が溶融し、この熱によりＣｕ（融点１
０８４゜Ｃ）或いはＣｕ合金が溶融することにより溶接
が行われている。
接合し、接合位置にレーザ照射あるいは電子ビーム照射
を行うと、照射により熱伝導率の低いＮｉメッキ層（融
点ｌ４５２゜Ｃ）が溶融し、この熱によりＣｕ（融点１
０８４゜Ｃ）或いはＣｕ合金が溶融することにより溶接
が行われている。
然し、機械的強度は母材に較べて劣るために機械的強度
試験を行うと、この溶接位置から破断が生じてしまう． 発明者等はこの原因を調査した結果、レーザ照射による
溶融開始から凝固終了までの時間が５０ｍｓ以下と極め
て短時間であるため、Ｎｉが均一に拡散できず、そのた
め溶接部が不均質となっているためであることが判った
。
試験を行うと、この溶接位置から破断が生じてしまう． 発明者等はこの原因を調査した結果、レーザ照射による
溶融開始から凝固終了までの時間が５０ｍｓ以下と極め
て短時間であるため、Ｎｉが均一に拡散できず、そのた
め溶接部が不均質となっているためであることが判った
。
そこで、本発明は溶接を行うのに先立って、Ｎｉメッキ
を施したＣｕあるいはＣｕ合金からなる部材を融点直下
で熱処理することにより表面にＮｉとＣｕとの合金であ
るキュプロニッケル（Ｃｕｐｒｏｎｉｃｋｅｌ） ＩＪ
を形成するものである。
を施したＣｕあるいはＣｕ合金からなる部材を融点直下
で熱処理することにより表面にＮｉとＣｕとの合金であ
るキュプロニッケル（Ｃｕｐｒｏｎｉｃｋｅｌ） ＩＪ
を形成するものである。
こ＼で、キュプロニッケルは白肩とも言われ、Ｎｉ含有
量の増大に従って赤味を失い、Ｎｉが２０％に達すれば
完全に銀白色を呈するようになり、また強度と耐蝕性が
増加する性質がある。
量の増大に従って赤味を失い、Ｎｉが２０％に達すれば
完全に銀白色を呈するようになり、また強度と耐蝕性が
増加する性質がある。
第１図は厚さがｌＯμｍのＮｉメッキを施したＣｕより
なる部材を８００℃，９００゜Ｃおよび１０００℃と温
度と処理時間を変えて真空中で熱処理して試料を作りこ
の試料を接合してレーザ溶接を行った場合の接合強度を
示したものである． なお、試料は第２図に示すようにＮｉメッキ層を設けた
後、熱処理してキュプロニッケル層１としたＣｕ部材２
を相互に接合した後、この接合部にレーザ光源３より出
射したレーザ光４を集光レンズ５で集光して溶接したも
のである． 第１図の結果から、優れた接合強度を保持するためには
融点直下で焼鈍してキュプロニッケル層を形成するのが
よく、焼鈍温度が下がるに従って熱処理時間を延長する
必要があることが判る．本発明は、Ｃｕ部材の表面を機
械的強度の優れ、熱伝導率の低いキヱプロニッケル層と
することにより接合強度の優れた溶接を行うものである
．〔実施例〕 無酸素Ｃｕからなる部材の表面に膜厚１０μ一の無電界
Ｎｉメッキを施し、これを１ ｘｉｏ−’ Ｔｏｒｒの
真空中で１０００℃で１時間の熱処理を行い、表面にキ
ュプロニッケル層を形成した． このＣｕ部材を接合して石英容器内に保持し、シールド
ガスとしてアルゴン（Ａｒ）を用い、シールドガス圧１
．５ｋｇ／ｍ”，シールドガス流５１３０Ｎ／分で供給
しながら、ネオジウム（Ｎｄ）−ＹＡＧレーザ光源より
平均出力ｌ２０Ｗ，パルスレー｝３０ｐｐｓ．パルス幅
２ＩＩＩｓ，レンズ焦点距離１００ｍｌＩ１の条件でレ
ーザ照射を行い溶接を行った。
なる部材を８００℃，９００゜Ｃおよび１０００℃と温
度と処理時間を変えて真空中で熱処理して試料を作りこ
の試料を接合してレーザ溶接を行った場合の接合強度を
示したものである． なお、試料は第２図に示すようにＮｉメッキ層を設けた
後、熱処理してキュプロニッケル層１としたＣｕ部材２
を相互に接合した後、この接合部にレーザ光源３より出
射したレーザ光４を集光レンズ５で集光して溶接したも
のである． 第１図の結果から、優れた接合強度を保持するためには
融点直下で焼鈍してキュプロニッケル層を形成するのが
よく、焼鈍温度が下がるに従って熱処理時間を延長する
必要があることが判る．本発明は、Ｃｕ部材の表面を機
械的強度の優れ、熱伝導率の低いキヱプロニッケル層と
することにより接合強度の優れた溶接を行うものである
．〔実施例〕 無酸素Ｃｕからなる部材の表面に膜厚１０μ一の無電界
Ｎｉメッキを施し、これを１ ｘｉｏ−’ Ｔｏｒｒの
真空中で１０００℃で１時間の熱処理を行い、表面にキ
ュプロニッケル層を形成した． このＣｕ部材を接合して石英容器内に保持し、シールド
ガスとしてアルゴン（Ａｒ）を用い、シールドガス圧１
．５ｋｇ／ｍ”，シールドガス流５１３０Ｎ／分で供給
しながら、ネオジウム（Ｎｄ）−ＹＡＧレーザ光源より
平均出力ｌ２０Ｗ，パルスレー｝３０ｐｐｓ．パルス幅
２ＩＩＩｓ，レンズ焦点距離１００ｍｌＩ１の条件でレ
ーザ照射を行い溶接を行った。
その結果、接合強度は２０ｋｇ／ｍａ＋”であってＣｕ
部材と同様であり、破断は溶接位置ではなく、この周囲
の熱影響部で発生した。
部材と同様であり、破断は溶接位置ではなく、この周囲
の熱影響部で発生した。
本発明の実施により、母材と同程度の接合強度をもつこ
とができ、また溶接部および母材の表面はキュプロニッ
ケルと同等の組戒となることから、耐蝕性も向上するこ
とができる． なお、レーザ溶接の場合について説明したが、電子ビー
ム溶接の場合も結果は同様である。
とができ、また溶接部および母材の表面はキュプロニッ
ケルと同等の組戒となることから、耐蝕性も向上するこ
とができる． なお、レーザ溶接の場合について説明したが、電子ビー
ム溶接の場合も結果は同様である。
第ｌ図はＮｉメッキＣｕ部材の接合強度を示す図、第２
図はレーザ溶接を説明する断面図、である。 図において、 １はキュプロニッケル層、 ２はＣｕ部材、 ４はレーザ光、である。 Ｎ１〆−／式Ｃｕ郭材の涛８ｒ強度Σ示ず剥冨 １ 図 レー゛り“゛二容搏Σ玄紀ｅ月ずろ＃ｄむ匡コ桁 ２
図 −４６７−
図はレーザ溶接を説明する断面図、である。 図において、 １はキュプロニッケル層、 ２はＣｕ部材、 ４はレーザ光、である。 Ｎ１〆−／式Ｃｕ郭材の涛８ｒ強度Σ示ず剥冨 １ 図 レー゛り“゛二容搏Σ玄紀ｅ月ずろ＃ｄむ匡コ桁 ２
図 −４６７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ニッケルメッキを施した銅または銅合金よりなる部材
を接合し、該接合部にレーザビームを照射して溶融せし
めて溶接する方法において、 ニッケルメッキを施した銅または銅合金よりなる部材に
予め熱処理を行い、ニッケルを該銅または銅合金中に拡
散せしめ、該部材の表面にニッケルと銅との合金層を形
成したものを接合し、溶接することを特徴とする溶接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1239048A JPH03106582A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1239048A JPH03106582A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106582A true JPH03106582A (ja) | 1991-05-07 |
Family
ID=17039099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1239048A Pending JPH03106582A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03106582A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343014A (en) * | 1990-07-12 | 1994-08-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of welding metals of different kind by laser |
| EP2093820A1 (fr) * | 2008-02-22 | 2009-08-26 | Saft Groupe S.A. | Connection électrique pour accumulateur de courant |
| JP5124056B1 (ja) * | 2011-03-14 | 2013-01-23 | パナソニック株式会社 | レーザ接合部品 |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP1239048A patent/JPH03106582A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343014A (en) * | 1990-07-12 | 1994-08-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of welding metals of different kind by laser |
| EP2093820A1 (fr) * | 2008-02-22 | 2009-08-26 | Saft Groupe S.A. | Connection électrique pour accumulateur de courant |
| FR2928035A1 (fr) * | 2008-02-22 | 2009-08-28 | Saft Groupe Sa | Connexion electrique pour accumulateur de courant. |
| US8043746B2 (en) | 2008-02-22 | 2011-10-25 | Saft | Electrical connection for a storage cell |
| JP5124056B1 (ja) * | 2011-03-14 | 2013-01-23 | パナソニック株式会社 | レーザ接合部品 |
| KR101435596B1 (ko) * | 2011-03-14 | 2014-08-28 | 파나소닉 주식회사 | 레이저 접합 부품 및 그 제조 방법 |
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